Memoria de trabajo espacial y sistema límbico en rata: efectos sobre el metabolismo oxidativo y activación de genes tempranos (c-Fos)

Abstract

Sabemos que la memoria de trabajo espacial se ha relacionado con diferentes regiones cerebrales y que es sensible al sexo de los sujetos experimentales y a las variaciones del neurotransmisor acetilcolina en el cerebro. Desde una perspectiva psicobiológica, se evaluó el aprendizaje de memoria de trabajo espacial empleando el laberinto de agua de Morris en ratas Wistar macho y hembra de 30 y 90 días de edad. Para conocer los sustratos cerebrales de esta memoria se emplearon diferentes técnicas: histoquímica de la citocromo c-oxidasa, inmunocitoquímica de la c-Fos e histoquímica de la acetilcolinesterasa. Estas técnicas permitieron determinar, respectivamente, la actividad metabólica cerebral, la activación neuronal y la actividad del enzima que degrada la acetilcolina. Los resultados muestran un retraso en la adquisición del aprendizaje espacial en la rata hembra joven, sin diferencias entre sexos en la edad adulta. Por otra parte, la actividad metabólica relacionada con el aprendizaje de memoria de trabajo espacial es diferente según el sexo y la edad. En la edad adulta, los machos muestran cambios en la corteza prefrontal medial, el hipocampo y el área septal lateral, mientras que las hembras lo hacen en el área tegmental ventral, el núcleo accumbens y el núcleo supramamilar. En la rata joven, los machos y hembras presentan cambios en la corteza prefrontal medial. Sin embargo, el giro dentado del hipocampo modifica su actividad tras el aprendizaje en los machos jóvenes, mientras que las hembras presentan cambios en la región CA3 del hipocampo y el núcleo anterodorsal del tálamo. La técnica c-Fos asociada al aprendizaje también presenta diferentes patrones de activación. La corteza prefrontal medial se activa en los machos y hembras adultos, a su vez, el núcleo mamilar lateral también muestra un incremento de activación c-Fos solo en las hembras. Este incremento se observó en los núcleos mamilares y el tálamo anterior en la rata joven. Además, en la hembra joven también se activa la corteza prefrontal medial y el hipocampo. La inhibición de la acetilcolinesterasa produce similares efectos conductuales al grupo control sobre la adquisición del aprendizaje pero modifica las regiones con incremento de actividad acetilcolinesterasa y actividad metabólica en respuesta al entrenamiento. En este sentido, la inhibición de la acetilcolinesterasa reduce el número de regiones con cambios, siendo el núcleo accumbens y área tegmental ventral los que muestran un incremento de la actividad acetilcolinesterasa. El análisis de la actividad metabólica revela que el grupo entrenado con tratamiento presenta un incremento en el núcleo anterodorsal del tálamo, los núcleos mamilares y el hipocampo, mientras que el grupo control entrenado muestra un incremento en el hipocampo y la corteza prefrontal medial. Finalmente, el proceso de consolidación muestra cambios en la actividad metabólica a lo largo del tiempo que afectan a la zona septal e intermedia del hipocampo.