Participación de la dopamina en el aprendizaje y la formación de memorias apetitivas y aversivas

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Los mecanismos neurobiológicos asociados al aprendizaje y la memoria han sido principalmente estudiados basados en episodios puramente aversivos o apetitivos. Mediante esa estrategia se identificó en distintos modelos artrópodos, incluyendo insectos y crustáceos, que el neurotransmisor dopamina seña...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor principal: Klappenbach, Martín
Otros Autores: Locatelli, Fernando Federico
Formato: Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2017
Materias:
DOPAMINA
MEMORIA APETITIVA
MEMORIA AVERSIVA
DROSOPHILA
NEOHELICE
APIS
DOPAMINE
APPETITIVE MEMORY
AVERSIVE MEMORY
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6208_Klappenbach
Aporte de:
Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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description Los mecanismos neurobiológicos asociados al aprendizaje y la memoria han sido principalmente estudiados basados en episodios puramente aversivos o apetitivos. Mediante esa estrategia se identificó en distintos modelos artrópodos, incluyendo insectos y crustáceos, que el neurotransmisor dopamina señaliza los estímulos aversivos mientras el neurotransmisor octopamina participa en la señalización de los apetitivos. En este trabajo he desafiado este enfoque teniendo en cuenta que en la vida real los estímulos que un animal aprende a reconocer y en base a los cuales toma decisiones, predicen en muchos casos consecuencias apetitivas y aversivas. En este contexto planteé que la interacción entre la información apetitiva y aversiva contenida en una experiencia debe ser un proceso intrínseco de los procesos de aprendizaje y memoria. Con el objetivo de explorar esa hipótesis me propuse estudiar si la dopamina, además de responsable de señalizar los estímulos aversivos, afecta la formación de una memoria apetitiva, y en qué medida ese efecto representa la situación en la cual un estímulo aversivo interfiere un aprendizaje o memoria apetitiva. Para esto, utilicé 3 modelos animales distintos, bien descritos en la bibliografía, el cangrejo Neohelice granulata, la abejas Apis mellifera y la mosca Drosophila melanogaster que me permitieran estudiar cierta universalidad de los conceptos abordados. Para el diseño y realización de los experimentos aproveché las ventajas experimentales que brinda cada uno de estos modelos para contestar preguntas relacionadas con la representación neuroquímica de los estímulos que subyacen a la formación de la memoria. Realicé experimentos comportamentales combinados con manipulación farmacológica y genética para estudiar la interacción entre memorias apetitivas y aversivas. Además, realicé una descripción neuroanatómica del sistema dopaminérgico en abeja y en cangrejo. A partir de los resultados obtenidos puedo concluir que la dopamina, no solo instruye la formación de la memoria aversiva sino que también interfiere con la memoria apetitiva. También comprobé que luego de una experiencia mixta en la que dos estímulos incondicionados opuestos se asocian a un mismo contexto, se conforman dos memorias independientes que compiten en el momento de la expresión. La memoria que se expresa depende del balance entre la fuerza de los estímulos incondicionados y de factores motivacionales al momento de la evocación. Esto otorga al sistema un gran valor adaptativo, ya que, tras situaciones de aprendizajes con estímulos incondicionados contradictorios los animales establecen memorias que pueden ser alternativamente expresadas dependiendo de necesidades específicas del momento.
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spelling tesis:tesis_n6208_Klappenbach2025-03-31T21:42:21Z Participación de la dopamina en el aprendizaje y la formación de memorias apetitivas y aversivas Role of dopamine in learning and formation of appetitive and aversive memories Klappenbach, Martín Locatelli, Fernando Federico DOPAMINA MEMORIA APETITIVA MEMORIA AVERSIVA DROSOPHILA NEOHELICE APIS DOPAMINE APPETITIVE MEMORY AVERSIVE MEMORY DROSOPHILA NEOHELICE APIS Los mecanismos neurobiológicos asociados al aprendizaje y la memoria han sido principalmente estudiados basados en episodios puramente aversivos o apetitivos. Mediante esa estrategia se identificó en distintos modelos artrópodos, incluyendo insectos y crustáceos, que el neurotransmisor dopamina señaliza los estímulos aversivos mientras el neurotransmisor octopamina participa en la señalización de los apetitivos. En este trabajo he desafiado este enfoque teniendo en cuenta que en la vida real los estímulos que un animal aprende a reconocer y en base a los cuales toma decisiones, predicen en muchos casos consecuencias apetitivas y aversivas. En este contexto planteé que la interacción entre la información apetitiva y aversiva contenida en una experiencia debe ser un proceso intrínseco de los procesos de aprendizaje y memoria. Con el objetivo de explorar esa hipótesis me propuse estudiar si la dopamina, además de responsable de señalizar los estímulos aversivos, afecta la formación de una memoria apetitiva, y en qué medida ese efecto representa la situación en la cual un estímulo aversivo interfiere un aprendizaje o memoria apetitiva. Para esto, utilicé 3 modelos animales distintos, bien descritos en la bibliografía, el cangrejo Neohelice granulata, la abejas Apis mellifera y la mosca Drosophila melanogaster que me permitieran estudiar cierta universalidad de los conceptos abordados. Para el diseño y realización de los experimentos aproveché las ventajas experimentales que brinda cada uno de estos modelos para contestar preguntas relacionadas con la representación neuroquímica de los estímulos que subyacen a la formación de la memoria. Realicé experimentos comportamentales combinados con manipulación farmacológica y genética para estudiar la interacción entre memorias apetitivas y aversivas. Además, realicé una descripción neuroanatómica del sistema dopaminérgico en abeja y en cangrejo. A partir de los resultados obtenidos puedo concluir que la dopamina, no solo instruye la formación de la memoria aversiva sino que también interfiere con la memoria apetitiva. También comprobé que luego de una experiencia mixta en la que dos estímulos incondicionados opuestos se asocian a un mismo contexto, se conforman dos memorias independientes que compiten en el momento de la expresión. La memoria que se expresa depende del balance entre la fuerza de los estímulos incondicionados y de factores motivacionales al momento de la evocación. Esto otorga al sistema un gran valor adaptativo, ya que, tras situaciones de aprendizajes con estímulos incondicionados contradictorios los animales establecen memorias que pueden ser alternativamente expresadas dependiendo de necesidades específicas del momento. Neurobiological mechanisms associated with learning and memory have been primarily studied based on purely aversive or appetitive episodes. Through this strategy, it was identified in different arthropod models, including insects and crustaceans, that the neurotransmitter dopamine signals the aversive stimuli while the neurotransmitter octopamine participates in the signaling of the appetitive ones. In this work I have challenged this approach by taking into account that in real life the stimuli that an animal learns to recognize and on the basis of which it makes decisions predict in many cases appetitive and aversive consequences. In this context I think that the interaction between the appetitive and aversive information contained in an experience must be an intrinsic process of learning and memory processes. In order to explore this hypothesis I decided to study whether dopamine, in addition of being responsible for signaling aversive stimuli, affects the formation of an appetitive memory, and to what extent this effect represents the situation in which an aversive stimulus interferes with appetitive learning or memory. For this, I used three different animal models, well described in the literature, the crab Neohelice granulata, the bee Apis mellifera and the fly Drosophila melanogaster that allowed me to study some universality of the concepts that was addressed. For the design and realization of the experiments I took benefit of the experimental advantages of each of these models to answer questions related to the neurochemical representation of the stimuli that underlie the formation of memory. I conducted behavioral experiments combined with pharmacological and genetic manipulation to study the interaction between appetitive and aversive memories. In addition, I performed a neuroanatomical description of the dopaminergic system in bees and crabs. From the results obtained I can conclude that dopamine not only instructs the formation of aversive memory but also interferes with appetitive memory. I also found that after a mixed experience in which two opposing unconditioned stimuli are associated with the same context, two independent memories compete at the moment of expression. The memory that is expressed depends on the balance between the strength of unconditioned stimuli and on motivational factors at the time of evocation. This gives the system a great adaptive value, since, after situations of learning with contradictory unconditioned stimuli, the animals establish independent memories that can be alternatively expressed depending on the specific needs of the moment. Fil: Klappenbach, Martín. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2017-03-16 info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf spa info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6208_Klappenbach

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