O papel dos receptores de AMPA permeáveis a cálcio nos processos de consolidação, evocação e atualização da memória

Abstract

Aprender e memorizar é de grande importância, pois permite a manutenção de comportamentos adaptativos e promove a capacidade de modificar comportamentos. No sistema nervoso de vertebrados, as sinapses são extremamente plásticas, permitindo alterações de curto e longo prazo durante o desenvolvimento, aprendizado e processos mnemônicos. O receptor AMPA permeável ao cálcio (CP-AMPAR) tem um papel crítico na plasticidade. Estudos apontam sua importância na manutenção de circuitos em um estado menos estável, permitindo a ocorrência da plasticidade através da labilização destes. Investigamos a contribuição do CP-AMPAR na amígdala basolateral (BLA) e no hipocampo (HPC) para a consolidação de diferentes tipos de memória, evocação e atualização. Mostramos que o bloqueio de CP-AMPAR por NASPM (1-Naphthylacetyl sperimine), um antagonista do CP-AMPAR, na BLA e no HPC, prejudicou a consolidação da memória aversiva. A infusão de NASPM no HPC prejudicou a consolidação da memória espacial no labirinto aquático, porém a consolidação da memória de localização de objetos não foi afetada. Também encontramos evidências para o envolvimento do CP-AMPAR na BLA e no HPC na evocação. Ainda, a atualização foi afetada pela infusão de NASPM no HPC em ambas as tarefas (aprendizado reverso; choque imediato). Desta forma, a atividade do CP-AMPAR na BLA e no HPC é necessária para a consolidação da memória aversiva, entretanto, não é tão relevante para as memórias que não possuem ou possuem baixa valência emocional. Além disso, a inserção do receptor em sítios pós-sinápticos é necessária para a evocação da memória na BLA e no HPC. Essas descobertas apontam para um papel do CP-AMPAR em estados de memória nos quais mudanças plásticas são presumivelmente maiores, como no início da consolidação da memória aversiva e na evocação dessa memória. Ademais, a valência emocional parece influenciar a função deste receptor. Acredita-se que o tráfego de CP-AMPAR para as sinapses, que está associado à plasticidade sináptica, é o mecanismo subjacente aos efeitos comportamentais observados.

The ability to learn and memorize is of great importance as it allows the maintenance of adaptive behaviors and promotes the ability to modify behaviors. In the vertebrate nervous system, the synapses are extremely plastic, allowing short- and long-term changes not only during development, but also during learning and mnemonic processes. Calcium permeable AMPA receptor (CP-AMPAR) plays a critical role in experience-dependent plasticity and synaptic plasticity. Studies shows the importance of CP-AMPAR in the maintenance of circuits in a less stable state, allowing the occurrence of plasticity through these circuits labilization. Here, we investigated the contribution of CP-AMPAR expressed in the basolateral amygdala (BLA) and hippocampus (HPC) to consolidation of different types of memory, retrieval and update. We showed that CP-AMPAR blockade by NASPM (1-Naphthylacetyl sperimine), a CP-AMPA receptor antagonist, into the BLA and HPC impaired fear memory consolidation. NASPM infusion in the HPC impaired spatial memory consolidation on the water maze, whereas consolidation of object location memory was not affected. We found evidence for CP-AMPAR involvement in the BLA and in the HPC on memory retrieval. Furthermore, memory update was affected by NASPM infusion in the HPC in both tasks. The activity of CP-AMPAR in the BLA and HPC is required for the consolidation of fear memory; on the other hand, it is not as relevant for memories that contain no or low emotional valence. Moreover, this receptor insertion in post-synaptic sites is required for memory retrieval in the BLA and in the HPC. These findings support a role of CP-AMPARs in memory states in which plastic changes are presumably higher, such as the beginning of fear memory consolidation and in memory retrieval. Moreover, emotional valence seems to influence its function. CP-AMPAR trafficking to the synapses, which is associated to synaptic plasticity, is believed to be the mechanism accounting for the observed behavioral effects.