65ª Reunião Anual da SBPC

C. Ciências Biológicas - 12. Neurociências e Comportamento - 1. Neurociências e Comportamento

Recuperação de memórias do hipocampo e a geração de ritmos teta / gama: um estudo de simulação

Renan Schiavolin Recio - Centro de Matemática, Computação e Cognição - UFABC Raphael Yokoingawa de Camargo - Centro de Matemática, Computação e Cognição - UFABC

INTRODUÇÃO:

A área CA3 do hipocampo contém um grande número de conexões recorrentes e muitos cientistas acreditam que ele funciona como uma rede autoassociativa. Esta rede permite o armazenamento de padrões de ativação, representando memórias, e sua recuperação posterior usando apenas um parte do padrão original. Durante o comportamento exploratório dos ratos, essa área gera potenciais de campo local (LFP) com componentes teta (4-7 Hz) e gama (acima de 30 Hz).

OBJETIVO DO TRABALHO:

Neste estudo foi avaliado a relação entre a recuperação de padrões armazenados em uma rede do CA3 e os sinais LFP gerados na mesma.

MÉTODOS:

Foi implementado um modelo biologicamente plausível da área CA3 usando o simulador GENESIS. O modelo baseia-se em dados experimentais e contém 144 neurônios piramidais, 12 baskets e 12 OLM. Foi utilizado um modelo para simular a geração de sinais LFP durante a recuperação da memória. O LFP é calculado com base em dipolos elétricos formados por diferenças de potencial no interior do neurônio. Para analisar os sinais LFP, foi utilizada o pacote de estatística R.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Encontramos duas bandas de freqüência, teta e gama, durante a recuperação de padrões armazenados. No interior da fase superior de cada ciclo de teta, existem cerca de 5 ciclos de gama, com amplitude modulada pela fase de teta. Comparando-se a sinais de LFP com os tempos dos spikes e os padrões de ativação, vimos que durante cada ciclo de gama um único padrão é recuperada. Além disso, durante um ciclo de teta um único padrão é recuperada, com o primeiro gama contendo somente uma parte do padrão a ser recuperado e ciclos gama subsequentes contendo recuperações cada vez mais precisas do padrão. Consequentemente, cada ciclo teta permite a convergência da rede para um estado atrator diferente, permitindo a recuperação de diferentes memórias.

CONCLUSÕES:

A partir da presente pesquisa foi possível relacionar sinais de LFP com a recuperação de memórias armazenados na região do CA3. Constatou-se que durante cada ciclo gama um único padrão é recuperado e que durante os ciclos teta a rede converge para um estado atrator diferente, assim permitindo que a rede consiga recuperar diferentes padrões de memória.

Palavras-chave: Hipocampo, Rede Neural, Memória auto-associativa.