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# Biología# Neurociencia

El papel del hipocampo ventral en el comportamiento de evitación

Este estudio explora cómo el hipocampo ventral afecta las respuestas de evitación en ratas.

― 7 minilectura


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El Comportamiento de evitación puede ser una forma útil de prevenir daños. Sin embargo, si las personas siguen evitando situaciones incluso cuando el peligro ya no está presente, puede llevar a problemas en la vida diaria. Este tipo de evitación persistente a menudo se ve en condiciones relacionadas con el miedo y la ansiedad. Todavía hay mucho por aprender sobre cómo y por qué algunos comportamientos continúan incluso cuando ya no cumplen su propósito original.

En este estudio, los investigadores usaron un método llamado evitación activa señalada (SAA) para entender por qué algunos comportamientos de evitación persisten. En este método, ciertas señales llevan a acciones que ayudan a evitar resultados negativos.

Investigaciones anteriores sugieren que las reacciones durante estos ensayos están influenciadas por malas asociaciones con el entorno de entrenamiento. El Hipocampo Ventral, una parte clave del cerebro, juega un papel significativo en cómo respondemos a estos contextos aversivos. Esta área nos ayuda a aprender y expresar asociaciones entre experiencias desagradables y su entorno.

El Hipocampo Ventral y Su Rol

El hipocampo ventral es importante para manejar experiencias aversivas. Procesa las conexiones entre sentimientos negativos y señales ambientales. Ayuda a los animales a gestionar sus acciones para evitar peligros, como limitar movimientos en áreas donde hay amenazas presentes.

Los investigadores creen que el hipocampo ventral actúa como un mapa que conecta sentimientos de miedo con situaciones específicas. Piensan que si una situación está vinculada a una mala experiencia, puede activar el hipocampo ventral, influyendo en el comportamiento.

Probando la Hipótesis

Para probar sus ideas, los investigadores examinaron cómo la inactivación del hipocampo ventral influenció el comportamiento de evitación en ratas. Descubrieron que cuando disminuyeron la actividad de esta área cerebral, las ratas mostraron menos respuestas durante el tiempo entre ensayos, incluso cuando seguían evitando el peligro correctamente.

En contraste, cuando excitaban las neuronas en el hipocampo ventral, las ratas mostraron más respuestas entre ensayos sin afectar su capacidad para evitar peligros cuando era necesario. Esto sugiere que el hipocampo ventral juega un papel clave en cómo responden las ratas durante los periodos entre peligros.

El Experimento

Sujetos y Alojamiento

Para el experimento, se utilizaron 221 ratas adultas. Se dividieron en grupos de machos y hembras y se alojaron individualmente en un entorno controlado donde tenían acceso a comida y agua en todo momento. Antes de comenzar los experimentos, las ratas fueron manipuladas suavemente durante unos días para que se sintieran cómodas con el proceso.

Cirugía y Preparativos

Para estudiar las activaciones en el hipocampo ventral, las ratas se sometieron a una cirugía. Los investigadores colocaron cuidadosamente pequeños tubos en los cerebros de las ratas para permitir la administración de medicamentos más adelante. Se les administró un analgésico para asegurar que las ratas permanecieran cómodas después de la cirugía, y se les permitió recuperarse durante varias semanas antes de que comenzara el entrenamiento.

Configuración del Comportamiento

El experimento involucró cajas de transporte especiales donde las ratas podían moverse entre dos áreas. Estas cajas estaban equipadas con un sistema para entregar una leve descarga a la base, permitiendo a los investigadores probar qué tan bien podían evitar la descarga moviéndose cuando escuchaban un sonido de advertencia. El entorno en el que tuvo lugar el entrenamiento fue diseñado para provocar respuestas específicas de las ratas.

Se usaron diferentes señales y configuraciones para crear dos contextos distintos para las ratas: el contexto de entrenamiento y un contexto alternativo. Esto ayudó a los investigadores a investigar cómo respondían las ratas a estos diferentes entornos durante las tareas de evitación.

Entrenamiento y Pruebas de Evitación

Durante el entrenamiento, las ratas aprendieron a asociar un sonido de advertencia con una descarga inminente. Si se movían al otro lado de la caja después de escuchar el sonido, podían evitar la descarga. Con el tiempo, los investigadores midieron qué tan bien aprendieron las ratas este comportamiento.

Una vez que el entrenamiento estuvo completo, las ratas fueron sometidas a pruebas en el mismo contexto donde fueron entrenadas o en un contexto diferente. Durante estas pruebas, los investigadores observaron de cerca el comportamiento de las ratas en el tiempo entre ensayos cuando no se administraron descargas.

Infusiones de Medicamentos

Para manipular la actividad en el hipocampo ventral, los investigadores infundieron medicamentos en el área antes de las pruebas. Un medicamento, muscimol, se usó para inactivar temporalmente las neuronas, mientras que otro permitía la activación de estas neuronas. Estos medicamentos se inyectaron justo antes de las sesiones de prueba para ver cómo afectaban el comportamiento de las ratas.

Resultados del Experimento

Impacto de la Inactivación en las Respuestas

Cuando los investigadores inactivaron el hipocampo ventral usando muscimol, las ratas mostraron una disminución en sus respuestas entre ensayos. Esto significa que se movieron menos entre ensayos, pero su capacidad para evitar descargas no cambió. Este hallazgo indica que el hipocampo ventral podría ser crucial para facilitar el comportamiento entre ensayos.

Efecto de la Activación de Neuronas

Cuando las neuronas de las ratas en el hipocampo ventral fueron activadas con el otro medicamento, los investigadores observaron un aumento en las respuestas entre ensayos. Las ratas probadas se movieron más entre ensayos sin inhibir sus respuestas de evitación. Esto sugiere que simplemente activar el hipocampo ventral puede mejorar ciertos comportamientos, particularmente aquellos no directamente relacionados con la evitación de descargas.

Pruebas en Contextos Alternativos

Los investigadores también probaron a las ratas en un entorno diferente para ver si los efectos eran consistentes. En el contexto alternativo, activar el hipocampo ventral todavía llevó a un aumento en las respuestas entre ensayos, reforzando la idea de que esta área del cerebro tiene un papel crucial en la gestión de respuestas de evitación en diferentes entornos.

Investigando la Extinción Contextual

Para ver si el contexto en sí jugaba un papel en estos comportamientos, algunas ratas se sometieron a Entrenamiento de Extinción. Esto significó que fueron expuestas al entorno de entrenamiento sin el sonido de advertencia o descargas. Sorprendentemente, esta exposición no afectó significativamente su comportamiento entre ensayos. Esto indica que la relación entre el contexto y el comportamiento es más compleja de lo que se pensaba inicialmente.

Conclusión

Los resultados muestran que el hipocampo ventral es vital para ciertos comportamientos, especialmente durante el tiempo entre ensayos. Si bien juega un papel en vincular malas experiencias a entornos específicos, su función se extiende más allá de eso. La capacidad de participar en respuestas entre ensayos parece depender más de procesos internos que de asociaciones directas entre el contexto y los comportamientos de evitación.

En general, estos hallazgos tienen implicaciones para entender comportamientos relacionados con la ansiedad y otros trastornos. Destacan el papel del hipocampo ventral en impulsar el comportamiento incluso cuando no hay peligro inmediato presente. La investigación futura puede explorar cómo estos conocimientos podrían llevar a mejores tratamientos para aquellos que luchan con trastornos basados en la ansiedad.

Fuente original

Título: Ventral hippocampus mediates inter-trial responding in signaled active avoidance

Resumen: The hippocampus has a central role in regulating contextual processes in memory. We have shown that pharmacological inactivation of ventral hippocampus (VH) attenuates the context-dependence of signaled active avoidance (SAA) in rats. Here, we explore whether the VH mediates intertrial responses (ITRs), which are putative unreinforced avoidance responses that occur between trials. First, we examined whether VH inactivation would affect ITRs. Male rats underwent SAA training and subsequently received intra-VH infusions of saline or muscimol before retrieval tests in the training context. Rats that received muscimol performed significantly fewer ITRs, but equivalent avoidance responses, compared to controls. Next, we asked whether chemogenetic VH activation would increase ITR vigor. In male and female rats expressing excitatory (hM3Dq) DREADDs, systemic CNO administration produced a robust ITR increase that was not due to nonspecific locomotor effects. Then, we examined whether chemogenetic VH activation potentiated ITRs in an alternate (non-training) test context and found it did. Finally, to determine if context-US associations mediate ITRs, we exposed rats to the training context for three days after SAA training to extinguish the context. Rats submitted to context extinction did not show a reliable decrease in ITRs during a retrieval test, suggesting that context-US associations are not responsible for ITRs. Collectively, these results reveal an important role for the VH in context-dependent ITRs during SAA. Further work is required to explore the neural circuits and associative basis for these responses, which may be underlie pathological avoidance that occurs in humans after threat has passed.

Autores: Justin M Moscarello, C. R. Oleksiak, S. L. Plas, D. A. Carriaga, K. Vasudevan, S. Maren

Última actualización: 2024-03-20 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.18.585627

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.18.585627.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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