Memórias aversivas contextuais recentes e remotas mediadas pelo córtex pré-límbico : evocação da memória ou simples inibição da expressão do medo?

Abstract

A consolidação sistêmica da memória é um processo dinâmico caracterizado pela reorganização gradual dos traços mnésicos, que passam de uma dependência inicial do hipocampo para uma representação mais distribuída em redes neocorticais. O córtex pré-frontal medial (mPFC), especialmente o córtex pré-límbico (PLC), participa da modulação de memórias aversivas, e nossos achados sugerem que seu papel não é totalmente consistente com a teoria sandard de consolidação sistêmica. Neste estudo, investigamos se a integridade do PLC é necessária para a evocação de memórias de medo recentes (2 dias) ou remotas (28 e 45 dias), bem como para a generalização dependente do tempo. Para isso, ratos Wistar machos adultos foram submetidos ao condicionamento aversivo ao contexto (CFC) e receberam infusão bilateral de muscimol ou veículo no PLC antes do teste, onde foram reexpostos ao contexto condicionado ou a um contexto novo. Aos 2 dias, os animais apresentaram discriminação entre contextos, e a inibição do PLC reduziu a resposta de freezing no contexto condicionado. Nos períodos remotos, observou-se generalização completa da memória, mas a inibição do PLC não alterou o comportamento, sugerindo que essa estrutura não é necessária para a evocação após 28 e 45 dias. Esses resultados indicam que PLC desempenha um papel distinto na consolidação sistêmica da memória de medo contextual, apresentando um perfil funcional mais semelhante ao do hipocampo do que ao do córtex cingulado anterior (ACC), sua região vizinha. Como o PLC integra circuitos envolvidos na expressão do medo, esse efeito pode refletir uma redução da resposta comportamental associada a emoção negativa, e não um prejuízo na evocação da memória. Para testar essa hipótese, utilizou-se o teste não aversivo de localização de objetos (OL), em que os animais foram testados 24 horas após o treino, com ou sem inibição do PLC. Ambos os grupos exploraram mais o objeto deslocado, indicando evocação intacta da memória. Assim, a ausência de efeito do muscimol tanto na evocação da memória espacial quanto na memória remota de medo condicionado sugere fortemente que o efeito observado no teste recente de CFC pode ser melhor explicado apenas pela inibição da expressão do medo e não por um déficit de evocação. Ainda assim, hipotetizou-se que, devido à reorganização das redes corticais e à maior consolidação do engrama ao longo do tempo, o ACC pudesse compensar a inibição do PLC durante a evocação remota. No entanto, a análise por western blot das proteínas c-Fos e ARC, codificadas por genes de expressão imediata, não forneceu evidências de recrutamento compensatório, embora tenha sugerido um perfil de expressão proteica de c-Fos distinto entre o ACC e o PLC. Em conjunto, esses achados contrariam a teoria standard da consolidação sistêmica e reforçam a existência de uma organização funcional heterogênea das regiões envolvidas nesse processo, destacando o PLC como uma estrutura funcionalmente especializada dentro do circuito pré-frontal medial, com contribuições diferenciadas para a memória recente e remota.

Systemic consolidation is a dynamic process characterized by the gradual reorganization of memory traces, which shift from an initial dependence on the hippocampus to a more distributed representation within neocortical networks. The medial prefrontal cortex (mPFC), particularly the prelimbic cortex (PLC), is involved in modulating aversive memories, and our findings suggest that its role is not fully consistent with the standard model of systemic consolidation. In this study, we investigated whether the integrity of the PLC is necessary for the retrieval of recent (2 days) or remote (28 and 45 days) fear memories, as well as for time-dependent generalization. To this end, adult male Wistar rats underwent contextual fear conditioning (CFC) and received bilateral infusions of muscimol or vehicle into the PLC prior to testing, during which they were re-exposed to either the conditioned context or a novel context. At 2 days, animals showed discrimination between contexts, and PLC inhibition reduced freezing behavior in the conditioned context. At remote time points, complete memory generalization was observed; however, PLC inhibition no longer affected behavior, suggesting that this structure is not required for memory retrieval after 28 and 45 days. These findings indicate that the PLC plays a distinct role in systems consolidation of contextual fear memory, exhibiting a functional profile more similar to that of the hippocampus than to that of the neighboring anterior cingulate cortex (ACC). Because the PLC is part of neural circuits involved in fear expression, this effect may reflect a reduction in the behavioral response associated with negative emotional states rather than an impairment in memory retrieval itself. To test this hypothesis, we employed the non-aversive object location (OL) task, in which animals were tested 24 hours after training with or without PLC inhibition. Both groups preferentially explored the displaced object, indicating intact memory retrieval. Thus, the absence of muscimol effects on both spatial memory retrieval and remote fear memory strongly suggests that the impairment observed in recent CFC testing is better explained by reduced fear expression than by a retrieval deficit. We further hypothesized that, due to cortical network reorganization and greater engram consolidation over time, the ACC might compensate for PLC inhibition during remote retrieval. However, western blot analysis of c-Fos and ARC, proteins encoded by immediate-early genes, revealed no evidence of such compensatory recruitment, although they suggested distinct c-Fos protein expression profiles between the ACC and PLC. Together, these findings cannot be readily reconciled with the standard model of systems consolidation and support the existence of a functionally heterogeneous organization among brain regions involved in this process, highlighting the PLC as a specialized component of the medial prefrontal circuit with distinct contributions to recent and remote memory.