Circuitos neuronales involucrados en la representación cortical de olores y su plasticidad

Pedroncini, Olivia

Registro:

Documento:	Tesis Doctoral
Título:	Circuitos neuronales involucrados en la representación cortical de olores y su plasticidad
Título alternativo:	Neuronal circuits involved in the representation of odors and its plasticity
Autor:	Pedroncini, Olivia
Editor:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Lugar de trabajo:	Instituto Max Planck Argentina - CONICET. Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires - Instituto Partner de la Sociedad Max Planck (IBIOBA-MPSP)
Publicación en la Web:	2023-07-03
Fecha de defensa:	2023-04-15
Fecha en portada:	2023
Grado Obtenido:	Doctorado
Título Obtenido:	Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Biológicas
Departamento Docente:	Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular
Director:	Marín Burgin, Antonia
Director Asistente:	Federman, María Noel
Consejero:	Romano, Arturo Gabriel
Jurado:	Goutman, Juan Diego; Sztarker, Julieta; Weisstaub, Noelia Victoria
Idioma:	Español
Palabras clave:	OLFACCION; CORTEZA PIRIFORME; CIRCUITOS NEURONALES; PLASTICIDAD; CORTEZA ENTORHINAL LATERALOLFACTION; PIRIFORM CORTEX; NEURONAL CIRCUITS; PLASTICITY; LATERAL ENTORHINALCORTEX
Formato:	PDF
Handle:	http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7317_Pedroncini
PDF:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n7317_Pedroncini.pdf
Registro:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n7317_Pedroncini
Ubicación:	BIO 007317
Derechos de Acceso:	Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Pedroncini, Olivia. (2023). Circuitos neuronales involucrados en la representación cortical de olores y su plasticidad. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7317_Pedroncini

Resumen:

Este trabajo de tesis tiene como marco general comprender cómo el procesamiento olfativo puede ser modulado por la experiencia. En particular, estudiamos la plasticidad de la representación cortical de olores asociada a un aspecto específico de la experiencia sensorial: el contexto espacial en el que se presentan los estímulos. Nos focalizamos en la interacción de la corteza piriforme (PC), región más extensa de la corteza olfativa, con aferencias provenientes de áreas cerebrales de alto nivel de integración como la corteza entorrinal lateral (LEC), donde se procesa información relacionada con el contexto espacial. Por un lado, estudiamos las proyecciones de neuronas excitatorias de la LEC hacia distintas poblaciones de neuronas que conforman el microcircuito de la PC, tanto a nivel anatómico como funcional. Para esto realizamos registros electrofisiológicos en una preparación ex vivo de rodajas de cerebro de ratón y medimos tanto corrientes como potenciales evocados por la activación optogenética de las terminales de la LEC. Encontramos que tanto las neuronas piramidales superficiales y las interneuronas inhibitorias Parvalbumin+ reciben en su mayoría conexiones sinápticas directas de la LEC. Además, estas dos poblaciones neuronales responden con un balance excitación-inhibición positivo a lo largo de un tren de estimulación de la LEC. Por el contrario, las neuronas piramidales profundas y las interneuronas inhibitorias Somatostatin+ reciben menor proporción de contactos directos desde la LEC y responden con un balance negativo a lo largo del tren de estimulación. Estos efectos diferenciales sobre las poblaciones exploradas sugieren una reorganización de las entradas y salidas en el sistema de la PC dada por la activación de la LEC. Por otra parte, con el fin de estudiar la contribución de la LEC en el procesamiento de olores in vivo, llevamos a cabo una serie de experimentos comportamentales en los que inactivamos bilateralmente la LEC durante una tarea GO/No-GO que involucra asociaciones entre olores y contextos espaciales. Hicimos uso de dos estrategias de silenciamiento (farmacología y quimiogenética) y en ambos casos observamos que al inhibir la LEC, la discriminación de contextos espaciales y, en menor medida, la discriminación de olores, se vieron afectadas. Estas observaciones sugieren que la LEC resulta necesaria para resolver una tarea en la que el animal debe discriminar a un mismo olor encontrado en contextos espaciales diferentes.

Abstract:

The general framework of this thesis work is to understand how experience modulates olfactory processing. In particular, we study the plasticity involved in the cortical representations of odors associated with a specific aspect of the sensory experience: the spatial context in which the stimuliare presented. We focus on the interaction of the Piriform Cortex (PC) -the largest region of the olfactory cortex- with afferent inputs arriving from higher-order brain areas such as the Lateral Entorhinal Cortex (LEC) in which contextual information is processed. On the one hand, we studied the projections of LEC excitatory neurons onto different populations of PC neurons – both at an anatomical and functional level-. For this, we performed electrophysiological recordings in an ex vivo preparation of mouse brain slices and measured both currents and potentials evoked by the optogenetic stimulation of LEC projections. We found that most of superficial pyramidal neurons and Parvalbumin+ interneurons receive direct synaptic connections from the LEC. Moreover, these two neuronal populations respond with a positive excitation to inhibition balance along a LEC train stimulation. On the contrary, deep pyramidal neurons and Somatostatin+ interneurons receive less proportion of direct inputs from LEC and respond with a negative balance along the stimulation train. This differential effect on the populations that we studied, suggest a re-organization of inputs and outputs of the PC network given by the activation of LEC. On the other hand, in order to assess the contribution of LEC in the olfactory processing in vivo, we performed behavioral experiments in which we silenced LEC bilaterally during a GO/No-GO task that involves associations between odors and spatial contexts. We tried two different inactivation strategies-pharmacology and chemogenetics- and in both cases, we observed that during LEC silencing, context discrimination and -to some extent - odor discrimination, were affected. These observations suggest that LEC is necessary to solve a task in which the animal must discriminate the same odor in different spatial contexts.

Citación:

---------- APA ----------

Pedroncini, Olivia. (2023). Circuitos neuronales involucrados en la representación cortical de olores y su plasticidad. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7317_Pedroncini

---------- CHICAGO ----------

Pedroncini, Olivia. "Circuitos neuronales involucrados en la representación cortical de olores y su plasticidad". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2023.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7317_Pedroncini

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