Navegando por Autor "Santiago, Rodrigo Marques de Melo"
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Tese Classification of dentate spikes based on their waveforms(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-09-06) Santiago, Rodrigo Marques de Melo; Tort, Adriano Bretanha Lopes; https://orcid.org/0000-0002-9877-7816; http://lattes.cnpq.br/3181888189086405; https://orcid.org/0000-0001-8112-5494; http://lattes.cnpq.br/1741093993574099; Belchior, Hindiael Aeraf; https://orcid.org/0000-0002-6898-3985; http://lattes.cnpq.br/2815729240392635; Aguiar, Cleiton Lopes; Barbosa, Flavio Freitas; Moioli, Renan CiprianoDescargas excitatórias síncronas do córtex entorrinal (CE) para o giro denteado (GD) geram padrões rápidos e proeminentes no potencial de campo local (PCL) do hilo, chamados de espículas denteadas (EDs). Assim como o complexo de ondulações rápidas em onda lenta aguda na região CA1, as EDs ocorrem mais provavelmente em estados comportamentais de quietude, quando acredita-se ocorrer a consolidação de memórias. No entanto, seu papel nos processos mnemônicos ainda não foi elucidado. A classificação das EDs em tipos 1 ou 2 é determinada por sua origem no CE lateral ou medial, conforme revelado pela análise de densidade de fonte de corrente (DFC), que requer registros a partir de sondas lineares com múltiplos eletrodos abrangendo as camadas do GD. De modo a permitir a investigação do papel funcional de cada tipo de ED em dados obtidos a partir de registros de eletrodo único e tetrodo, que são abundantes no campo, desenvolvemos um método não supervisionado usando modelos de misturas gaussianas para classificar tais eventos com base em suas formas de onda. Nossa abordagem de classificação alcançou alta acurácia (> 80%) quando validada em 8 camundongos com perfis laminares do GD. As medidas das DFCs médias, dos perfis das formas de onda, das taxas e das larguras dos tipos de ED obtidos por meio de nosso método se assemelharam àquelas derivadas da classificação baseada em DFC. Como uma aplicação, usamos a técnica para analisar PCLs de eletrodos únicos de camundongos inseridos com os genes que expressam a apolipoproteína (apo) E3 e a apoE4. Observamos que este último grupo, que serve de modelo para a doença de Alzheimer, exibiu EDs de ambos os tipos mais amplas desde tenra idade, com um tamanho de efeito maior para as EDs do tipo 2, provavelmente refletindo alterações patofisiológicas precoces na rede CE-GD, como hiperatividade. Além da aplicabilidade do método na expansão do estudo dos tipos de ED, nossos resultados mostram que suas formas de onda carregam informação sobre suas origens, sugerindo diferentes dinâmicas de rede subjacentes e funções no processamento de memórias.Dissertação Reconsolidação e extinção de memórias: uma abordagem computacional(2018-08-20) Santiago, Rodrigo Marques de Melo; Tort, Adriano Bretanha Lopes; ; ; Rossato, Janine Inez; ; Amaral, Olavo Bohrer;A reconsolidação e a extinção de memórias aversivas e suas condições limitantes têm sido estudadas exaustivamente a fim de se traçar melhores estratégias para o tratamento de desordens relacionadas ao medo e à ansiedade. Em 2011, Osan et al. desenvolveram um modelo computacional para a exploração de tais fenômenos baseado na dinâmica de atratores, na plasticidade hebbiana e na degradação sináptica induzida por erro de predição. Este modelo foi capaz de explicar em um formalismo único diversos achados experimentais relativos ao comportamento de congelamento (freezing) de roedores sujeitos a paradigmas de consolidação, reconsolidação e extinção de memórias de medo ao contexto. Em 2017, Radiske et al., a partir de experimentos em ratos submetidos a tarefa de esquiva inibitória, descobriram que o conhecimento prévio do atual contexto aversivo como nãoaversivo é uma condição limitante para a reconsolidação da memória do choque experienciado no contexto. No presente trabalho, visamos investigar se o formalismo introduzido por Osan et al. (2011) é suficientemente geral para explicar os resultados comportamentais descritos por Radiske et al. (2017). Para tanto, primeiro implementamos o modelo de Osan et al. (2011) em uma linguagem de programação aberta (Python) e o validamos através da replicação dos principais resultados reportados na publicação original referentes ao condicionamento de medo ao contexto. Em seguida, adaptamos o modelo para simular protocolos experimentais na tarefa de esquiva inibitória empregados por Radiske et al. (2017). Os resultados mostram que a condição limitante encontrada por Radiske et al. (2017) é compatível com a dinâmica de uma rede de atratores que suporta um sistema de labilização sináptica comum à reconsolidação e extinção. Por fim, através da varredura de parâmetros do modelo – como os níveis de síntese e degradação proteica –, fornecemos previsões comportamentais na tarefa de esquiva inibitória passíveis de serem testadas experimentalmente.Artigo Waveform-based classification of dentate spikes(Springer Science and Business Media LLC, 2024-02) Santiago, Rodrigo Marques de Melo; Santos, Vítor Lopes dos; Jones, Emily A. Aery; Huang, Yadong; Dupret, David; Tort, Adriano Bretanha LopesSynchronous excitatory discharges from the entorhinal cortex (EC) to the dentate gyrus (DG) generate fast and prominent patterns in the hilar local field potential (LFP), called dentate spikes (DSs). As sharp-wave ripples in CA1, DSs are more likely to occur in quiet behavioral states, when memory consolidation is thought to take place. However, their functions in mnemonic processes are yet to be elucidated. The classification of DSs into types 1 or 2 is determined by their origin in the lateral or medial EC, as revealed by current source density (CSD) analysis, which requires recordings from linear probes with multiple electrodes spanning the DG layers. To allow the investigation of the functional role of each DS type in recordings obtained from single electrodes and tetrodes, which are abundant in the field, we developed an unsupervised method using Gaussian mixture models to classify such events based on their waveforms. Our classification approach achieved high accuracies (> 80%) when validated in 8 mice with DG laminar profiles. The average CSDs, waveforms, rates, and widths of the DS types obtained through our method closely resembled those derived from the CSD-based classification. As an example of application, we used the technique to analyze single-electrode LFPs from apolipoprotein (apo) E3 and apoE4 knock-in mice. We observed that the latter group, which is a model for Alzheimer’s disease, exhibited wider DSs of both types from a young age, with a larger effect size for DS type 2, likely reflecting early pathophysiological alterations in the EC-DG network, such as hyperactivity. In addition to the applicability of the method in expanding the study of DS types, our results show that their waveforms carry information about their origins, suggesting different underlying network dynamics and roles in memory processing