Funções da via temporoamónica no hipocampo do rato : fisiologia e comportamento.

Abstract

O hipocampo e estruturas circundantes no córtex temporal medial são necessários para a formação, consolidação e evocação de memórias episódicas (Eichenbaum 2000; Morris et al. 1982; Zola-Morgan and Squire 1986; Zola-Morgan et al. 1986). A informação penetra no hipocampo através de duas vias principais, vindas do córtex entorrinal. O influxo cortical mais bem caracterizado no hipocampo tem por base a via trissináptica: axónios da camada II do córtex entorrinal (EC) entram nesta formação como parte da via perfurante (PP) e a informação por eles transmitida é processada sequencialmente nas áreas "CA" do hipocampo (CA3-CA1), para retornar ao córtex sob a forma de trens de potenciais de acção das células piramidais da área CA1 (Amaral and Witter 1989; Witter et al. 1989). Menos conhecida, a via temporoamónica (TA) compreende os axónios provenientes da camada III do córtex entorrinal, que estabelecem directamente sinapses nas dendrites apicais da área CA1 - stratum lacunosum moleculare (Cajal 1968; Steward and Scoville 1976; Witter et al. 1989). O modelo celular geralmente aceite para a formação de memórias é a plasticidade de longo termo – potenciação (LTP) e depressão (LTD). Estes fenómenos caracterizam-se por uma alteração persistente da transmissão sináptica, em resposta a variados protocolos de estimulação. Na presente tese demonstramos que a via temporoamónica possui capacidades plásticas intrínsecas, exibindo potenciação de curto prazo (1hora) e longo prazo (até 8 horas), in vitro (fatias de hipocampo de rato). A potenciação exibida (potenciação de longo termo - LTP) depende da actividade dos receptores NMDA (tal como noutros sistemas neuronais) e da actividade dos canais de cálcio de tipo L. Além disso, é insensível ao bloqueio dos receptores GABAA e, curiosamente, depende da actividade dos receptores GABAB. Demonstra-se também que esta via de processamento exerce uma notável modulação sobre a plasticidade exibida pela via trissináptica, bem como no fluxo de informação do hipocampo para o córtex (através das células piramidais de CA1). Curtas sequências (10 pulsos) de estímulos a alta-frequência (100Hz) podem, dependendo da sua relação temporal com determinadas respostas nas células de CA1 (evocadas na via trissináptica), aumentar ou diminuir a probabilidade destas células exibirem potenciais de acção. A médio-longo prazo, as mesmas sequências ao serem induzidas de forma a precederem trens de actividade nas colaterais de Schaffer, conseguem reduzir os níveis de LTP gerados em resposta a sequências curtas de alta-frequência neste segmento da via trissináptica. A via temporoamónica exibe plasticidade bidireccional (LTP e LTD, mediante estimulação adequada). Esta plasticidade pode, por seu turno, aumentar ou diminuir a intensidade dos fenómenos modulatórios descritos. Demonstramos pois que, além de possuir capacidades fisiológicas de armazenamento de informação, esta via de processamento pode modular a actividade e plasticidade do circuito de informação no hipocampo, ao interferir com os fenómenos relativos à via trissináptica. São relativamente raros os trabalhos que demonstram uma dependência de determinadas funções da formação do hipocampo, em relação a vias específicas de processamento de informação nesta parte do cérebro. No nosso trabalho, pretendemos investigar qual o papel da via temporoamónica nas funções de memória e aprendizagem. Desenvolvemos para o efeito um protocolo de coordenadas estereotáxicas, a fim de lesionar a via temporoamónica em ratos anestesiados. Uma vez lesionados, testamos os mesmos animais num protocolo bem conhecido de aprendizagem e memória espacial em roedores – "Morris Water Maze". Os nossos resultados demonstram que a integridade da via temporoamónica não é indispensável para a aquisição de memórias, mas é crucial para a sua consolidação. No contexto de dados recentes (Brun et al. 2002; Moser and Moser 2003; Nakazawa et al. 2003), estes resultados sugerem uma participação activa da via temporoamónica na consolidação de memórias. Temos como hipótese que esta via é uma fonte permanente de informação neocortical para o hipocampo. Esta informação seria a contribuição cortical para a comunicação hipocampo-córtex, na qual se pensa estar baseada a progressiva consolidação de memórias.