O estudo da mosca de fruto mostra o papel do circuito neural inexplorado na força de modulação da memória

Aprender evitar experiências negativas exige uma interacção de dois circuitos distintos do cérebro, uma interpretar “Yikes!” e a movimentação que aprendem, e a outro, inesperada, discar na força dessa memória, um estudo novo da mosca de fruto mostram.

Este tipo do controle do ganho está provavelmente actual em muitos níveis do sistema nervoso, em muitos organismos.”

Seth Tomchik, PhD, neurocientista da pesquisa de Scripps, autor principal do estudo

O cérebro humano é compreendido de um número staggering de neurônios--aproximadamente 86 bilhões, de acordo com estudos recentes. Dado que complexidade, neurocientistas que trabalham para compreender como a aprendizagem e o trabalho da memória começam com os organismos modelo mais simples. Os seres humanos e as moscas compartilham de um grau de biologia fundamental, incluindo a confiança na dopamina do neurotransmissor na aprendizagem.

Nós sabemos com moscas, apenas como em mamíferos, lá somos neurônios envolvidos no reforço positivo, lá somos neurônios envolvidos no reforço negativo--os neurônios do valence--e então há este terceiro grupo. Ninguém conheceu realmente o que fez.”

Seth Tomchik

O cérebro da mosca de fruto contem oito grupos de neurônios que produzem a dopamina. Três deles podem ser encontrados no que é sabido como o corpo cogumelo do cérebro da mosca do “.” Os seres humanos não têm uma secção análoga exacta do cérebro, mas outras regiões do cérebro executam funções similares. No melanogaster da drosófila, aka na mosca de fruto, o corpo do cogumelo é uma área altamente responsiva aos odores.

Os estudos passados do cérebro da mosca mostraram que um dos grupos deprodução que se projectam no corpo do cogumelo segura a desejo-indução das memórias conectadas aos odores. (“Mmmm, bananas podres! ") quando outro guiar relativo ao comportamento avoidant às experiências negativas. (“Yikes, cheiro perigoso da banana! ")

Para encontrar o papel do terceiro grupo, referido como PPL2, o investigador associado e primeira autor Tamara Boto, PhD, treinaram as moscas com uma experiência que envolvesse as expr fruto-como aos odores ao simultaneamente lhes dar um choque eléctrico suave.

Sua resposta condicionada poderia ser visualizada sob um microscópio adicionando uma proteína fluorescente verde que liberasse a luz em cima da reacção ao cálcio. Os íons do cálcio são liberados quando os neurônios se comunicam. Estimular os neurônios PPL2 durante as experiências do odor mudou o brilho da fluorescência quando apresentada com o odor, uma indicação que as estruturas envolvidas na aprendizagem e na memória alterassem o grau de resposta.

Quando nós activamos este grupo PPL2 de neurônios, modularia realmente a força dessa memória. Assim nós vemos que há os neurônios dopaminergic que codificam o estímulo contrário próprio, e então há este grupo adicional que pode girar o volume para cima ou para baixo nessa memória.”

Seth Tomchik

A capacidade de PPL2 para reforçar a resposta era uma surpresa, Boto adiciona.

“Eu penso que é surpreendente que há este efeito fisiológico que traduz a um efeito comportável,” Boto diz. A “dopamina não é provável excitar no seus próprios, mas a resposta é maior se é emparelhada com a estimulação deste grupo de neurônios.”

O estudo, “contribuições independentes de circuitos Dopaminergic discretos à plasticidade, à força da memória e ao Valence celulares na drosófila,” aparece o 14 de maio nos relatórios da pilha do jornal.

Um passo seguinte estarão explorando o que estimule os neurônios PPL2 e como sua actividade influencia outros neurônios na rede da memória, Tomchik diz.

Estudar a experiência, a aprendizagem e a memória subjacentes dos circuitos do cérebro nos organismos modelo pode oferecer introspecções no nossos próprias, uns cérebros mais complexos, as introspecções que poderiam nos ajudar a compreender edições como o apego, PTSD, depressão e desordens neurodevelopmental, Tomchik diz.

“Nós queremos compreender mais sobre qual sua função fundamental é, que tipos de estímulos os activam sob que circunstâncias,” ele dizemos. “Traduzindo a informação instruída na execução comportável, através dos neurônios in-between, que é onde eu espero muitas descobertas nos próximos anos estão indo ser.”

Source: Instituto de investigação de Scripps