Funkce hipokampální formace při vyhýbání se pohyblivému objektu u potkana

Abstract

V poslední dekádě došlo v oblasti výzkumu hipokampu k významnému posunu směrem od statických úloh k dynamickým prostředím, která lépe modelují skutečné situace zvířat v přírodě. Zároveň v poslední době je zvláštní pozornost věnována inhibičním parvalbuminovým interneuronům (PVI), které modulují hipokampální oscilace. Cílem práce proto bylo zjistit, jakou úlohu PVI hrají v orientaci v dynamických prostředích, respektive v chování vzhledem k potenciální hrozbě představovanou pohybujícím se objektem. V tomto kontextu byly využity chemogenetické metody, umožňující experimentální manipulaci s PVI. V rámci této práce jsme trénovali transgenní PV-cre potkany v úloze vyhýbání se robotu. Navzdory intenzivnímu behaviorálnímu tréninku se ukázalo, že potkani se úlohu učili jen velmi pomalu. Chemogenetická aktivace PVI pomocí látky C21 měla za následek pouze zvýšení lokomoční aktivity se stabilním robotem. Výsledky ukazují, že C21 jinak nemá zásadní vliv na chování potkanů, alespoň ne při relativně nízkém počtu exprimovaných hM3Dq v PVI. Na základě výsledků nahrávání místních potenciálů (LFP) jsme dále ukázali, že aktivace PVI měla vliv na výkon theta frekvenčního pásma. Klíčová slova: Behaviorální úloha, Hipokampus, Chemogenetika, LFP, Parvalbumin, Robot

In the last decade, there has been a significant shift in hippocampal research from static tasks to dynamic environments that better model real-life animal situations in nature. At the same time, special attention has recently been paid to inhibitory parvalbumin interneurons (PVIs) that modulate hippocampal oscillations. Therefore, the aim of this work was to investigate the role of PVIs in orientation in dynamic environments, or in behavior relative to a potential threat posed by a moving object. In this context, chemogenetic methods were used to allow experimental manipulation of PVIs. In this work, we trained transgenic PV-cre rats in a robot avoidance task. Despite intensive behavioral training, the rats appeared to learn the task only very slowly. Chemogenetic activation of PVI with substance C21 resulted only in increased locomotor activity with a stable robot. The results show that C21 does not otherwise have a major effect on rat behavior, at least not with the relatively low number of hM3Dq expressed in the PVI. Based on local potential recording (LFP) results, we further showed that PVI activation had an effect on theta frequency band power. Keywords: Behavioral task, Hippocampus, Chemogenetics, LFP, Parvalbumin, Robot