NEUROMODULAÇÃO SEROTONÉRGICA DA PLASTICIDADE CORTICAL

NEUROMODULAÇÃO SEROTONÉRGICA DA PLASTICIDADE CORTICAL

• Autor
• Estêvão Carlos Lima
• Co-autores
• Guilherme S. V. Higa , Roberto de Pasquale
• Resumo

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  INTRODUÇÃO: O Sistema serotonérgico apresenta extensas projeções e uma ampla gama de receptores associados. A ativação destes durante o período crítico de plasticidade sináptica e a associação com diferentes patologias (e.g. esquizofrenia, depressão) são importantes indicativos da influência deste sistema no comportamento. Por sua vez, a plasticidade pode alterar a forma com que diferentes regiões encefálicas interagem; um dos mecanismos Hebbianos para tal é a Spike-Timing-Dependent Plasticity (STDP). OBJETIVO: Este projeto tem como objetivo avaliar a neuromodulação da 5-HT sobre mecanismos corticais de plasticidade do tipo STDP. Busca-se assim, contribuir para compreensão da razão pela qual o sistema serotonérgico é ativado durante o período crítico de plasticidade sináptica. MÉTODOS: Fatias coronais de córtex visual primário (V1) foram isoladas de camundongos C57BL/6 (p21-p24) através de métodos aprovados pelo comitê de ética em pesquisa (CEUA-ICB/USP n°1336091118). As fatias foram mantidas em líquido cerebrospinal artificial (aCSF; pH mantido por gás misto 95% O₂/5% CO₂). Estímulos pré-sinápticos foram disparados através da estimulação de fibras da camada IV e a resposta pós-sináptica, registrada em neurônios piramidais da camada II/III através do modo whole-cell de Patch-Clamp. Estas respostas foram registradas nos modos de clampeamento de corrente (EPSP: excitatory post-synaptic potential) e de voltagem (à +10mV; IPSC: inhibitory post-synaptic current). O protocolo de indução de plasticidade STDP consiste em 200 pareamentos (1Hz) de 4 potenciais de ação com 1 estímulo pré-sináptico, separados por 10 ms. Plasticidade foi avaliada após 40 min. pela razão entre os registros prévios e posterios a indução (últimos 5 min de cada período). Efeitos pré-sinápticos foram avaliados pela resposta de 4 pulsos pareados (PP, 10Hz). Potenciais de ação (AP) foram estimulados por pulsos quadrados (250ms; steps: 40 pA). 5-HT (50 µM) foi adicionada a solução 20 minutos antes dos registros. Análise estatística foi realizada por Student´s T-test para análise de AP e de plasticidade; GLM para análise de PP. RESULTADOS: Enquanto que células sujeitas ao protocolo de STDP desenvolveram uma fraca depressão de longa duração (LTD) (83.9 ±7.5%, n= 11 p=0.04), as células encubadas com 5HT e sujeitas ao mesmo protocolo, desenvolveram uma forte LTD (37.2 ±17.6%, n= 5 p<0.05). Análise das correntes inibitórias (IPSC) indicam um shift de uma LTD, do grupo controle (44.8 ±8.6%, n= 3 p<0.05) em direção a não-plasticidade (116.7 ±19.9%, n= 7 p=0.07). Não foi identificado efeito pré-sináptico (PP: ambos grupos p>0.05). Os parâmetros dos potenciais de ação foram afetados pela indução STDP (razão pós/pré -STDP: Half-width: controle:1.0 ±0.02 (p>0.05); 5HT:1.18±0.08 (p<0.05); Tempo_entre_AP-AHP controle: 0.6±0.04; 5HT: 0.5±0.05 (ambos p<0.05); Razão_AP/AHP control:0.6±0.05; 5HT:0.67±0.09 (ambos p<0.05). CONCLUSÃO: Os resultados apresentados indicam que a 5HT é capaz de alterar os efeitos de plasticidade do tipo STDP. Assim sendo, a presença de neuromoduladores pode influenciar na atividade de redes corticais durante eventos de plasticidade sináptica. AGÊNCIAS DE FOMENTO: CNPq(nº: 140361/2020-0), FAPESP(nº: 2019/14962-5), CAPES(nº 001)

   

• Palavras-chave
• eletrofisiologia, depressão de longa duração, LTD, 5-HT, V1, Córtex Visual Primário
• Área Temática
• Neurofisiologia