Receptor Dopamine D1 modula a plasticidade da representação hipocampal à novidade espacial (2008)

J Neurosci. 2008 Dec 10; 28 (50):13390-400. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2680-08.2008.

Tran AH1, Uwano T, Kimura T, Hori E, Katsuki M, Nishijo H, O não.

Sumário

O hipocampo humano é fundamental para o aprendizado e a memória. Em roedores, os neurônios piramidais do hipocampo disparam de maneira específica do local, formando representações relacionais de pistas ambientais. A importância dos sistemas glutamatérgicos na aprendizagem e na plasticidade sináptica neural do hipocampo tem sido demonstrada. No entanto, o papel dos sistemas dopaminérgicos na resposta da plasticidade neural do hipocampo a novos e familiares estímulos espaciais permanece incerto. Para esclarecer esta questão importante, registramos os neurônios do hipocampo dos camundongos knock-out do receptor de dopamina D (1) (D1R-KO) e seus irmãos de tipo selvagem (WT) sob a manipulação de sinais espaciais distintos em um ambiente familiar e novo. Aqui relatamos que em camundongos WT, a maioria das células locais respondeu rapidamente às manipulações de estímulos distais e proximais em ambientes familiares e novos. Em contraste, a influência de estímulos distais na queima espacial em camundongos D1R-KO foi abolida. Nos camundongos D1R-KO, a influência das dicas proximais foi facilitada em um ambiente familiar e, em um ambiente novo, a maioria das células do lugar era menos propensa a responder a mudanças de sinais espaciais. Nossos resultados demonstram que os neurônios do hipocampo em camundongos podem rapidamente e flexivelmente codificar informações sobre o espaço a partir de pistas distais e proximais para cifrar um novo ambiente. Essa habilidade é necessária para muitos tipos de aprendizado, e a falta do D1R pode alterar radicalmente essa atividade neural relacionada ao aprendizado. Nós propomos que o D1R está crucialmente implicado na codificação da informação espacial em novos ambientes, e influencia a plasticidade das representações do hipocampo, que é importante na aprendizagem espacial e na memória.

Introdução

A formação hipocampal (HF) em humanos e outros primatas é crítica para a memória episódica (Maguire et al., 1998; Eichenbaum et al., 1999; Rolos, 2005; Rolos e Xiang, 2005). Lesões ou manipulações do HF em roedores causam déficits de aprendizagem espacial (Gasbarri et al., 1996; Whishaw e outros, 1997; Wilkerson e Levin, 1999), e registros de neurônios do hipocampo em roedores revelaram que eles disparam de maneira específica de local (O'Keefe e Dostrovsky, 1971; Wilson e McNaughton, 1993; O'Keefe e Burgess, 1996) em associação com pistas externas e internas (Muller e Kubie, 1987; Wiener et al., 1989; Gothard et al., 1996; Hetherington e Shapiro, 1997; Shapiro et al., 1997; Knierim et al., 1998; Zinyuk et al., 2000; Lever et al., 2002; Leutgeb et al., 2005a,b) ou informação contextual (Gill e Mizumori, 2006), indicando um papel na memória espacial (Wilson e McNaughton, 1993; Leutgeb et al., 2005). Além disso, a IC parece fornecer uma representação neural do espaço físico, embora funções mais amplas também tenham sido sugeridas (Maguire et al., 1998; Eichenbaum et al., 1999). Acredita-se que a representação da célula local do espaço esteja subjacente a certas formas de aprendizado espacial (McHugh et al., 1996, 2007; Cho et al., 1998; Kentros et al., 1998; Eichenbaum et al., 1999; Rotenberg e outros, 2000; Dragoi et al., 2003). Verificou-se que a dopamina D1 camundongos knock-out de receptor (D1R-KO) tiveram comprometimento da aprendizagem espacial e atividade espacial alterada no núcleo accumbens (El-Ghundi e outros, 1999, Tran et al., 2005). Como a dopamina modula a plasticidade sináptica do hipocampo (Otmakhova e Lisman, 1996; Matthies et al., 1997; Swanson-Park et al., 1999; Li et al., 2003), é hipotetizado que a aquisição de representações espaciais no hipocampo é prejudicada em camundongos D1R-KO. O presente estudo testou essa hipótese comparando a atividade de célula local em camundongos D1R-KO e tipo selvagem (WT) em resposta a manipulações espaciais de estímulos em ambientes familiares e novos.

Materiais e Métodos

Animais

Utilizaram-se dez ratinhos macho WT WT (26-33g) e 7 macho D1R-KO (24-29g) na presente experiência de registo neuronal. Os ratos foram reproduzidos em um laboratório colaborativo (Instituto Nacional de Biologia Básica, National Institutes of Natural Sciences).

Geração de camundongos D1R-KO.

O rato dopamina D1 O gene do receptor foi isolado de uma biblioteca de DNA genómico de ratinho 129 / Sv (Stratagene) por hibridação com um produto de PCR 884 bp, cujos pares de primers são 5®-TCC AAG GTG ACC AAC TTC TTT GT-3 ′ e 5′-CTA TAG CAT CCT AGA AGG GT CGA-3 ′. O vector de direccionamento foi construído de modo a eliminar toda a sequência de codificação utilizando os seguintes fragmentos de ADN: um gene 1.2 kb MC1 promotor da toxina da difteria-A (DT-A) para selecção negativa, um 2.8 kb BglI-AvrFragmento II contendo a região a montante do gene D1R de rato, um promotor 2.3 kb PGK-Escherichia coli gene xantina-guanina fosforibosiltransferase (gpt), um gene 1.1 kb promotor MC1-neomicina (neo), um 6.5 kb AvrII-BamFragmento HI contendo a região não traduzida 3′ e a região flanqueadora, e o plasmídeo pBluescript (FIG. 1A). Células ES E14TG2a cultivadas IV (2.5 × 107 células) foram transfectadas com 50 μg do vector de direccionamento linearizado por electroporação 500 μF capacitância, 270 V / 1.8 mm (ECM600, BTX Electro Cell Manipulator), seguido de selecção com tratamento G418 (250 μg / ml) após a transfecção. No total, as colónias resistentes aos fármacos 120 foram recolhidas e o ADN genómico foi submetido a análise Southern blot para confirmação de recombinação homóloga. Os camundongos D1R-KO foram gerados usando as células ES recombinantes homólogas essencialmente como descrito anteriormente (Yamaguchi e outros, 1996; Koera et al., 1997). Os ratinhos D1R-KO foram cruzados com uma estirpe C57BL / 6J (B6 / J) para as gerações 10 e mantidos num fundo genético B6 / J. Analisou-se o ADN da cauda da descendcia por PCR utilizando quatro iniciadores: (iniciador a) D1TET-1, 5 (CAGAAGACAAGGTGGAAGCA3), (sequcia iniciadora b) mD1Rexon2.seq, 5TCCATGGTAGATAGTGTTAGAGCCGCC 3 ′, (primer c) neo10, 5 ′ ATC AGA GCA GCC GAT TGT CTG TTG 3 and, e (primer d) D1R3′60R, 5 ′ GTT GGA GAA GTT CTG TAA CTG TCC 3 ′. A condição de PCR foi a seguinte: desnaturação a 94 ° C para 4 min, seguido de 30 de 1 min a 94 ° C, 1 min a 60 ° C, 1 min a 72 ° C, extensão final a 72 ° C 5 min e armazenamento a 4 ° C. Os alelos de tipo selvagem e mutantes correspondiam a produtos de PCR de 234 e 460 bp (FIG. 1B), respectivamente. Todos os experimentos foram conduzidos de acordo com as diretrizes da Universidade de Toyama e do Instituto Nacional de Biologia Básica.

Figura 1. Painel do 

Gera�o dos ratinhos D1R-KO e express� da prote�a D1R nos c�ebros de ratinhos WT e D1R-KO. ARepresentação esquemática do alelo WT, do vetor alvo e do alelo mutante do gene D1R do rato. As regiões codificadoras e não traduzidas são mostradas como caixas fechadas e abertas, respectivamente. Primers para genotipagem por PCR (primers a, b, c e d) são mostrados como pequenas setas indicadas por a, b, c e d, respectivamente. UMA BamO site da OI é indicado com parênteses quando relevante. Subunidade A da toxina da difteria (DT-A), E. coli Os genes da xantina-guanina fosforibosil-transferase (gpt) e resistentes à neomicina (neo) são mostrados como caixas abertas. B, Genotipagem por PCR de camundongos mutantes do tipo selvagem (D1R + / +), heterozigotos (D1R +/−) e homozigotos (D1R - / -). Os produtos de PCR do alelo WT e do mutante (KO) são 234 bp e 460 bp, respectivamente. C, Western blot utilizando um anticorpo específico para D1R revelou que a proteína D1R estava completamente ausente de ratinhos D1R - / -.

Análise de Western Blot.

O cérebro foi homogeneizado num tampão contendo 100 mm Tris-HCl, pH 6.7, 1% SDS, 143 mm 2-mercaptoetanol e 1% de mistura inibidora da protease para células de mamífero (Nacalai Tesque). Os lisados ​​totais (200 μg de proteína cada) foram submetidos à electroforese em gel de poliacrilamida SDS a 10% e transferidos para uma membrana Immobilon-P (Millipore). A membrana foi bloqueada em PBS contendo 10% de leite desnatado (BD Biosciences) à temperatura ambiente por 30 min e sequencialmente incubada com anticorpo monoclonal de rato contra D1R (Sigma, 1: 1000 diluição), seguida de incubação com anticorpo de cabra conjugado com peroxidase de rábano IgG de rato (Sigma, 1: 1000 diluição), ou com anticorpo de coelho contra actina (Sigma, 1: 1000 diluição), seguido de incubação com anticorpo de cabra conjugado com peroxidase de rábano contra IgG de coelho (Sigma, 1: 1000 diluição). As bandas de proteína imunorreativa foram detectadas de acordo com o protocolo do kit de detecção de ECL (GE Healthcare).

Implantação de eletrodos.

Os ratos foram alojados individualmente com um ciclo de luz 12 h (luzes acesas no 8: 00 AM) e ad libitum acesso a comida e água. Os ratinhos receberam pelo menos a semana 1 à chegada para se adaptarem ao ambiente de laboratório antes dos procedimentos experimentais. No dia da cirurgia, os camundongos foram anestesiados (pentobarbital, 40 mg / kg, ip) e implantados bilateralmente com eletrodos estimulantes monopolares (100 μm de diâmetro, aço inoxidável) para auto-estimulação intracraniana no feixe prosencefálico medial ao nível da lateral posterior. área hipotalâmica (Franklin e Paxinos, 1997) (anterior, −2.3 mm; mediolateral, ± 0.70 – 0.75 mm; e dorsoventral, −5.3 – 5.4 mm). Um conjunto de gravação móvel constituído por tetrodes 2 de fio torcido 17 μm nicromo (California Fine Wire Company) ou um feixe de fios 8 foi implantado na parte dorsal da região CA1 do hipocampo (Franklin e Paxinos, 1997) (1.8 mm posterior ao bregma, 1.8 mm lateral ao bregma e 1.4 mm abaixo da superfície do crânio) durante a mesma cirurgia. Um parafuso de joalheiro fixado ao crânio serviu como eletrodo de aterramento em todos os ratos. O microdrive foi preso ao crânio usando parafusos de joalheiro e cimento dental. As pontas dos eletrodos foram banhadas a ouro antes da cirurgia para reduzir as impedâncias para 100–300 kΩ a 1 kHz.

Aparato experimental e treinamento de tarefas espaciais.

O aparelho para treino de tarefas espaciais foi um campo aberto circular (80 cm diâmetro, 25 cm alta parede); foi elevado 80 cm acima do chão em um carrinho com rodízios que permitiam girar e mover o campo aberto manualmente (FIG. 2A) O campo aberto foi pintado de preto por dentro e circundado por uma cortina preta (180 cm de diâmetro e 200 cm de altura). O teto do gabinete continha quatro pequenos alto-falantes montados perto da circunferência, espaçados 90 °, 4 lâmpadas incandescentes montadas individualmente perto da borda interna de cada alto-falante e uma câmera de vídeo no centro. Normalmente, uma lâmpada era acesa na posição das três horas, e um alto-falante emitia continuamente ruído branco na posição das nove. A lâmpada acesa e o alto-falante emissor serviram como pistas distais. Uma pequena lâmpada de 6 V foi montada na cabeça do mouse. A câmera de vídeo (CinePlex, Plexon) converteu um sinal de imagem de vídeo real em um sinal binário e rastreou o movimento horizontal da pequena lâmpada. Um computador de laboratório (Dell, Precision 380) recebeu o x e y coordenadas da posição da cabeça do rato em 33 frames / s. Os ratos foram treinados em uma tarefa aleatória de forrageamento em campo aberto (FIG. 2B). Para a tarefa de forrageamento, um programa delimitou áreas circulares (locais de recompensa) com seus centros escolhidos aleatoriamente dentro de um quadrado circunscrito ao redor do campo aberto, e desencadeou a entrega de recompensas de estimulação cerebral (BSR) quando o camundongo entrou no local da recompensa. Após um intervalo de 5, o local de recompensa foi movido para um local diferente e reativado

Figura 2. Painel do 

Configuração experimental, tarefas espaciais e manipulações experimentais. A, Configuração experimental. Um campo aberto contendo um mouse foi visualizado do centro superior por uma câmera CCD que sinalizou a posição do mouse. Como pistas distais, as lâmpadas elétricas incandescentes e alto-falantes para emissão de ruído branco foram montados nas quatro posições periféricas do teto. Um computador traçou o rastro do mouse e controlou a entrega de recompensa de um estimulador. BTarefa de forragem aleatória: um programa de computador delineou aleatoriamente um local de recompensa circular (círculo vermelho pequeno e grosso). O rato foi recompensado quando entrou no local de recompensa, que foi então desativado (pequeno círculo vermelho). START, Localização do mouse no início da sessão. Pontos vermelhos, locais de entrega de recompensa. C, Manipulações no campo aberto familiar. Na sessão padrão (linha de base 1), uma lâmpada era acesa na posição de 3 horas e um alto-falante emitia ruído branco continuamente na posição de 9 horas. Na sessão de rotação distal, a posição das pistas distais foi girada 180 ° com a constante da câmara. Na sessão de rotação proximal, a câmara de campo aberto foi girada 180 °, enquanto as pistas distais permaneceram inalteradas. DManipulações no novo campo aberto. Uma câmara quadrada substituiu o campo aberto circular. Todos os testes de manipulação foram semelhantes aos utilizados no campo aberto familiar. Uma escala de tempo mostra a duração das sessões de gravação e intervalos entre sessões.

Isolamento da unidade e gravação.

O conjunto do eletrodo de registro foi avançado no HF em ∼20 μm / d. As atividades neurais foram registradas usando um procedimento de registro convencional quando os ratos realizaram o forrageamento. Células complexadas foram determinadas com os critérios descritos em estudos prévios (Ranck, 1973; Foster e Wilson, 2006). A coleta de dados começou quando a relação sinal-ruído excedeu ∼4 vezes em um dos eletrodos. Amplificação de sinal, filtragem e digitalização de formas de onda de pico usando uma plataforma de análise de componentes principais foram realizadas usando um sistema Plexon. Os sinais registados foram amplificados vezes 10,000, filtrados entre 0.6 e 3 kHz, digitalizados a uma taxa de amostragem de 40 kHz e armazenados num disco rígido de computador para separação de picos fora de linha. As atividades neuronais digitalizadas foram isoladas em unidades individuais por seus componentes de forma de onda usando um programa de classificador off-line (OfflineSorter, Plexon). Formas de onda sobrepostas das unidades isoladas foram desenhadas para verificar a invariabilidade ao longo das sessões de gravação. Cada cluster foi então verificado manualmente para garantir que os limites do cluster fossem bem separados e que as formas da forma de onda fossem consistentes com os potenciais de ação. Para cada cluster isolado, construiu-se um histograma de intervalo interespecífico e utilizou-se um período refractário absoluto de pelo menos 1.0 ms para excluir múltiplas unidades suspeitas. Um exemplo de uma gravação de tetrodo é mostrado Figura 3.

Figura 3. Painel do 

Um exemplo de gravação de várias unidades com um tetrodo isolado por um classificador off-line. A, Formas de onda sobrepostas dos neurônios 4 (a, b, c, d) registrados por cada eletrodo (E1-E4) de um tetrodo correspondente à análise de cluster em B. BAnálise de cluster. o x- e yOs eixos representam os valores de pico dos sinais no eletrodo 2 e 1 dos quatro eletrodos tetrodo, respectivamente. Cada ponto representa um pico neuronal que excedeu o limite definido. Quatro aglomerados rodeados (a, b, c, d) foram identificados. Os aglomerados brancos dispersos no centro e nos cantos esquerdo e direito representam os sinais de ruído e estimulação da linha de base, respectivamente. Calibração: 0.8 ms, 0.5 mV.

Manipulações no campo aberto circular (ambiente familiar).

A atividade de célula de lugar foi monitorada em uma câmara cilíndrica circular durante várias sessões min de 10, durante as quais os ratos procuraram aleatoriamente BSR. Neurônios foram registrados em sessões seqüenciais para determinar a estabilidade dos campos de posição entre as sessões e a quantidade de controle extramaze (distal) e intramaze (proximal). Figura 2C mostra o diagrama de sessões sequenciais de teste. Na sessão padrão (pré-rotação, linha de base 1), a atividade neuronal foi monitorada enquanto os ratos forrageavam no campo aberto circular com um alto-falante emitindo ruído branco continuamente na posição de 9 horas e uma lâmpada elétrica incandescente era ligada a 3 horas posição do relógio. Os neurônios foram então registrados em sessões de rotação de sugestão distal e rotação de sugestão proximal. Na sessão de rotação da pista distal, a posição das pistas distais foi girada 180 °, enquanto a câmara foi mantida constante. Na rotação da sugestão proximal, a câmara foi girada 180 ° enquanto as sugestões distais permaneceram inalteradas. Após cada manipulação das sessões distais ou proximais, uma sessão adicional foi gravada com as pistas distais e proximais sendo retornadas às condições padrão. Como várias sessões foram gravadas sequencialmente, o mouse geralmente não era desconectado do cabo de gravação entre as sessões. Não realizamos nenhuma manipulação para interferir na orientação espacial do animal. Antes e depois de cada sessão de gravação, o mouse descansou em uma caixa colocada em um pedestal fora da câmara de gravação por 5 min.

Manipulações no campo aberto quadrado (ambiente novo).

As células do lugar foram então gravadas em um novo campo aberto ao qual o mouse foi exposto pela primeira vez. O novo campo aberto era uma câmara quadrada (tamanho 55 × 55 cm, 25 cm altura) que substituiu o familiar campo aberto. Duas câmaras quadradas idênticas foram usadas alternativamente. As seqüências de manipulações no novo ambiente foram semelhantes às utilizadas no ambiente familiar (FIG. 2D). Antes de cada sessão no ambiente familiar ou novo, o piso foi limpo com uma solução 0.5% Hibitan (Sumitomo Company).

Coloque o delineamento de campo.

Dividindo o número total de picos pelo tempo de espera cumulativo em cada pixel durante toda a sessão, obtém-se um mapa de taxa de disparo. O mapa de distribuição da taxa de disparo de pixels foi representado por uma escala de cores com um tamanho de pixel de 2.4 × 2.4 cm. Os pixels que o mouse não visitou no campo aberto são mostrados em cinza, e aqueles em que o mouse visitou, mas a célula nunca foi disparada, são pixels brancos. Uma taxa de disparo maior que zero foi avaliada em uma escala ascendente, com as escalas de cores sendo ciano, azul, verde, amarelo e vermelho. Pixels com taxas de disparo maiores que o dobro da média são mostrados como pixels vermelhos. Os campos de lugares foram delineados como grupos de pixels com taxas de disparo que excedem o dobro da média das taxas de disparo das sessões. Um campo de local poderia ser continuado através de qualquer borda compartilhada por dois pixels que atendessem ao critério, mas não pelos cantos. Se um ou mais pixels vizinhos satisfizessem o critério, o campo foi expandido para incluir os pixels. Cada pixel adicionado foi então testado para a presença de um pixel vizinho que atendesse ao critério. Quando nenhum pixel vizinho satisfez o critério, o limite do campo foi identificado. O tamanho mínimo do campo de uma célula relacionada ao local foi definido em 9 pixels. Pedaços não contíguos de pixels adjacentes contendo taxa de disparo significativamente aumentada foram definidos como “subcampos” se satisfizessem o critério acima dos campos de lugar.

Análise de sessão padrão.

Para cada neurônio relacionado ao local, o gráfico da taxa de disparo durante a sessão padrão foi usado para determinar (1) o tamanho do campo local; (2) a taxa média geral de disparo; (3) a taxa média de disparo em campo; (4) a taxa média de tiro outfield; (5) a taxa máxima de disparo do campo; (6) esparsidade; (7) ajuste espacial; (8) coerência espacial; e (9) o conteúdo de informação espacial (bits / pico). Estas análises foram realizadas utilizando métodos previamente descritos (Wiener et al., 1989; Skaggs et al., 1993; Jung et al., 1994; Hetherington e Shapiro, 1997; Shapiro et al., 1997) Os valores desses parâmetros foram comparados entre os dois grupos de camundongos usando um t teste. Resumidamente, o tamanho do campo de lugar foi estimado como a porcentagem do campo de lugar sobre a arena visitada. A taxa de disparo geral média foi calculada como o número total de picos disparados em uma sessão dividida pelo tempo da sessão. As taxas médias de infield e mean outfield outfield foram determinadas como a taxa de disparo média da célula dentro e fora do campo local. A taxa máxima de disparo de campo foi a maior taxa de disparo de todos os pixels com o campo de lugar. O ajuste espacial da célula foi determinado como a razão da taxa média de disparo do campo local para a taxa média de tiro fora do campo (Wiener et al., 1989). A coerência espacial foi calculada pela realização da transformada-z para a correlação entre a taxa em um pixel e a taxa média nos pixels adjacentes. A informação espacial (Inf) assinalada por cada unidade (Skaggs et al., 1993) foi calculado pela seguinte equação: Fórmula onde R é a taxa de disparo média da sessão, ri é a taxa em pixel i e Pi é a probabilidade de que o mouse tenha sido detectado em pixels i.

Rotação distal, rotação proximal e análise de remapeamento.

Para quantificar a rotação dos campos de lugar entre diferentes sessões com manipulação ambiental (uma rotação das pistas distais ou proximais), uma pontuação de correlação de rotação foi medida para cada célula de lugar. As caixas foram alisadas recalculando a taxa de disparo de cada caixa como a média dela mesma e das caixas adjacentes. Para cada célula, (1) a correlação produto-momento de Pearson entre a matriz de taxa de tiro na sessão original e aquela na segunda sessão com manipulação ambiental foi medida, e então (2) a quantidade de rotação angular dos mapas de taxa de tiro foi quantificado entre o par de sessões. Este último valor foi determinado girando o mapa de taxa de tiro da segunda sessão em incrementos de rotação de 5 ° para determinar a posição na qual o mapa de tiro girado foi correlacionado ao máximo com o mapa de taxa de tiro da sessão original. O ângulo de rotação que produziu a correlação mais alta foi considerado como a quantidade de rotação do campo de lugar entre as duas sessões, e uma célula foi justificada como seguindo as dicas se seus campos de lugar mudassem> 50% do ângulo girado para a rotação de sugestão fornecida sessão comparada com a sessão de linha de base anterior. As medidas de divergência de campos de tiro (remapeamento) nas duas câmaras também foram computadas. Uma célula era considerada para remapear se atendesse a uma das seguintes condições: (1) a célula parava de disparar após ser exposta à nova câmara, (2) a célula se tornava mais vigorosamente ativa na nova câmara do que na câmara familiar, ou (3) o campo moveu-se para um local não sobreposto em posição e direção com o local anterior na câmara familiar.

Teste de acuidade visual.

Um teste visual do penhasco modificado (Fox, 1965; Crawley, 2000) foi usado para testar a acuidade visual dos nossos ratos. Uma caixa de madeira (46 cm × 46 cm) com um plano horizontal ligado a uma queda vertical (48 cm), que por sua vez está ligada a um plano horizontal mais baixo no ponto mais baixo da queda vertical. Um papel quadriculado preto e branco cobria a superfície dos planos horizontais e a queda vertical. Uma folha de acrílico transparente cobria o penhasco. Uma borda de alumínio (2.54 cm de largura e 3.8 cm de espessura) foi colocada na borda do penhasco. Ambos os lados do aparelho estavam altamente iluminados. Os bigodes foram removidos antes do teste do penhasco visual para eliminar informações táteis. Foram utilizados dois grupos com cada um dos machos adultos 10 dos ratinhos D1R-KO e WT. O rato foi colocado na crista central no início de cada um dos ensaios 10 consecutivos (após os ensaios 5, o aparelho foi transformado em 180 ° e 5 foram realizados mais ensaios). Quando o mouse optou por descer na superfície quadriculada horizontal, foi considerado como uma resposta "positiva", enquanto o mouse descendo para o lado da queda do penhasco foi considerado como uma resposta "negativa". O tempo gasto para o mouse descer da crista central foi registrado como uma latência de resposta.

Histologia.

Após os eletrodos de gravação terem sido estimados para serem avançados abaixo da camada de células piramidais do CA1 do hipocampo, as localizações dos eletrodos de registro foram verificadas histologicamente. Os ratinhos foram profundamente anestesiados com pentobarbital sódico (40 mg / kg ip). Uma lesão eletrolítica (30 μA de corrente negativa para 15 s) foi aplicada através dos eletrodos de registro. O ratinho foi perfundido com solução salina a 0.9% seguido de solução salina formal tamponada com 10%. O cérebro foi removido e fixado em 30% formal-salino por uma semana. Os cérebros foram seccionados coronariamente (50 μm) em um micrótomo de congelamento e corados com violeta de cresil.

Consistentes

Geração e caracterização de camundongos D1R-KO

Para romper o gene D1R em células ES de camundongos por recombinação homóloga, construímos um vetor de direcionamento de modo a excluir toda a seqüência de codificação (FIG. 1A). Quatro clones com o gene D1R desmembrado de colónias resistentes a 120 G418 foram obtidos por transfecção de células E14TG2a IV ES com o vector de direccionamento por análise de transferência de Southern (dados não mostrados), e quimeras derivadas dos clones transmitiram a mutação através da linha germinativa. As progênies heterozigotas foram intercruzadas para gerar camundongos mutantes homozigotos. Figura 1B mostra a análise de PCR para os genótipos de progênies de cruzamentos heterozigotos. Os lisados ​​totais do cérebro de ratinho adulto foram examinados por análise de Western blot. A expressão de D1R foi completamente ausente nos camundongos D1R-KO quando comparados com os camundongos WT (FIG. 1C). Em contraste, a β-actina foi normalmente expressa no corpo estriado de ambos os ratinhos D1R-KO e WT (FIG. 1C).

Histologia

As posições dos eletrodos de registro foram verificadas microscopicamente e mapeadas nas seções de tecido apropriadas, e as seções foram comparadas com o atlas de cérebro de camundongo de Franklin e Paxinos (1997). Todos os locais de gravação estavam localizados na região de CA1 para ambos os tipos de camundongos (FIG. 4).

Figura 4. Painel do 

Verificação de colocações de eletrodos. Localização das pontas do eletrodo de registro (círculos preenchidos em preto) para camundongos WT (A) e ratinhos D1R-KO (B) usado para o experimento de gravação da unidade. As placas foram modificadas para se assemelharem àquelas Franklin e Paxinos (1997). Os números ao lado de cada seção correspondem a milímetros de bregma.

Células hipocampais em camundongos D1R-KO e WT em ambiente familiar

Registramos a atividade neuronal da região de CA1 em D1R-KO e seus irmãos de ninhada WT. Cento e oitenta e três células foram registradas de camundongos WT e 82 de camundongos D1R-KO. Dessas células, 99 de camundongos WT exibiram atividade relacionada ao local (por tetrodes, 77 / 99, 77.8%; por eletrodos únicos, 22 / 99, 22.2%), e 52 de camundongos D1R-KO exibiram atividade relacionada ao local (por tetrodes, 42 / 52, 80.8%; por eletrodo único, 10 / 52, 19.2%). Não houve diferença no número de células gravadas exibindo atividade relacionada ao local entre os dois grupos de camundongos (WT, 99 / 183, 54.1% x KO, 52 / 82, 63.4%, p = 0.156, χ2 teste). Assim, o knock-out do D1R não diminui o número de células de lugar. Para células locais, caracterizamos as propriedades básicas de disparo na sessão padrão no ambiente familiar (tabela 1). Não houve diferenças significativas em quaisquer parâmetros de disparo espacial entre os dois grupos de ratos (em todas as comparações, p > 0.05), sugerindo que a falta de D1R não compromete as propriedades básicas de disparo de células de lugar em um ambiente estável e bem explorado.

Veja esta tabela: 

Tabela 1. 

Comparações das propriedades de queima de células do hipocampo em camundongos WT e D1R-KO em ambiente familiar

D1R-KO reduz células locais que respondem a sinais distais em um ambiente familiar

Por conseguinte, examinamos a plasticidade neural das células do hipocampo sob manipulações de rotação de pistas distais e proximais na câmara de gravação circular familiar. As respostas das células locais às manipulações de sinais ambientais foram categorizadas como sendo controladas por sinais distais, pistas proximais, ambos os tipos de pistas e nenhum tipo de sinalização (tabela 2). Nos camundongos WT, os efeitos das pistas distais predominaram sobre as pistas proximais (tabela 2), em que a maioria das células locais (52 / 91, 57.1%) seguiu a rotação das pistas distais (FIG. 5A, 1 – 5), menos células de lugar (15 / 91, 16.5%) seguiram a rotação das pistas proximais (FIG. 5B, 1-5) e um quinto (18 / 91, 19.8%) seguiram a rotação das pistas distal e proximal (FIG. 5C, 1 – 5). Surpreendentemente, em ratos D1R-KO (tabela 2), nenhuma célula local (0 / 50, 0%) seguiu a rotação das pistas distais, mas a maioria das células locais registradas (40 / 50, 80%) seguiu a rotação das pistas proximais (FIG. 6A,B, 1 – 5). O número de neurônios que foram afetados pela rotação da sugestão (seguindo o distal + proximal + ambas as pistas) em camundongos D1R-KO foi menor do que em camundongos WT (KO, 40 / 50, 80% vs WT, 85 / 91, 93.4% , p <0.05). Esses resultados mostram que, embora o número de neurônios que mudaram sua atividade em resposta aos sinais proximais tenha aumentado em camundongos D1R-KO, esse aumento ainda não compensou todas as respostas, como foi observado em camundongos WT.

Veja esta tabela: 

Tabela 2. 

Números de células do hipocampo em camundongos WT e D1R-KO testados quanto a suas respostas a mudanças nas pistas distais e proximais em ambientes novos e familiares

Figura 5. Painel do 

Os efeitos de mudanças nas relações espaciais entre as pistas distais e proximais na atividade relacionada ao local do hipocampo em camundongos WT no ambiente familiar (1-5) e novos (6-10). A, No ambiente familiar, uma célula de local tinha um campo de disparo local em torno da posição de 9 horas (1) na sessão padrão, e seu campo de local mudado para a posição de 3 horas (2) na sessão de rotação distal , retornou à mesma posição (3) como na sessão padrão na sessão de linha de base 2, sem deslocamento (4) na sessão de rotação proximal e nenhuma alteração (5) na sessão de retorno em que a câmara de registro foi devolvida ao posição normal. No novo ambiente, o disparo específico da localização desta célula também seguiu as pistas distais (6–7), mas não as pistas proximais (8–9). BUma célula local tinha um campo de lugar que não seguia a rotação das pistas distais (1 – 2), mas seguia as pistas proximais (3 – 4) no ambiente familiar. O campo de lugar desta célula foi remapeado no novo ambiente quando seu campo de lugar apareceu oposto àquele no ambiente familiar, mas ainda seguiu a rotação das sugestões proximais (8-9). CUma célula local tinha um campo de lugar que seguia a mudança de ambas as pistas distais (1-2) e pistas proximais (3-4) no ambiente familiar. Curiosamente, no novo ambiente, o campo local desta célula seguia apenas as pistas distais (5-6), não as pistas proximais. Imagens de lâmpadas e alto-falantes ao lado dos mapas de queima indicam seus arranjos sob as condições de manipulação das pistas distais e proximais. As setas de rotação indicam a rotação da câmara de gravação na sessão de rotação de sinalização proximal. As tabelas de escala de cores à direita dos mapas de disparo indicam a calibração da taxa de disparo. Os números em negrito e entre parênteses à direita dos mapas da taxa de disparo indicam as taxas de disparo em campo e campo externo, respectivamente. Os quadrados abertos verdes incluem os mapas da taxa de disparo para enfatizar as sessões nas quais o campo de lugar da célula havia girado.

Figura 6. Painel do 

Os efeitos de mudanças nas relações espaciais entre pistas distais e proximais na atividade relacionada ao local do hipocampo em camundongos D1R-KO no ambiente familiar (1-5) e novos (6-10). AUma célula local típica tinha um campo de lugar que não seguia a rotação das pistas distais (1-2), mas seguia a rotação das pistas proximais (3-4) no ambiente familiar. No novo ambiente, o campo local desta célula não foi alterado pelas manipulações de dica distal ou proximal. BOutro exemplo de uma célula local cuja atividade relacionada ao lugar não seguiu a rotação das pistas distais (1-2), mas acompanhou a rotação das pistas proximais (3-4) no ambiente familiar, e essa célula respondeu de forma semelhante no ambiente inovador (6 – 10). Note que nenhuma célula local em camundongos D1R-KO seguiu a mudança nas pistas distais. Outras descrições são como aquelas para Figura 2.

Respostas alteradas de células locais em camundongos D1R-KO no novo ambiente

Realizamos experimentos adicionais para elucidar a flexibilidade das células do hipocampo no processamento de estímulos ambientais em novos ambientes, e para determinar se o sistema D1R está envolvido neste processo. Quando inicialmente expostas à nova câmara quadrada, de células locais 86 testadas em camundongos WT, as células 38 apresentaram remapeamento, com as células 7 desligando seus disparos e as células 31 alterando seus campos de queima. Das células 26 testadas em camundongos D1R-KO, as células 8 foram remapeadas, com as células 3 desligadas, e as células 5 mudaram seus campos de queima. Não houve diferenças marcadas no número de células remapeadas no novo ambiente entre os dois grupos de ratos (WT, 37 / 86, 44.2% vs KO, 8 / 26, 30.8%, p = 0.223), embora mais células tenham mudado seus campos de tiro em camundongos WT (WT, 31 / 86, 36.1% x KO, 5 / 26, 19.2%, p = 0.107). Estes resultados sugerem que a exposição a um ambiente novo tem influências em um número de células em ambos os ratos WT e D1R-KO. Para testar as respostas neuronais de células locais em câmaras familiares e novas, os animais foram obrigados a realizar sessões sequenciais 10. Em camundongos D1R-KO, para várias células, o desempenho de camundongos durante a gravação deteriorou após as sessões 4 – 5, quando começaram a parar com frequência e a correr menos aleatoriamente, como nos círculos (Tran et al., 2005), e suas trajetórias cobriam apenas uma pequena área da arena de gravação, que era insuficiente para analisar os campos do local. Para manter a confiabilidade dos dados em relação às representações neuronais em ambientes familiares e ambientes, no presente estudo incluímos apenas células gravadas em sessões 10 com desempenho comportamental suficiente, o que significa que um número limitado de células em camundongos D1R-KO foi testado no romance. meio Ambiente.

Em camundongos WT, a tendência de células locais preferencialmente usar as pistas distais para localizar seus campos de lugar (FIG. 5A, 6 – 10) sobre as pistas proximais (FIG. 5B, 6 – 10) foi mais pronunciado no novo ambiente (FIG. 7E,G; tabela 2). Curiosamente, uma pequena fração de neurônios respondeu anteriormente a estímulos distais e proximais no ambiente familiar (FIG. 5C, 1 – 5); no novo ambiente, no entanto, sua queima específica por localização foi ancorada em pistas distantes, mas não proximais (FIG. 5C, 6 – 10). Além disso, o número total de células locais que responderam a sugestões ambientais não diferiu entre os ambientes familiar e novo (tabela 2). Estes resultados sugerem que as células do hipocampo nos camundongos WT podem usar informações ambientais para representar sua localização no ambiente. O fato de a codificação da informação das pistas distais ser predominante sobre as pistas proximais, tanto em condições familiares como novas em camundongos WT, sugere que o uso dessas informações é efetivo para permitir que o animal lide com um ambiente em constante mudança. Além disso, algumas das células de lugar testadas primeiro seguiram pistas distais no novo ambiente e depois ficaram sintonizadas com a informação proximal no ambiente familiar, ou vice-versa. Esse resultado é consistente com uma idéia conhecida de que existem diferentes sistemas de referência de sinalização para os neurônios do hipocampo, e que eles podem ser flexivelmente intercambiáveis ​​ou parcialmente sobrepostos sob certas condições (Gothard et al., 1996; Knierim et al., 1998; Zinyuk et al., 2000).

Figura 7. Painel do 

Gráficos de dispersão de valores de correlação espacial versus ângulos de rotação que produziram valores máximos de correlação entre pares de sessões para células do lugar do hipocampo em camundongos WT e D1R-KO. Os ângulos de rotação são representados na abscissa e os valores de correlação espacial entre pares de sessões são representados na ordenada; diamantes cheios de azul são para camundongos WT e quadrados abertos vermelhos para camundongos D1R-KO. DE ANÚNCIOSNo ambiente familiar, havia duas subpopulações de células locais em camundongos WT nos quais os campos de sítio eram influenciados por pistas distais (distribuídas em torno de 180 °, sessão padrão vs sessão de rotação distal) (A) e pistas proximais (distribuídas por 180 °, sessão da linha de base 2 vs sessão de rotação proximal) (C), com a influência das pistas distais predominantes sobre as pistas proximais. Para camundongos D1R-KO, nenhuma célula local deslocou seus campos de posição pela rotação das pistas distais (em torno de 0 °) (A), e a maioria das células deslocou seus campos por rotação dos sinais proximais (C). EH, No ambiente novo, o efeito predominante das pistas distais (E) sobre pistas proximais (G) ainda era visto e era mais pronunciado em camundongos WT. Em camundongos D1R-KO, apenas algumas células responderam à rotação das pistas distais (E) e pistas proximais (G), e muitas células não seguiram alterações distais ou proximais no novo ambiente.

Em camundongos D1R-KO, não havia células locais influenciadas pelas pistas distais no ambiente novo (FIG. 6A,B, 6 – 10; FIG. 7E; tabela 2). Este resultado pode ter sido devido a algumas mudanças nas funções cognitivas em relação ao ambiente externo causadas pela falta de D1R (Kentros et al., 2004). Curiosamente, em camundongos D1R-KO, uma fração menor de células locais seguiu a rotação das pistas proximais no novo ambiente, embora a maioria das células locais seguisse a rotação das pistas proximais no ambiente familiar. É notável que o número de células locais que não respondem a nenhuma sugestão no novo ambiente aumentou (tabela 2). Esses resultados sugerem que as células-lugar nos camundongos D1R-KO parecem menos propensas a responder às manipulações das pistas distais, e que a codificação suficiente das pistas proximais pode exigir uma exposição mais longa ao ambiente para adaptar essas informações à atividade hipocampal.

A existência de receptores de dopamina na retina foi relatada anteriormente (Djamgoz et al., 1997; Nguyen-Legros e outros, 1999; Courtière et al., 2003). Sua presença levanta uma preocupação em relação à acuidade visual dos camundongos D1R-KO. Portanto, realizamos um teste de acuidade visual para camundongos (Fox, 1965; Crawley, 2000). Não foram encontradas diferenças no número de respostas positivas e latências em resposta entre os dois tipos de ratos (tabela 3) (resposta positiva: WT, 90 / 100 vs KO, 87 / 100, p = 0.51; latência: WT, 170.1 ± 12.8 vs KO, 181.8 ± 11.8 s, p = 0.49), mostrando que a perceptibilidade visual nos ratinhos D1R-KO não foi marcadamente deficiente em comparação com a dos ratinhos WT.

Veja esta tabela: 

Tabela 3. 

Resultados do teste do penhasco visual em camundongos WT e D1R-KO

Discussão

Para testar a hipótese de que o D1R modula as representações espaciais no hipocampo em resposta a mudanças ambientais, registramos células do local do hipocampo em camundongos D1R-KO e WT com manipulações de pistas ambientais. Os camundongos D1R-KO podem ter um número de células locais do hipocampo com propriedades básicas de queima intactas em uma sessão padrão comparável com a de camundongos WT. Nós encontramos anteriormente uma redução no tamanho médio do campo local de atividade relacionada ao local no nucleus accumbens (NAc) em camundongos D1R-KO (Tran et al., 2005). Assim, embora o HF e o NAc estejam interconectados e ambos sejam inovados por sistemas dopaminérgicos, os efeitos da modulação D1R nas representações espaciais nessas duas estruturas podem ser processados ​​de maneira distinta. Manipulações farmacológicas do sistema D1R (Gill e Mizumori, 2006) demonstraram que a confiabilidade e especificidade das células do hipocampo de ratos são afetadas apenas pela combinação de1 antagonista com uma mudança no contexto. Na sessão padrão em nosso experimento, houve uma deleção de D1R, mas o contexto foi estável, com o resultado de que as propriedades básicas de disparo dos neurônios HF em ratos D1R-KO não foram alteradas, o que é consistente com esse achado em ratos. No ambiente familiar, os camundongos tinham uma experiência prévia substancial, que estabilizava a confiabilidade das células do lugar, e isso pode ser mais importante para a navegação espacial do que o tamanho dos campos de localização em si. No entanto, quando as pistas ambientais foram manipuladas, encontramos alterações intrigantes na plasticidade dependente do contexto em camundongos D1R-KO, como descrito.

A representação hipocampal pode ser alterada pela modificação da potenciação a longo prazo (LTP) (Rotenberg e outros, 2000; Dragoi et al., 2003), e essa plasticidade sináptica pode ser modulada pela dopamina (Otmakhova e Lisman, 1996; Matthies et al., 1997; Swanson-Park et al., 1999; Li et al., 2003) e novidade espacial (Li et al., 2003). A codificação abrangente de sinais espaciais pode ser crucial para que as células locais reconheçam rapidamente o layout do ambiente, o que, por sua vez, pode contribuir para a integração com informações idiotéticas. Essa habilidade pode ser importante para a aprendizagem espacial, especialmente em ambientes novos. A ausência de D1R impediu a integração do fluxo de informações de sinalização espacial, resultando em uma diminuição no número de células locais respondendo às mudanças nas pistas espaciais no novo ambiente. A representação do ambiente pelas células do lugar do hipocampo, no entanto, ainda pode ser estabilizada por outros fluxos de informação derivados de outras fontes, como pistas idiotéticas (Gothard et al., 1996; Whishaw e outros, 1997; Knierim et al., 1998; Zinyuk et al., 2000; Stuchlik et al., 2001) utilizado na integração de caminhos (Gothard et al., 1996; Whishaw e outros, 1997; McNaughton et al., 2006), com o envolvimento de outros sistemas neurotransmissores, como os sistemas glutamatérgicos (McHugh et al., 1996; Cho et al., 1998; Kentros et al., 1998; McHugh et al., 2007). Essa plasticidade neural pode exigir uma exposição mais longa ao meio ambiente. Com falta de D1 modulação, essa plasticidade neural em camundongos D1R-KO poderia ser preferencialmente ligada a sinais idiotéticos (por exemplo, o integrador de caminho) em comparação com pistas distais do ambiente. As células do lugar do hipocampo são parte de um circuito mais amplo para a representação dinâmica da auto-localização (Moser e outros, 2008), e agora são conhecidos por interagirem com as células da grade no córtex entorrinal (Brun et al., 2002; Hafting e outros, 2005; Sargolini e outros, 2006; Fyhn et al., 2007). As células da grade podem fornecer os elementos de um mapa neural baseado em integração de caminho (McNaughton et al., 2006; Moser e outros, 2008). Talvez sem o D1R as células retornem a um “mapa” padrão baseado principalmente na integração do caminho, fazendo com que o número de células locais, seguindo os sinais proximais, predomine no ambiente familiar.

Novidade espacial que codifica os neurônios do hipocampo, um fenômeno que se conforma com o que muitos outros autores chamam de "remapeamento" (Leutgeb et al., 2005b) e acredita-se que seja uma habilidade dependente de D1R (Li et al., 2003), pode influenciar a plasticidade dependente de sinapses (Li et al., 2003) não só pelo efeito directo da depleção de D1R, mas também pelo efeito desta sobre outros sistemas neuromoduladores (Levine e outros, 1996; Mele e outros, 1996; Swanson-Park et al., 1999). Tais mudanças comprometem a representação dos neurônios do hipocampo, resultando em uma alteração na cognição espacial (Kentros et al., 2004; Stuchlik e Vales, 2006) ou deficiências na aprendizagem espacial, requerendo o uso de sinais espaciais ea memória de lugares (El-Ghundi e outros, 1999; Tran et al., 2005). Além disso, Kentros et al. (2004) também descobriu que a aplicação de D1/D5 agonistas e antagonistas de receptores em ratinhos de tipo selvagem aumentaram ou diminuíram a estabilidade do campo local. Juntamente com os resultados de Gill e Mizumori (2006) e os do presente estudo, esses dados implicam o papel da neuromodulação dopaminérgica na formação da representação hipocampal. Alguns outros estudos mostraram menor prejuízo na aprendizagem espacial em ratos manipulados com D1R (Wilkerson e Levin, 1999), e manipulações de outros sistemas neuromodulatórios, como os receptores NMDA, podem causar prejuízos nas tarefas espaciais e na instabilidade das células do lugar (McHugh et al., 1996, 2007; Cho et al., 1998; Kentros et al., 1998; Rotenberg e outros, 2000) em um ambiente inalterado, sugerindo ainda que as funções do hipocampo podem depender de mais do que apenas o sistema D1R em um ambiente familiar. Os resultados de respostas positivas iguais e latências em um teste de acuidade visual sugeriram que alterações na representação espacial no presente estudo poderiam surgir de funções cognitivas, em vez de déficits na percepção visual.

Nossos resultados suportam a noção de que a integração de informações de pontos de referência espaciais e pistas idiotéticas em células locais pode envolver a interação mútua de sistemas dopaminérgicos e outros sistemas neuromoduladores, incluindo sistemas glutamatérgicos (McHugh et al., 1996, 2007; Mele e outros, 1996; Kentros et al., 1998) no hipocampo e entre sistemas de processamento de informação (Sawaguchi e Goldman-Rakic, 1991; Wilkerson e Levin, 1999; Durstewitz et al., 2000; Tran et al., 2005), como a dopamina pode modular a corrente NMDA (Mele e outros, 1996; Durstewitz et al., 2000) e plasticidade hipocampal, e esta modulação está relacionada com a estabilidade da memória de trabalho (Sawaguchi e Goldman-Rakic, 1991; Durstewitz et al., 2000). Neste contexto, concluímos que o D1R desempenha um papel importante na detecção de novidades espaciais codificadas por representações espaciais de células do lugar do hipocampo, um pré-requisito para a aprendizagem espacial. O presente trabalho, juntamente com outros estudos recentes (Gasbarri et al., 1996; Matthies et al., 1997; Otmakhova e Lisman, 1996; El-Ghundi e outros, 1999; Swanson-Park et al., 1999; Wilkerson e Levin, 1999; Tran et al., 2002, 2005; Li et al., 2003; Kentros et al., 2004; Gill e Mizumori, 2006; Stuchlik e Vales, 2006deve ajudar significativamente a revelar os mecanismos subjacentes ao envolvimento da dopamina na aprendizagem e na memória, desde o molecular, ao neuronal, ao nível comportamental.

Notas de rodapé

  • Recebido June 12, 2008.
  • Revisão recebida em outubro 10, 2008.
  • Aceito Outubro 10, 2008.

  • Este trabalho foi apoiado pelo Ministério da Educação, Cultura, Esportes, Ciência e Tecnologia do Japão, Grant-in-Aid para Pesquisa Científica (Grant 18700312 para AHT), Core Research for Evolutional Science and Technology, Japan Science and Technology, e Canon Fundação na Europa. Agradecemos ao Dr. Edmund T. Rolls (Universidade de Oxford, Oxford, Reino Unido) pelos comentários valiosos sobre este manuscrito, e ao Dr. Toshikuni Sasaoka (Instituto Nacional de Biologia Básica, Okazaki, Japão) para assistência técnica.

  • A correspondência deve ser endereçada a Taketoshi Ono, Ciência Emocional do Sistema, Universidade de Toyama, Sugitani 2630, Toyama 930-0194, Japão. [email protected]

Referências

  1. ↵
    1. Brun VH,
    2. Otnass MK,
    3. Molden S,
    4. Steffenach HA,
    5. Witter MP,
    6. Moser MB,
    7. Moser EI

    (2002) Coloque as células e coloque o reconhecimento mantido pelo circuito entorinal-hipocampo direto. Ciência 296: 2243-2246.

  2. ↵
    1. Cho YH,
    2. Giese KP,
    3. Tanila H,
    4. Silva AJ,
    5. Eichenbaum H

    (1998) Representações espaciais anormais do hipocampo em camundongos alphaCaMKIIT286A e CREBalphaDelta. Ciência 279: 867-869.

  3. ↵
    1. Courtière A,
    2. Hardouin J,
    3. Goujon A,
    4. Vidal F,
    5. Hasbroucq T

    (2003) Efeitos seletivos de antagonistas dos receptores D1 e D2 de baixa dose de dopamina no processamento de informações em ratos. Behav Pharmacol 14: 589-598.

  4. ↵
    1. Crawley JN

    (2000) O que há de errado com meu mouse? Fenotipagem comportamental de camundongos transgênicos e knockout (Wiley, New York).

  5. ↵
    1. Djamgoz MB,
    2. Hankins MW,
    3. Hirano J,
    4. Arqueiro SN

    (1997) Neurobiologia da dopamina retiniana em relação aos estados degenerativos do tecido. Visão Res 37: 3509-3529.

  6. ↵
    1. Dragoi G,
    2. Harris KD,
    3. Buzsáki G

    (2003) A representação do lugar nas redes do hipocampo é modificada pela potenciação de longo prazo. Neurônio 39: 843-853.

  7. ↵
    1. Durstewitz D,
    2. Seamans JK,
    3. Sejnowski TJ

    (2000) Estabilização mediada por dopamina da atividade de período de retardo em um modelo de rede de córtex pré-frontal. J Neurophysiol 83: 1733-1750.

  8. ↵
    1. Eichenbaum H,
    2. Dudchenko P,
    3. Madeira E,
    4. Shapiro M,
    5. Tanila H

    (1999) O hipocampo, memória e lugar das células: é memória espacial ou um espaço de memória? Neurônio 23: 209-226.

  9. ↵
    1. El-Ghundi M,
    2. Fletcher PJ,
    3. Drago J,
    4. Sibley DR,
    5. O'Dowd BF,
    6. George SR

    (1999) Déficit de aprendizagem espacial em camundongos knockout para o receptor dopaminérgico D1. Eur J Pharmacol 383: 95-106.

  10. ↵
    1. Foster DJ,
    2. Wilson MA

    (2006) Repetição reversa de sequências comportamentais em células do lugar do hipocampo durante o estado de vigília. Natureza 440: 680-683.

  11. ↵
    1. Fox MW

    (1965) O teste do penhasco visual para o estudo da percepção visual de profundidade no camundongo. Anim Behav 13: 232-233.

  12. ↵
    1. Franklin KBJ,
    2. Paxinos G

    (1997) O cérebro do rato em coordenadas estereotáxicas (Academic, San Diego).

  13. ↵
    1. Fyhn M,
    2. Hafting T,
    3. Treves A,
    4. Moser MB,
    5. Moser EI

    (2007) Remapeamento do hipocampo e realinhamento da grade no córtex entorrinal. Natureza 446: 190-194.

  14. ↵
    1. Gasbarri A,
    2. Sulli A,
    3. Innocenzi R,
    4. Pacitti C,
    5. Brioni JD

    (1996) Deficiência de memória espacial induzida por lesão do sistema dopaminérgico mesohipocampal no rato. Neuroscience 74: 1037-1044.

  15. ↵
    1. Gill KM,
    2. Mizumori SJY

    (2006) Modulação dependente do contexto dos receptores D1: efeitos diferenciais no hipocampo e estriado. Behaviour Neurosci 120: 377-392.

  16. ↵
    1. Gothard KM,
    2. Skaggs WE,
    3. McNaughton BL

    (1996) Dinâmica de correção de incompatibilidade no código do conjunto hipocampal para espaço: interação entre integração de caminho e pistas ambientais. J Neurosci 16: 8027-8040.

  17. ↵
    1. Hafting T,
    2. Fyhn M,
    3. Molden S,
    4. Moser MB,
    5. Moser EI

    (2005) Microestrutura de um mapa espacial no córtex entorrinal. Natureza 436: 801-806.

  18. ↵
    1. Hetherington PA,
    2. Shapiro ML

    (1997) Os campos de local do hipocampo são alterados pela remoção de sinais visuais individuais de uma maneira dependente da distância. Behaviour Neurosci 111: 20-34.

  19. ↵
    1. Jung MW,
    2. Wiener SI,
    3. McNaughton BL

    (1994) Comparação das características de disparo espacial das unidades no hipocampo dorsal e ventral no rato. J Neurosci 14: 7347-7356.

  20. ↵
    1. Kentros C,
    2. Hargreaves E,
    3. Hawkins RD,
    4. Kandel ER,
    5. Shapiro M,
    6. Muller RV

    (1998) Abolição da estabilidade a longo prazo de novos mapas celulares do local do hipocampo pelo bloqueio do receptor NMDA. Ciência 280: 2121-2126.

  21. ↵
    1. Kentros CG,
    2. Agnihotri NT,
    3. Streater S,
    4. Hawkins RD,
    5. Kandel ER

    (2004) O aumento da atenção ao contexto espacial aumenta a estabilidade do campo local e a memória espacial. Neurônio 42: 283-295.

  22. ↵
    1. Knierim JJ,
    2. Kudrimoti HS,
    3. McNaughton BL

    (1998) Interações entre pistas idiotéticas e pontos de referência externos no controle de células locais e células de direção da cabeça. J Neurophysiol 80: 425-446.

  23. ↵
    1. Koera K,
    2. Nakamura K,
    3. Nakao K,
    4. Miyoshi J,
    5. Toyoshima K,
    6. Hatta T,
    7. Otani H,
    8. Aiba A,
    9. Katsuki M

    (1997) K-ras é essencial para o desenvolvimento do embrião do rato. Oncogene 15: 1151-1159.

  24. ↵
    1. Leutgeb S,
    2. Leutgeb JK,
    3. Barnes CA,
    4. Moser EI,
    5. McNaughton BL,
    6. Moser MB

    (2005a) Códigos independentes para memória espacial e episódica em conjuntos neuronais do hipocampo. Ciência 309: 619-923.

  25. ↵
    1. Leutgeb S,
    2. Leutgeb JK,
    3. Moser MB,
    4. Moser EI

    (2005b) Coloca células, mapas espaciais e o código populacional para memória. Curr Opin Neurobiol 15: 738-746.

  26. ↵
    1. Alavanca C,
    2. Wills T,
    3. Cacucci F,
    4. Burgess N,
    5. O'Keefe J

    (2002) Plasticidade a longo prazo na representação hipocampal da célula local da geometria ambiental. Natureza 416: 90-94.

  27. ↵
    1. Levine MS,
    2. Altemus KL,
    3. Cepeda C,
    4. Cromwell HC,
    5. Crawford C,
    6. Ariano MA,
    7. Drago J,
    8. Sibley DR,
    9. Westphal H

    (1996) Ações modulatórias da dopamina nas respostas mediadas pelo receptor NMDA são reduzidas em D1Acamundongos mutantes deficientes. J Neurosci 16: 5870-5882.

  28. ↵
    1. Li S,
    2. Cullen WK,
    3. Anwyl R,
    4. Rowan MJ

    (2003) Facilitação dependente de dopamina da indução de LTP no CA1 do hipocampo pela exposição à novidade espacial. Nat Neurosci 6: 526-531.

  29. ↵
    1. Maguire EA,
    2. Burgess N,
    3. Donnett JG,
    4. Frackowiak RS,
    5. Frith CD,
    6. O'Keefe J

    (1998) Saber onde e como chegar: uma rede de navegação humana. Ciência 280: 921-924.

  30. ↵
    1. Matthies H,
    2. Becker A,
    3. Schröeder H,
    4. Kraus J,
    5. Höllt V,
    6. Krug M

    (1997) Dopamina Os camundongos mutantes deficientes em D1 não expressam a fase tardia da potenciação de longo prazo do hipocampo. Neuroreport 8: 3533-3535.

  31. ↵
    1. McHugh TJ,
    2. Blum KI,
    3. Tsien JZ,
    4. Tonegawa S,
    5. Wilson MA

    (1996) Representação hipocampal comprometida do espaço em camundongos knockout NMDAR1 específicos para CA1. Neurônio 87: 1339-1349.

  32. ↵
    1. McHugh TJ,
    2. Jones MW,
    3. Quinn JJ,
    4. Balthasar N,
    5. Coppari R,
    6. Elmquist JK,
    7. Lowell BB,
    8. Fanselow MS,
    9. Wilson MA,
    10. Tonegawa S

    (2007) Os receptores NMDA do giro denteado medeiam a separação rápida dos padrões na rede do hipocampo. Ciência 317: 94-99.

  33. ↵
    1. McNaughton BL,
    2. Battaglia FP,
    3. Jensen O,
    4. Moser EI,
    5. Moser MB

    (2006) Integração do caminho e as bases neurais do 'mapa cognitivo' Nat Rev Neurosci 7: 663-678.

  34. ↵
    1. Mele A,
    2. Castellano C,
    3. Felici A,
    4. Cabib S,
    5. Caccia S,
    6. Oliverio A

    (1996) Dopamina-Ninterações metil-d-aspartato na modulação da atividade locomotora e consolidação da memória em camundongos. Eur J Pharmacol 308: 1-12.

  35. ↵
    1. Moser EI,
    2. Kropff E,
    3. Moser MB

    (2008) Colocar células, células de grade e o sistema de representação espacial do cérebro. Annu Rev Neurosci 31: 69-89.

  36. ↵
    1. Muller RU,
    2. Kubie JL

    (1987) Os efeitos de mudanças no ambiente na queima espacial de células do complexo hipocampal. J Neurosci 7: 1951-1968.

  37. ↵
    1. Nguyen-Legros J,
    2. Versaux-Botteri C,
    3. Vernier P

    (1999) Localização do receptor de dopamina na retina de mamíferos. Mol Neurobiol 19: 181-204.

  38. ↵
    1. O'Keefe J,
    2. Burgess N

    (1996) Determinantes geométricos dos campos dos neurônios do hipocampo. Natureza 381: 425-428.

  39. ↵
    1. O'Keefe J,
    2. Dostrovsky J

    (1971) O hipocampo como um mapa espacial. Evidência preliminar da atividade da unidade no rato que se movimenta livremente. Brain Res. 34: 171-175.

  40. ↵
    1. Otmakhova NA,
    2. Lisman JE

    (1996) D1/D5 A ativação do receptor de dopamina aumenta a magnitude da potenciação precoce a longo prazo nas sinapses do hipocampo CA1. J Neurosci 16: 7478-7486.

  41. ↵
    1. Ranck JB Jr.

    (1973) Estudos sobre neurônios isolados na formação do hipocampo dorsal e septo em ratos irrestritos. I. Correlatos comportamentais e repertórios de disparo. Neurología Exp 41: 461-531.

  42. ↵
    1. Rolos ET

    (2005) Emotion explicou (Oxford UP, Nova Iorque).

  43. ↵
    1. Rolls ET,
    2. Xiang JZ

    (2005) Representações de recompensa-visão espacial e aprendizagem no hipocampo dos primatas. J Neurosci 25: 6167-6174.

  44. ↵
    1. Rotenberg A,
    2. Um cinto,
    3. Hawkins RD,
    4. Kandel ER,
    5. Muller RU

    (2000) Instabilidades paralelas de potenciação de longo prazo, células locais e aprendizado causado pela diminuição da atividade da proteína quinase A. J Neurosci 20: 8096-8102.

  45. ↵
    1. Sargolini F,
    2. Fyhn M,
    3. Hafting T,
    4. McNaughton BL,
    5. Witter MP,
    6. Moser MB,
    7. Moser EI

    (2006) Representação conjunta da posição, direção e velocidade no córtex entorrinal. Ciência 312: 758-762.

  46. ↵
    1. Sawaguchi T,
    2. Goldman-Rakic ​​PS

    (1991) Receptores de dopamina D1 no córtex pré-frontal: envolvimento na memória de trabalho. Ciência 251: 947-950.

  47. ↵
  • ↵
    1. Skaggs WE,
    2. McNaughton BL,
    3. Gothard KM,
    4. Markus EJ

    (1993) em Avanços em sistemas de processamento de informação neural, Uma abordagem teórica da informação para decifrar o código do hipocampo, eds Hanson SJ, Cowan JD, Giles CL (Morgan Kaufmann, San Mateo, CA), Vol 5, pp 1030-1037.

  • ↵
    1. Stuchlik A,
    2. Vales K

    (2006) Efeito do antagonista do receptor de D1 da dopamina SCH23390 e do agonista D1 A77636 na evitação de lugar alótico ativo, uma tarefa de cognição espacial. Behav Brain Res 172: 250-255.

  • ↵
    1. Stuchlik A,
    2. Fenton AA,
    3. Bures J

    (2001) A navegação idiotética subtratada de ratos é prejudicada pela remoção ou desvalorização de pistas extramazee e intramaze. Proc Natl Acad Sci EUA 98: 3537-3542.

  • ↵
    1. Swanson-Park JL,
    2. Coussens CM,
    3. Mason-Parker SE,
    4. Raymond CR,
    5. Hargreaves EL,
    6. Dragunow M,
    7. Cohen AS,
    8. Abraão WC

    (1999) Uma dupla dissociação dentro do hipocampo do receptor de dopamina D1 / D5 e receptores beta-adrenérgicos contribuem para a persistência da potenciação a longo prazo. Neuroscience 92: 485-497.

  • ↵
    1. Tran AH,
    2. Tamura R,
    3. Uwano T,
    4. Kobayashi T,
    5. Katsuki M,
    6. Matsumoto G,
    7. O não

    (2002) Alterou a resposta neural accumbens à predição de recompensa associada ao lugar em camundongos knockout para o receptor dopaminérgico D2. Proc Natl Acad Sci EUA 99: 8986-8991.

  • ↵
    1. Tran AH,
    2. Tamura R,
    3. Uwano T,
    4. Kobayashi T,
    5. Katsuki M,
    6. O não

    (2005) Receptores dopaminérgicos D1 envolvidos na atividade locomotora e acham as respostas neurais à predição de recompensa associada ao local. Proc Natl Acad Sci EUA 102: 2117-2122.

  • ↵
    1. Whishaw IQ,
    2. McKenna JE,
    3. Maaswinkel H

    (1997) Lesões do hipocampo e integração do caminho. Curr Opin Neurobiol 7: 228-234.

  • ↵
    1. Wiener SI,
    2. Paul CA,
    3. Eichenbaum H

    (1989) Correlatos espaciais e comportamentais da atividade neuronal do hipocampo. J Neurosci 9: 2737-2763.

  • ↵
    1. Wilkerson A,
    2. Levin ED

    (1999) Sistemas dopaminérgicos de hipocampo ventral D1 e D2 e memória espacial de trabalho em ratos. Neuroscience 89: 743-749.

  • ↵
    1. Wilson MA,
    2. McNaughton BL

    (1993) Dinâmica do código do conjunto do hipocampo para o espaço. Ciência 261: 1055-1058.

  • ↵
    1. Yamaguchi H,
    2. Aiba A,
    3. Nakamura K,
    4. Nakao K,
    5. Sakagami H,
    6. Goto K,
    7. Kondo H,
    8. Katsuki M

    (1996) O receptor de dopamina D2 desempenha um papel crítico na proliferação celular e na expressão da proopiomelanocortina na hipófise. Células de genes 1: 253-268.

  • ↵
    1. Zinyuk L,
    2. Kubik S,
    3. Kaminsky Y,
    4. Fenton AA,
    5. Bures J

    (2000) Entendendo a atividade do hipocampo usando o comportamento intencional: a navegação local induz a descarga da célula local em quadros de referência espacial relevantes para a tarefa e irrelevantes para a tarefa. Proc Natl Acad Sci EUA 97: 3771-3776.

    •