Interações hipocampo-prefrontais durante a tomada de decisão espacial

dc.contributor.advisorTort, Adriano Bretanha Lopes
dc.contributor.advisorIDpt_BR
dc.contributor.authorTavares, Lucas Caiã de Souza
dc.contributor.authorIDpt_BR
dc.contributor.referees1Rodrigues Neto, Abner Cardoso
dc.contributor.referees1IDpt_BR
dc.contributor.referees2Costa, César Renno
dc.contributor.referees2IDpt_BR
dc.contributor.referees3Figuerola, Wilfredo Blanco
dc.contributor.referees3IDpt_BR
dc.date.accessioned2020-05-12T18:18:47Z
dc.date.available2020-05-12T18:18:47Z
dc.date.issued2020-02-28
dc.description.abstractThe hippocampus has been linked to memory encoding and spatial navigation, while the prefrontal cortex is associated with cognitive functions such as decision-making. These regions are hypothesized to communicate in tasks that demand both spatial navigation and decision-making processes. However, the electrophysiological signatures underlying this communication remain to be better elucidated. To investigate the dynamics of the hippocampal-prefrontal interactions, we have analyzed local field potentials and spikes recorded from rats performing an odor-cued spatial alternation task in an 8-shaped maze. We found that the phase coherence of both theta (6-10 Hz) and beta (23-30 Hz) peaked around the choice point area of the maze. Moreover, Granger causality revealed a hippocampus->prefrontal cortex directionality of information flow at theta frequency, peaking at starting areas of the maze, and on the reverse direction at delta frequency, peaking near the turn onset. Additionally, the patterns of phaseamplitude cross-frequency coupling within and between the regions showed spatial selectivity. Lastly, we found that the theta rhythm dynamically modulated neurons in both regions; interestingly, prefrontal cortex neurons were more strongly modulated by the hippocampal theta rhythm than by its LFP. In all, our results reveal maximum electrophysiological interactions between the hippocampus and the prefrontal cortex near the decision-making period of the spatial alternation task. These results corroborate the hypothesis that a dynamic interplay between these regions takes place during spatial decisions.pt_BR
dc.description.resumoO hipocampo tem sido relacionado com a codificação de memórias bem como com a navegação espacial, enquanto que o córtex pré-frontal é associado a funções cognitivas como a tomada de decisões. Supõe-se que ambas as áreas interajam entre si em tarefas que exijam tanto a navegação no espaço quanto processos de tomada de decisão. Entretanto, as assinaturas eletrofisiológicas por trás dessa comunicação carecem de uma melhor elucidação. Para investigar as dinâmicas das interações hipocampo-prefrontais, nós analisamos potenciais de campo local registrados em ratos desempenhando uma tarefa de alternação espacial num labirinto em formato de oito. Observamos que a coerência de fases nas bandas oscilatórias teta (6-10 Hz) e beta (23-30 Hz) atingem seu pico próximo à região da tomada de decisão do labirinto. Ademais, análises de causalidade de Granger apontam para um fluxo informacional de direcionalidade hipocampo -> córtex pré-frontal na banda teta com maior intensidade em áreas iniciais do labirinto, e na direcionalidade oposta na banda delta, com um pico no início da curva. Adicionalmente, mostramos que os padrões de acoplamento fasefrequência intra e inter-regionais apresentam seletividade espacial. Análises de acoplamento de disparos mostraram que neurônios individuais do córtex pré-frontal são mais moduladas pelo ritmo teta hipocampal que pelo ritmo equivalente da sua própria região. Nossos resultados demonstram maiores níveis de interações eletrofisiológicas entre o hipocampo e o córtex pré-frontal situados próximos à área de decisão do labirinto numa tarefa de alternação espacial. Essas observações corroboram a hipótese de que uma comunicação dinâmica entre essas duas regiões acontece durante decisões espaciais.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationTAVARES, Lucas Caiã de Souza. Interações hipocampo-prefrontais durante a tomada de decisão espacial. 2020. 50f. Dissertação (Mestrado em Bioinformática) - Instituto Metrópole Digital, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28962
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOINFORMÁTICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectTomada de decisãopt_BR
dc.subjectNavegação espacialpt_BR
dc.subjectEletrofisiologia in vivopt_BR
dc.subjectOscilações neuraispt_BR
dc.subjectRitmos cerebraispt_BR
dc.subjectPotencial de campo localpt_BR
dc.subjectCoerênciapt_BR
dc.subjectSincroniapt_BR
dc.subjectDirecionalidadept_BR
dc.subjectHipocampopt_BR
dc.subjectCórtex pré-frontalpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICASpt_BR
dc.titleInterações hipocampo-prefrontais durante a tomada de decisão espacialpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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