A dinâmica dos engramas durante a consolidação, reconsolidação e extinção de memórias aversivas

Abstract

As memórias, armazenadas em células do engrama, são essenciais para a evocação de experiências passadas, sendo sensíveis à modulação após a aquisição e passando por um processo de consolidação, que ocorre tanto em nível celular/sináptico quanto sistêmico/encefálico. Através da manipulação de engramas específicos, temos a possibilidade de compreender melhor a função das diversas estruturas envolvidas na formação e manutenção de memórias aversivas. Além disso, a evocação de uma memória pode desencadear procesos como a reconsolidação ou extinção. Sugere-se que o engrama original de uma memória seja reativado durante a reconsolidação para que essas informações possam ser atualizadas, no entanto, ainda existem debates em relação à natureza de memórias de extinção: um novo engrama é criado ou ocorrem modificações no engrama original de medo? Neste estudo, utilizamos o método Daun02, em ratos Wistar c-Fos-lacZ para induzir a apoptose de neurônios fortemente ativos, a fim de examinar se um novo engrama emerge como resultado de uma reativação curta ou longa, ou se esses processos dependem de modificações no engrama original localizado na amígdala basolateral (BLA) e córtex infralímbico (IL). Também avaliamos o papel de neurônios do córtex pré-límbico (PL) recrutados durante a consolidação para a evocação de memórias recentes e remotas. Ao eliminar neurônios ativos durante a consolidação e reativação, observamos impacto significativos na memória aversiva, destacando a importância do engrama da BLA nesses processos. Embora não tenhamos conseguido observar qualquer impacto após a remoção de neurônios ativos durante o teste de uma memória previamente extinta na BLA, a remoção do engrama de extinção do IL reativou a memória aversiva que havia sido suprimida pela memória de extinção. Assim, demonstramos que o córtex IL desempenha um papel crucial na rede envolvida na extinção de memórias, e perturbar essa conexão específica é suficiente para prejudicar essa memória. Além disso, nosso estudo indica que as memórias de extinção dependem da formação de um novo engrama, apoiando a teoria de que as memórias de extinção dependem da formação de uma nova memória, enquanto que a reconsolidação reativa o mesmo traço da memória. Observamos também que após o condicionamento aversivo, o engrama do córtex PL é dispensável para a evocação de memórias recentes, mas crucial para a evocação de memórias contextuais remotas. Os neurônios que constituem esse engrama são alocados durante a aquisição, e sua eliminação prejudica a evocação após a consolidação sistêmica. Este sestudo enriquece a compreensão da dinâmica do engrama de diversas estruturas em diferentes processos da memória.

Memories, stored in engram cells, are essential for recalling past experiences, being sensitive to modulation post-acquisition, and undergoing a consolidation process, which occurs at both cellular/synaptic and systemic/brain levels. Through the manipulation of specific engrams, we can better understand the function of various structures involved in the formation and maintenance of aversive memories. Additionally, memory recall can trigger processes such as reconsolidation or extinction. It is suggested that the original engram of memory is reactivated during reconsolidation so that information can be updated; however, there are still debates regarding the nature os extinction memories: is a new engram created, or are modifications made to the original fear engram? In this study, we used the Daun02 method, which employs c-Fos-lacZ Wistar rats to induce apoptosis of strongly active neurons, to examine whether a new engram emerges as a result of short or long reactivation, or if these processes depend on modifications to the original engram located in the basolateral amygdala (BLA) and infralimbic cortex (IL). We also evaluated the role of pre-limbic cortex (PL) neurons recruited during consolidation for the recall of recent and remote memories. By eliminating active neurons during consolidation and reactivation, we observed significant impacts on aversive memory, highlighting the importance of the BLA engram in these processes. Although we did not observe any impact after removing active neurons during the test of a previously extinct memory in the BLA, removal of the extinction engram from the IL reactivated the aversive memory that had been suppressed. Thus, we demonstrate that the IL cortex plays a crucial role in the network involved in memory extinction, and disrupting this specific connection is sufficient to impair this memory. Futhermore, our study indicates that extinction memories depend on the formation of a new engram, supporting the theory that extinction memories rely on the formation of a new memory, while reconsolidation reactivates the same trace. We also observed that afeter aversive conditioning, the PL cortex engram is dispensable for recalling recent memories but crucial for recalling remote contextual memories. The neurons comprising this engram are allocated during memory acquisition, and their elimination impairs recall after systemic consolidation. This study enriches the understanding of engram dynamics in various structures involved in different memory processes.