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Tesis > TEMA

Biología [ 2301 tesis ]

Memoria [ 11 tesis ]

Locatelli, Fernando F.. "Participación de la proteína quinasa dependiente de AMP cíclico (PKA) en la formación de la memoria de largo término en Chasmagnathus" (2003) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Las hipótesis para el estudio de las bases neurobiológicas del aprendizaje y la memoria consideran que la información es almacenada por el sistema nervioso como cambios en las conexiones entre neuronas. Estos cambios son el resultado de un proceso de transformación inducido por la experiencia y dirigido en cada neurona por la activación de las vías de transducción, que por medio de la accion de quinasas, regulan cambios de corto término y la expresión de genes responsables de los cambios perdurables que subyacen la memoria de largo término. En la presente tesis se estudió la participación de la proteína quinasa dependiente de AMP-cíclico (PKA) en la formación de una memoria de largo término y aspectos de su activación fueron estudiados en estrecha relación con la experiencia y el tipo de memoria inducido. Con este objetivo se utilizó el paradigma de memoria contexto-señal del cangrejo Chasmagnathus granulatus, en el cual el animal aprende a reconocer la inocuidad de un estímulo inicialmente peligroso. Ante la falta de conocimiento previo sobre esta vía de transducción en crustáceos, se estudió la distribución de la actividad basal y total de PKA en sistema nervioso de cangrejo y se identificó y caracterizó a las isoformas I y II de la misma. Mediante la administración de un inhibidor de PKA, a distintos tiempo respecto del entrenamiento, se determinó la existencia de dos períodos en los cuales la actividad de PKA es fundamental para la consolidación. El primero durante el entrenamiento y el segundo en una ventana temporal entre 4 y 8 horas después del mismo. La medición de la actividad de PKA durante la consolidación permitió comprobar que la activación de PKA es parte de los mecanismos de la consolidación directamente inducidos por la experiencia. Se determinó que durante el segundo período de dependencia de PKA para la consolidación existe un aumento de la isoforma de PKA más sensibles al AMPc, PKA I, que estaría involucrado en el aumento de actividad de PKA necesario durante esa etapa de la consolidación. Finalmente, se estudió que aspectos temporales y mecanísticos de la activación de PKA son función específica de la activación inducida por distintas experiencias. La participación diferencial de isoformas de PKA es sugerida.

Abstract:
Current hypothesis for the study of neurobiological basis of learning and memory consider that information provided by experience is encoded as changes in the connections between neurons. These changes are consequence of a transformation process initiated by the experience and directed by coordinate action- of signal transduction pathways. Through phosphorylation, kinases regulate short-term synaptic changes and the expression of genes involved in the plastic changes that underlie the long-term memory. Works at this thesis were aimed at studying the role of cyclic AMP-dependent protein kinase (PKA) on long-term memory formation and specific aspects of its activation were studied in relation with the kind of experience and the memory induced. The experimental model used was the context-signal learning paradigm of Chasmagnathus granulatus crab. The lack of previous information about the CAMP pathway in crustaceans prompted us first to characterize PKA from crab neural tissues. Basal and total PKA activity distribution was studied in the crab neural system and we also identified and characterized PKA isoforms I and 11. Using in vivo administration of a PKA inhibitor at different times from training, two periods of PKA dependence were determined for memory consolidation. The first of them during training session and a second one in a time window from 4 to 8 hours after training. PKA activity was measured in neural ganglia after training revealing that PKA activation is part of mechanisms directly induced by experience and involved in consolidation. Coincidently with the second PKA dependence period, an increase in the more sensible isoform, PKA I, was found. This increase could be responsible for the PKA activity necessary during this period. Finally, temporal and mechanistic aspects of PKA activation were found to be specific functions of the activation induced by different experiences that induce different memories. Differential PKA isoform participation is also suggested.

Feld, Mariana. "Rol de la vía de MAPKs en distintas fases de la memoria. Implicancias en la señalización intracelular de ß-amiloide" (2007) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El objetivo de esta tesis fue en primer lugar, estudiar el rol de las proteína- quinasas activadas por mitógenos (MAPK) en distintas fases de la formación de la memoria en el paradigma de Memoria Contexto–Señal (MCS) del cangrejo Chasmagnathus. En segundo lugar, una vez establecida la participación de estas quinasas en dicho modelo, evaluar su rol en la interferencia sobre la memoria ejercida por péptidos β-amiloide de origen humano en este paradigma de memoria en invertebrados. Se observó activación de ERK 1 h luego de un entrenamiento espaciado (que induce formación de una memoria de largo término ) en fracciones citosólicas pero no nucleares. Dos entrenamientos control (que no inducen MLT) evidenciaron activación de ERK y JNK citosólicas inmediatamente luego del entrenamiento, decayendo 1 h después. En concordancia, un inhibidor de la vía de ERK1/2 (PD098059) indujo amnesia durante la evaluación de la MLT, solo cuando fue administrado 45 min después del entrenamiento, y no inmediatamente pre- o post-entrenamiento, o cuando se evaluó la memoria de corto término (MCT). Dosis muy bajas de fibrillas de Aβ naturalmente secretadas (FN) impidieron la retención de la memoria solo cuando fueron administradas peri-entrenamiento, e indujeron activación generalizada de ERK/MAPK 1 h luego de su administración. La inyección de péptidos sintéticos de βA1-42 y βA3-42 fibrilados (pero no oligomerizados) resultó amnésica. Sin embargo, no se observó este efecto por administración de βA1-40 o βA11-42 fibrilados. En conclusión, la consolidación de la MLT, a diferencia de su reconsolidación o de la MCT, requiere la fosforilación diferencial de sustratos extra-nucleares de ERK en este modelo. Aβ parece inducir alteraciones fisiológicas y transitorias en el cerebro, más que permanentes y neuropatológicas, dada la especificidad temporal y de vías de señalización implicadas a partir de la administración de bajas dosis de fibrillas. Este efecto específico sobre la memoria está mediado, al menos en parte, por la activación generalizada de ERK que interferiría con la consolidación de la memoria.

Abstract:
This thesis was aimed firstly at studying the role of mitogen-activated protein kinase (MAPK) in different phases of memory formation in the Context–Signal Memory (CSM) paradigm of the crab Chasmagnathus. Secondly, having established the kinase ́s participation in this model, another objective was to evaluate their role in human β-amyloid-induced memory interference in this invertebrate memory paradigm. ERK activation was disclosed 1 h after spaced training (which induces long-term memory formation) in cytosolic but not nuclear fractions. Two control trainings (which do not induce long-term memory formation) showed cytosolic activation ERK and JNK immediately after training, decaying 1 h later. Accordingly, an ERK1/2 pathway inhibitor (PD098059) induced amnesia during LTM testing, only when administered 45 min after training, but not immediately pre- or post-training, or when short-term memory (STM) was assessed. Very low doses of naturally secreted Aβ fibrils (NF) impaired memory retention in the crab only when administered peri-training, and induced generalized ERK/MAPK specific activation 1 h after administration. Synthetic fibrillated but not oligomerized Aβ1-42 and Aβ3-42 administration induced amnesia. However, no amnestic effect was found after fibrillated Aβ1-40 and Aβ11-42 peptides administration. In conclusion, extra-nuclear ERK substrates must be differentially phosphorylated during memory formation, and this function is necessary for LTM consolidation, but not for reconsolidation or STM, in this model. Transient physiological, rather than permanent neuropathological, alterations of the brain seem to be induced by Aβ, given the temporally- and signaling-specific effects of low doses of fibrils administered. This specific effect on memory involves, at least in part, generalized ERK activation, which would impair memory consolidation.

Forcato, Cecilia. "Estudio de la fase de reconsolidación de la memoria declarativa en humanos" (2011) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La hipótesis de la reconsolidación postula que una memoria consolidada puede devenir nuevamente lábil y susceptible a la acción de agentes amnésicos o facilitadores, por un período de tiempo, luego de la reexposición a un recordatorio. Este fenómeno ha sido demostrado en una gran variedad de especies y en diferentes tipos de memoria, incluyendo memorias motoras en el hombre. En este trabajo diseñamos y pusimos a punto un protocolo que involucra el aprendizaje de una lista de sílabas sin sentido, asociada a un contexto específico formado por una luz, imagen y música. Por primera vez, demostramos la existencia de la fase de reconsolidación de la memoria declarativa en el hombre. A su vez, demostramos que no cualquier evocación dispara este fenómeno, por el contrario, se requiere un recordatorio con características específicas, siendo el no cumplimiento de la expectativa un componente fundamental del mismo. Más aún, este trabajo evidencia las dos funcionalidades postuladas para el fenómeno de reconsolidación: el reforzamiento de la memoria original y la incorporación de nueva información en la memoria reactivada.

Abstract:
The reconsolidation hypothesis states that a consolidated memory could again become unstable and susceptible to facilitation or impairment for a discrete period of time after a reminder presentation. The phenomenon has been demonstrated in very diverse species and types of memory, including the human procedural memory of a motor skill task. Here we design a new paradigm that involves learning a list of non-sense syllable pairs, associated to a specific context (light, image and sound). We demonstrate for the first time, the human declarative memory reconsolidation. Moreover, we demonstrate that the reconsolidation process does not always occur when a memory is retrieved. On the contrary, it requires a reminder with a specific structure, and it seems that the mismatch between what the subject expects and what actually happens to be crucial. Furthermore, we provide evidence to the potential functionality of this fenomenon: the strengthening of the original trace and the incorporation of new information into the reactivated memory (memory updating).

Colettis, Natalia Claudia. "Influencia de diversos factores biológicos y experimentales sobre la memoria en la rata: el "valor de la experiencia previa"; rol de los receptores muscarinicos y NMDA del hipocampo" (2011) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Resumen PARTE I - En la primera parte de esta Tesis se investigaron los efectos de ciertos factores biológicos y experimentales sobre la formación de memorias en la rata, analizando su desempeño en la evitación inhibitoria (IA) y en un campo abierto (OF). La tarea de IA de un choque eléctrico en un paso, involucra aprendizaje asociativo y es uno de los paradigmas con componentes aversivos más utilizados en estudios sobre memoria y aprendizaje, especialmente en roedores; es dependiente de hipocampo y otras estructuras. Se investigaron los efectos de la intensidad del estímulo, de la manipulación sistemática desde el destete, del ciclo luz/oscuridad, posibles diferencias entre machos y hembras, así como la influencia de una experiencia previa de exposición y habituación a otro ambiente, sobre el desempeño de ratas en IA. - No hubo diferencias significativas en el desempeño entre hembras y machos. Los animales con manipulación sistemática, entrenados en IA con estimulación “fuerte”, tuvieron mejor desempeño que aquellos sin manipulación; hubo correlación entre la intensidad del estímulo durante el entrenamiento en IA y la expresión de la memoria de larga duración (LTM), mientras que no la hubo en los grupos sin manipulación sistemática. El estímulo para evidenciar aprendizaje fue menor para hembras que para machos de la misma edad, y permitió la expresión tanto de LTM como de una memoria de corta duración (STM) de IA. - Una exposición al OF de 3 o 5 min, no modificó el desempeño en IA cuando el entrenamiento fue suave. Los animales expuestos 2 veces al OF en días consecutivos, mostraron habituación. La exposición a 1 o 2 OF – es decir, con o sin habituación - no produjo cambios en la LTM de la IA con entrenamiento suave. En cambio, 2 OF facilitaron la memoria de IA con entrenamiento fuerte. - El efecto del OF sobre la IA parece depender del nivel de entrenamiento, lo que sugiere que la relevancia comportamental del estímulo podría ser determinante. Se puede especular que un choque más intenso - más doloroso y, en consecuencia, más aversivo -, sería muy relevante para el comportamiento ya que produciría una estimulación sensorial mayor, con la posibilidad de establecer más asociaciones y más fuertes; se reclutarían más circuitos neurales de la misma región en el substrato previamente “sembrado” por el OF, y tal vez de otras áreas cerebrales, induciendo cambios plásticos en más sinapsis, dando lugar a un registro robusto de esa memoria. Desde un enfoque evolutivo, podría representar menos costo el que una experiencia poco o nada aversiva (OF) se asociara fuertemente con una aversiva (IA/choque), sólo cuando esta última fuera comportamentalmente relevante (por ej., produciendo fuerte dolor o daño). Resumen PARTE II - La transmisión muscarínica es requerida tanto durante la adquisición como durante la consolidación temprana para la formación de una LTM de IA, ya que el bloqueo de los receptores muscarínicos (RAChM) extendido o restringido al hipocampo dorsal produce amnesia. El bloqueo de los receptores de glutamato NMDA (RNMDA) del hipocampo durante la consolidación también produce amnesia. - Se analizó el efecto del bloqueo de receptores RNMDA y RAChM en la memoria de la IA luego de: 1) exposición única al OF - novedad - y 2) exploración de un ambiente familiar - 2 OF - ; ambas condiciones posibilitaron la formación de una LTM a pesar del bloqueo extendido de RAChM o de RAChM del hipocampo. La doble exposición al OF también permitió prevenir o superar la amnesia por bloqueo de los RNMDA del hipocampo así como por la inhibición de la síntesis proteica. Durante y luego de la exploración y reexposición al OF se produce un incremento sostenido en la liberación de acetilcolina en hipocampo y corteza, lo que podría contribuir a “preparar el substrato” (aumento de excitabilidad?) para la necesaria plasticidad sináptica que daría lugar a la LTM. Por este y otros mecanismos podría haber disminución del umbral para la inducción de cambios plásticos subyacentes a la formación de la traza, su codificación y consolidación en una LTM. En el marco de la hipótesis de “Etiquetado sináptico y captura de proteínas de plasticidad”, se puede interpretar que dichas proteínas sintetizadas durante el OF previo a la IA facilitarían la plasticidad sináptica en la misma estructura; sin embargo, la inhibición de la síntesis proteica por administración de anisomicina en hipocampo, antes o después del OF previo, que produjo amnesia anterógrada en IA aún cuando se administró 2 horas antes del entrenamiento, también fue superada por la previa exposición al OF, lo que sugiere fuertemente que otra región o estructura debería estar involucrada en este efecto. - También se analizó el rol de subtipos de RNMDA del hipocampo en la consolidación temprana de la memoria de IA. Se ha propuesto que los RNMDA que contienen la subunidad NR2B tiene un papel crítico en determinar el umbral de la plasticidad en el establecimiento de una memoria. El bloqueo selectivo de estos receptores ejerció un efecto promotor en la consolidación de LTM de la IA con entrenamiento subumbral, y facilitador cuando el entrenamiento fue suave. Los resultados corroboran que los RNMDA del hipocampo dorsal son requeridos durante la consolidación de IA, aunque aquellos conteniendo NR2B se comportan como inhibidores durante la consolidación, al menos en etapas tempranas.

Abstract:
Abstract PART I In the first part of this Thesis the effects of diverse biological and experimental factors over memory formation in the rat were investigated, by analyzing the performance in inhibitory avoidance (IA) and in an open field (OF). The IA of an electric foot shock in one step involves associative learning and is one of the most commonly used behavioral paradigms with aversive content in learning and memory studies, particularly in rodents; it depends on the hippocampus and other central structures. The effects of the stimulus intensity, of systematic handling, of the light/dark cycle, the possible males and females differences, as well as the influence of previous exposure and habituation to another environment (OF) on IA performance of rats were investigated. There were no significant differences in performance between males and females. The rats with handling that were trained in IA with a strong stimulus showed a better performance than those without handling. Statistical correlation was found between footshock intensity and long term memory (LTM) expression, while no correlation was found in rats without this handling. The shock level that allowed to evidence learning was lower for females than for males of same age and that led to LTM expression as well as short term memory (STM) of IA. Neither 3 or 5 minutes exposure to the OF showed any significant effect over rats´ performance in IA when trained with a mild shock. Two OF sessions, in two consecutive days, led to habituation. The previous exposure to one or two OF sessions – i.e. with or without habituation – did not modify IA LTM with a mild training but 2 OF sessions facilitated IA memory with a strong stimulus instead. The OF effects on the IA seemed to depend on the training level, suggesting that the behavioral relevance of the stimulus could be determinant. It could be speculated that a more intense shock – more painful and consequently, more aversive – would be very relevant for behavior since it would entail a higher sensorial stimulation, giving the possibility for setting more and/or stronger associations; more neural circuits would be recruited in the same region, in the OF previously “seeded substrate”, and maybe, of other brain areas, producing plastic changes induction in more synapses, leading to a robust recording of that memory. From an evolutionary point of view it could represent a lower cost if a little or none aversive experience (OF) would be strongly associated with an aversive one (IA/strong shock) only when the latest were behaviorally relevant - i.e., causing pain or damage - . Abstract PART II The cholinergic muscarinic transmission is required for acquisition as well as for early consolidation of an IA LTM, since the blockade of muscarinic receptors (MAChR) either extended or restricted to dorsal hippocampus causes amnesia. The blockade of hippocampal glutamate NMDA receptors (NMDAR) during consolidation produces amnesia also. The participation of MAChR and NMDAR in memory of IA was analized following: 1) only one exposure to the OF – novelty -, and 2) the exploration of a familiar environment – 2 OF -; both conditions led to LTM formation in spite of either the extensive or restricted to the hippocampus, MAChR blockade. The double exposure to the OF also allowed to prevent or overcome the amnesia caused by hippocampal NMDAR blockade or protein synthesis inhibition. During and after OF exposure and reexposure there is a continuous increase in ACh release from both hippocampus and cortex which could contribute to “prime the substrate” (increase in excitability?) for the necessary synaptic plasticity that would lead to LTM. By this and other mechanisms, the threshold for induction of plastic changes underlying the trace formation, its codification and consolidation into an LTM, could be lowered. In the frame of the “Synaptic tagging and capture of plasticity-related proteins” hypothesis, these proteins synthesized during the previous OF would facilitate synaptic plasticity for the next task, in the same structure. However, the hippocampal protein synthesis inhibition by anysomicin, administrated either before or after de OF, which induced anterograde amnesia in the IA, even 2 hours before training, was also prevented or overcame by previous exposure to the OF, strongly suggesting that other region or structure should be involved in this effect. Then we studied the differential role of this NMDAR of the dorsal hippocampus in memory consolidation. It has been suggested that NMDAR containing NR2B play a critical role in determining the plasticity threshold in memory formation. The selective blockade of this receptors 1) promoted memory consolidation enabling the LTM formation of the IA with an underthreshold training, 2) had a facilitatory effect over LTM formation of the IA with a mild training. The results corroborated that the NMDAR in dorsal hippocampus are required during IA consolidation, whereas those subtypes containing NR2B behave as inhibitors during memory consolidation, at least in early stages.

Hepp, Yanil. "Caracterización del receptor de glutamato tipo NMDA en el cangrejo Neohelice granulata y estudio de su rol en procesos de aprendizaje y memoria" (2012) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En esta tesis se estudió la localización y dinámica de receptores glutamatérgicos tipo NMDA (NMDARs), y su relación con la memoria, en el cangrejo Neohelice granulata. Se realizó un esquema neuroanatómico de su sistema nervioso central (SNC), y se diseñaron mapas detallados de neuropilos y clusters neuronales del cerebro. Se evaluó la presencia y localización de NMDARs, realizando técnicas inmunohistoquímicas y ensayos de Western blot. Se demostró que están ampliamente distribuidos, compuestos por subunidades tipo NR1 y NR2, y con distribución similar a proteínas de anclaje tipo PSD95. Se desarrolló un sistema estereotáxico, para realizar microinyecciones en áreas específicas del SNC, corroborándose con esta técnica el efecto del ácido iboténico sobre de los NMDARs. Luego se estudió la dinámica de NMDARs (tráfico) asociada a procesos mnésicos, demostrando cambios en la proporción entre receptores vesiculizados e insertos en membrana celular, después de un entrenamiento que genera una memoria de largo término. Al evocar esta memoria los cambios correlacionan con el grado de variación de respuesta de los animales durante el entrenamiento. Estos resultados sugieren la participación de NMDARs en procesos mnésicos en este modelo, permitiendo establecer comparaciones con otras especies, y posibilitando el posterior análisis del tráfico de estos receptores en otras fases de la memoria.

Abstract:
This thesis studied the localization and dynamic of NMDA-like glutamate receptors (NMDARs), and their role in long term memory in the crab Neohelice granulata. A detailed neuroanatomic description of the central nervous system (CNS) was performed, as well as maps of neuronal clusters and neuropils. The presence and localization of these NMDA-like receptors were evaluated in the CNS by inmunohistochemitry and Western blot techniques. We found a NMDARs broad distribution, constituted by NR1- and NR2-like subunits, with a pattern similar to the one found for PSD95 scaffold proteins. A stereotaxtic device was developed in order to make microinjections in specific areas of the CNS, confirming with this technique the ibotenic acid effect on the NMDARs. Afterwards, the receptor’s dynamic (traffic) was studied in relation to mnesic processes. Changes in the proportion between vesiculized and membrane receptors were seen after a training that induces long term memory. After retrieval this change correlates with the degree of variation in the animal response. These results suggest the NMDARs participation in mnesic processes in this model, allow comparisons between species, and encourage future analysis of receptor’s traffic in other memory phases.

de la Fuente, Verónica. "Mecanismos celulares y moleculares involucrados en las distintas fases de la memoria de condicionamiento de miedo en ratones" (2012) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En el aprendizaje asociativo, la reactivación de la memoria por la presentación de un recordatorio puede inducir dos procesos mnésicos aparentemente opuestos, la reconsolidación o la extinción. En esta Tesis describimos un switch molecular entre mecanismos de transcripción que se inducen diferencialmente en el hipocampo en la determinación de dichos procesos. Encontramos que NF-kB es necesario para la reconsolidación, mientras que para la extinción su activación se ve restringida por la fosfatasa calcineurina. El factor de transcripción NFAT es activado a su vez por calcineurina durante la extinción, y es necesario para que este proceso tenga lugar. Por el contrario, NFAT parecería no tener ningún rol en la reconsolidación. La actividad de calcineurina también es necesaria para que se lleve a cabo el proceso de extinción. Esta fosfatasa jugaría entonces un doble papel: 1) induciendo la activación y translocación de NFAT desde el citoplasma hacia el núcleo, 2) bloqueando a la vez la activación de NF- kB. Asimismo, nuestros resultados en el estudio de la consolidación sugieren fuertemente que calcineurina actúa como limitante negativo en la formación de memorias, y su mecanismo de acción involucra la regulación del estado de activación de NF-kB. Profundizamos entonces el modelo en el que quinasas y fosfatasas dependientes de calcio controlan activamente el procesamiento neuronal, mediante un equilibrio finamente regulado en el que se oponen entre sí. Por último, estudiamos el rol de NF-kB en plasticidad estructural relacionada a procesos de memoria, y resultados preliminares nos indican que el mismo tendría un rol clave en el aumento de densidad de espinas asociado al aprendizaje.

Abstract:
In associative learning, memory reactivation by the presentation of a reminder can induce two behaviorally opposing memory processes, reconsolidation or extinction. In this PhD Thesis, using the fear conditioning paradigm in mice, we describe a molecular switch between transcriptional mechanisms that are induced differentially in the hippocampus by these two processes. We found that NF-kB is necessary for reconsolidation, whereas in extinction, its activation is constrained by the phosphatase calcineurin. The transcription factor NFAT is, in turn, necessary for the extinction process to take place, and it seems to have no role in reconsolidation. Calcineurin activity is also necessary for extinction. This phosphatase plays then a dual role: inducing the activation and translocation of NFAT from the cytoplasm to the nucleus, while blocking activation of NF-kB. Furthermore, our results in the study of the consolidation phase strongly suggest that calcineurin acts as a negative constraint in memory formation, and its mechanism of action involves the regulation of NF-ĸB activation. Thus, we support the model in which kinases and phosphatases actively control calcium-dependent neuronal processing through a finely regulated balance in which they oppose each other. Finally, preliminary results from our study on the role of NF-ĸB in structural plasticity related to memory processes indicate that it has a key role in the increase in spine density associated with learning.

Carbó Tano, Martín. "Rol del sistema GABAérgico sobre las distintas fases de la memoria de extinción en el cangrejo Neohelice granulata" (2013) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La extinción de la memoria es el proceso en el cual la respuesta condicionada disminuye gradualmente ante las repetidas presentaciones del estímulo condicionado (CS). Una gran cantidad de teorías plantean que la extinción es un aprendizaje nuevo que compite por la expresión de la respuesta comportamental adquirida durante el condicionamiento inicial. Se concluye entonces que la extinción está basada en la generación de una segunda asociación de carácter inhibitorio entre las representaciones del estímulo condicionado y el estímulo incondicionado (US). El objetivo principal de esta Tesis fue estudiar el rol de neurotransmisor GABA en las distintas fases de la memoria de extinción en Neohelice granulata. Primeramente se desarrollo un nuevo paradigma comportamental en el cangrejo Neohelice que denominamos condicionamiento contextual Pavloviano (CCP). Se estudiaron las características asociativas básicas de este nuevo paradigma, y en particular se analizaron las características paramétricas necesarias para inducir la formación de la memoria de extinción. Utilizando este nuevo paradigma, se analizo el rol del sistema GABAérgico sobre la adquisición, consolidación y expresión de la memoria de extinción. Proponemos un rol diferencial del sistema GABAérgico sobre la adquisición de la memoria de extinción dada su naturaleza inhibitoria. En este sentido, encontramos que una baja actividad GABAérgica sería necesaria para la consolidación de la extinción, pero que un elevado tono GABAérgico sería necesario para la adquisición y expresión de esta memoria. Luego, para caracterizar la distribución del neurotransmisor GABA y los receptores de GABAA en el sistema nervioso central (SNC) de Neohelice, en primer término se realizó un esquema neuroanatómico del SNC, y se diseñaron mapas detallados de neuropilos y clusters neuronales del cerebro. Se evaluó la presencia y localización de los receptores de GABAA realizando técnicas inmunohistoquímicas y ensayos de Western blot. Se demostró que están ampliamente distribuidos, y se detecto la presencia de las subunidades tipo α3 y β2/3. En su conjunto, estos resultados nos permitirán estudiar las posibles modificaciones plásticas sufridas por el sistema GABAérgico como consecuencia de la ocurrencia de las distintas fases de la memoria.

Abstract:
The extinction of memory is the process in which the conditioned response gradually decreases with repeated presentations of the conditioned stimulus (CS). Many theories suggest that extinction is a new learning that competes for the expression of initial behavioral response. It is concluded that the termination is based on a second generation of an inhibitory association between representations of the conditioned stimulus and the unconditioned stimulus (US.). The main objective of this thesis was to study the role of GABA in the different phases of the extinction memory in Neohelice granulata. First we development a new behavioral paradigm in the crab Neohelice that we call context Pavlovian conditioning (CPC). We studied the basic associative characteristics of this new paradigm, and in particular the parametric characteristics necessary to induce the formation of extinction memory. Using this new paradigm, we examined the role of GABAergic system on the acquisition, consolidation and expression of extinction memory. Here we propose a differential role of the GABAergic system in memory extinction acquisition. In this thesis, we find that low GABAergic activity would be necessary for the consolidation of extinction, but a high GABAergic tone would be necessary for the acquisition and expression of the extinction memory. Then, to characterize the distribution of the neurotransmitter GABA and GABAA receptors in the central nervous system (CNS) of Neohelice, first performed a CNS neuroanatomical scheme, and detailed neuropil and neuronal clusters maps were designed. We evaluated the presence and localization of GABAA receptors performing immunohistochemistry and Western blot assays. It was shown that are widely distributed, and we detected the presence of the α3 and β2/3 subunits. Taken together, these results allow us to study the possible plastic changes suffered by the GABAergic system as a result of the occurrence of the different memory phases.

Fustiñana, María Sol. "Análisis comparativo de mecanismos de plasticidad neuronal involucrados en la labilización y reconsolidación de la memoria" (2013) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Una vez que la memoria de largo término es almacenada mediante el proceso de consolidación, la presentación de un recordatorio, tal como claves contextuales presentes durante el aprendizaje, puede desencadenar un proceso de labilización y reconsolidación. La labilización-reconsolidación de la memoria posee procesos que le son inherentes: reactivación, labilización y reestabilización de la traza mnésica. Si cualquiera de ellos es interrumpido, el proceso completo no tendrá lugar. La determinación de los mecanismos moleculares que subyacen a cada proceso es uno de los temas de intenso estudio y debate en este momento en el campo de la neurobiología de la memoria. La primera parte de esta Tesis consistió en la puesta a punto de un nuevo protocolo de condicionamiento pavloviano contextual (CPC) en el cangrejo Neohelice granulata. Esto nos permitió realizar posteriormente estudios comparativos con otro paradigma de condicionamiento contextual en el ratón, Mus musculus. De esta manera, obtuvimos evidencias que indican que el cangrejo Neohelice granulata establece una asociación entre un contexto (estímulo condicionado, EC) y un estímulo aversivo (estímulo incondicionado, EI). El EC está compuesto por las características del contexto (iluminación, textura, color, patrón, etc.) y el EI es un estímulo visual de peligro. Al inhibir la vía de señalización del factor de transcripción NF-κB encontramos que tanto la consolidación como la reconsolidación de la memoria se ven impedidas. Este efecto permitió el estudio de las características del recordatorio capaces de desencadenar la labilizaciónreconsolidación de la memoria. Observamos que el proceso de labilización-reconsolidación es desencadenado únicamente ante la presentación específica del estímulo condicionado. Posteriormente realizamos un estudio comparativo entre el CPC en cangrejos y el condicionamiento de miedo contextual en el ratón. Estudiamos mecanismos moleculares que subyacen a la labilización de la memoria, encontrando que la degradación de proteínas a través del sistema de ubiquitina-proteasoma juega un rol importante en la labilización tanto en cangrejos como en ratones. Finalmente, pudimos determinar que una de las funciones que puede cumplir el proceso de reconsolidación está vinculada al reforzamiento de la memoria. Este fenómeno de reforzamiento ocurre en el CPC de Neohelice, mientras que no fue encontrado en el condicionamiento de miedo contextual en el ratón.

Abstract:
After a long-term memory is stored through the memory consolidation process, the occurrence of a reminder, such as contextual cues present during learning, can trigger the labilization-reconsolidation process. Memory labilization-reconsolidation requires inherent steps: reactivation, labilization and stabilization of the memory trace. If any of these steps is interrupted, the entire process can not take place. Currently, the identification of the molecular mechanisms underlying each step is a topic of intense study and debate in the learning and memory field. A new contextual pavlovian conditioning (CPC) protocol was developed for the Neohélice granulata crab in the first stage of this Thesis. This protocol allowed us to perform a comparative study with contextual conditioning in the Mus musculus mouse. We found that Neohélice can associate a specific environment (the conditioned stimulus, CS) with an aversive unconditioned stimulus (US). The CS is composed by the contextual cues (including illumination, texture, color, patterns, etc.) while the US is a visual danger stimulus. We found that the inhibition of the NF-κB transcription factor pathway leads to the absence of both, consolidation and reconsolidation of this new CPC paradigm. This allowed us to study which features of the reminder are able to trigger memory labilization. We found that the labilizationreconsolidation process is triggered specifically and only by the presentation of the CS. After the characterization of the CPC in the crab, we performed a comparative study between this contextual associative memory in crabs and the contextual fear conditioning in mice. We studied molecular mechanisms underlying memory labilization finding that the ubiquitin-proteasome system plays a key role during labilization in both, crabs and mice. Finally, we found that reconsolidation could may play a role in the memory reinforcement process, a role that we found in the CPC in crabs but not in the contextual conditioning in mice.

Coccoz, Verónica. "Estudio de la modulación de la fase de reconsolidación de la memoria declarativa en humanos" (2014-11-28) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El redescubrimiento de la reconsolidación de la memoria desafió la clásica visión de las memorias fijas al mostrar que una memoria ya consolidada puede volverse lábil y susceptible a interferencia por agentes amnésicos. La teoría de la modulación endógena de la memoria propone que sistemas moduladores extrínsecos a los procesos de memoria actuarían sobre estos determinando el almacenamiento de la información. La administración de un estresor leve o de una bebida con alta concentración de azúcar permitió facilitar una memoria declarativa (una lista de 5 pares de sílaba clave-sílaba respuesta) luego de que esta fuera olvidada, durante la fase de reconsolidación. Puesto que ni el recordatorio ni los estímulos facilitadores empleados implican un re-entrenamiento de los sujetos, se descarta que el olvido se haya producido como consecuencia de la pérdida de la información. Controles específicos del proceso de reconsolidación permitieron probar que el acceso a la información olvidada es necesario para que el efecto facilitador ocurra, lo que descarta la falta de acceso a la información como un mecanismo para el olvido. Se propone un modelo alternativo a la clásica dicotomía "almacenamiento/acceso" para explicar este fenómeno.

Abstract:
The rediscovery of memory reconsolidation challenged the classical concept of fixed memories by showing that a consolidated memory can become labile again and susceptible to interference by amnesic agents. The theory of endogenous modulation of memory proposes that extrinsic modulatory systems would act on memory systems, determining the storage of information. The administration of a mild stressor or a sweet drink can enhance declarative memory (association between five cue-syllables and their respective responsesyllables) during reconsolidation, after forgetting had occurred. Since neither the reminder nor the facilitatory stimuli used involve retraining of the subjects, it is discarded that forgetting is the result of a loss of information. Specific controls over the reconsolidation process allowed proving that access to forgotten information is necessary for the occurrence of the facilitatory effect. That discards a deficit in access to information as a mechanism of forgetting. A new model, alternative to the classical "storage/access" dichotomy, is proposed to explain this phenomenon.

Marachlian, Emiliano. "Plasticidad dependiente de experiencia en la codificación de olores" (2015-03-30) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Desde los estímulos sensoriales que los organismos vivos sensan hasta la percepción interna que estos se hacen del mundo que los rodea, ocurren una serie de transformaciones que le permiten al individuo extraer información relevante y filtrar aquella que no tenga valor predictivo. El ejemplo del olfato es especialmente interesante pues los seres vivos deben ser capaces de decodificar del ambiente estímulos complejos y en continuo cambio. En ese contexto, la plasticidad cumple un papel fundamental dado que un estímulo puede ser percibido de maneras diferentes (dependiendo del estado motivacional y de la experiencia previa del individuo) permitiéndoles a los organismos adaptarse e ir ajustando la imagen interna de su entorno. En el presente trabajo se estudió, mediante experimentos de comportamiento e imaging de calcio, la plasticidad dependiente de experiencia en el lóbulo antenal (AL), primera etapa de procesamiento olfativo de la abeja Apis mellifera. Se observó que la experiencia con un olor recompensado afecta la representación de las mezclas que contienen dicho olor. Luego de la experiencia las mezclas son representadas en el AL de manera que se parecen más al olor recompensado y menos al olor sin valor predictivo. El significado neuronal y funcional de estos cambios sería que, luego de la experiencia, la representación modificada adopta más elementos que permiten codificar y reconocer al estímulo relevante. Además mediante simulaciones numéricas se propuso modelar las fuerzas sinápticas de las neuronas inhibitorias locales del AL para estudiar las propiedades de control de ganancia que estas infieren a la red. Describimos la dependencia que el control de ganancia tiene de las fuerzas sinápticas inhibitorias y del número de receptores que son reclutados por el estímulo. Mediante experimentos de imaging y farmacológicos describimos el aporte de las inhibiciones al control de ganancia en el lóbulo antenal de las abejas. Los mecanismos de control de ganancia y de plasticidad dependiente de experiencia son discutidos en términos de su contribución a la transformación que la información sensorial sufre desde los receptores en la prefería hasta la representación interna que permite su percepción.

Abstract:
Sensory stimuli are sensed at the periphery of the organisms and converted into its internal perception thanks to a series transformations that allows animals extract relevant information and filter out the one without predictive value. The olfactory system is an interesting example since living beings have to be able to decode the complex and varying olfactory stimuli from the environment to extract and recognize informative stimuli. In this context, plasticity plays an important role, since the same stimulus might be perceived differently depending on the motivational state or the specific experience of the individual. The possibility to adapt their olfactory perception allows animals keep their internal representation of the environment always tuned. In this work we combined behavior and calcium imaging experiments to study experience dependent plasticity in the antennal lobes, the first olfactory center in the brain of the honey bee Apis mellifera. We found that experience with a rewarded odor affects the representation of mixtures that contain that odor. After the experience the representation of the mixture is more similar to the representation of the rewarded component and less similar to the non-rewarded component. The meaning of the change is that the neural representation of the mixtures incorporates more elements that allow the recognition of the meaningful odor. Furthermore, by means of numerical simulations, we modeled the synaptic strength of the inhibitory local neurons in the AL to study the gain control properties of the network. We described how gain control depends on the stimulus strength and the number of receptors that are recruited by the stimulus. Parts of the conclusions obtained from the model were further tested in calcium imaging experiments combined with pharmacology to block the local inhibitory network. The mechanisms related with gain control and experience dependent plasticity are discussed in terms of their contribution to the transformation of the sensory information suffers from the receptors at the periphery to the internal representation that allows perception.

Suárez, Luis Daniel. "Estudio de la modulación de la expresión a largo plazo de una memoria durante la fase de consolidación" (2015-05-28) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Experimentos previos en el Laboratorio de Neurobiología de la Memoria mostraron que memorias que no se expresaban a causas de entrenamientos insuficientes o tratamientos con drogas amnésicas podían ser rescatadas si se las facilitaba durante su reconsolidación. Estos experimentos fueron interpretados, bajo la visión canónica de la teoría de modulación endógena de la consolidación, como casos de facilitación de la reconsolidación de memorias que no fueron completamente consolidadas. Sin embargo, una revisión de los experimentos publicados mostró que los resultados requerían para ser explicados apropiadamente asumir el acceso a la memoria cuya consolidación se consideraba incompleta, así como la generación y subsiguiente evaluación de una predicción; situación que no es compatible con los modelos clásicos de amnesia. El paradigma de memoria contexto-señal en el cangrejo de ría Neohelice granulata es un paradigma de memoria asociativa estudiado desde hace varios años en el Laboratorio de Neurobiología de la Memoria. La reciente caracterización en este paradigma de la fase de reconsolidación ha permitido desarrollar herramientas para controlar ciertos aspectos de la reactivación de la memoria durante la recuperación, en particular la realización de una predicción. En esta Tesis se empleó dicho paradigma para caracterizar algunos de los posibles mecanismos que controlan la expresión de memorias reactivadas. Se emplearon aproximaciones comportamentales y farmacológicas, utilizando drogas cuyos blancos de acción son a nivel subcelular (el factor de transcripción NF-κB) y a nivel de comunicación intercelular (receptores de acetilcolina de tipo muscarínicos), lo que permitió disociar algunos de los mecanismos que afectan diferencialmente la persistencia y la expresión de la memoria. Ante la dificultad de los modelos clásicos de explicar los fenómenos observados, propusimos un nuevo modelo de procesamiento de la información durante el aprendizaje que nos permite interpretar nuestros resultados en el marco de un posible valor funcional. Para fortalecer esta propuesta, exploramos también una serie de condiciones naturalistas que permitirían modular la capacidad de expresarse de una memoria durante la consolidación y durante la recuperación.

Abstract:
Previous experiments in the Laboratory of Neurobiology of Memory have shown that unexpressed memories after undertraining or treatments with amnesic drugs could be rescued if they were facilitated during their reconsolidation. These experiments were interpreted under the canonic view of the theory of endogenous modulation of memory consolidation as cases of enhancement of reconsolidation after a deficient consolidation. However, our later review of those experiments revealed that, in order to explain the results, it was necessary to assume the access to the memory as well the generation and evaluation of a prediction. This is incompatible with classic models of amnesia. The context-signal memory paradigm in the estuarine crab Neohelice granulata is an associative memory paradigm studied for several years in the Laboratory. The recent characterization in this paradigm of the reconsolidation phase has allowed the development of experimental tools to control some aspects of memory reactivation during retrieval, specially performing a prediction. These tools which did not exist in other paradigms at the beginning of this Thesis, make the context-signal memory paradigm ideal to answer this issue. This paradigm was used to characterize some of the potential mechanisms that control the expression of reactivated memories. We use behavioral and pharmacological approaches, with drugs that target processes at sub-cellular level (the activation of the transcription factor NF-κB) and at the level of interneuronal communication (muscarinic receptors of acetylcholine). Therefore, we were able to dissociate some of the mechanisms that differentially affect the persistence and expression of memory. Furthermore, because of the difficulty of classical models to explain the observed phenomena, we proposed a novel model of information processing during learning in order to interpret our results in the frame of a potential functional role. To strengthen this proposal, we studied also some naturalistic conditions that would allow modulating, during consolidation and retrieval, the capability of expression of a memory.

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