• JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
 
  Bookmark and Share
 
 
Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.41.2022.tde-12092022-095555
Document
Auteur
Nom complet
Daniel Giura da Silva
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2022
Directeur
Jury
Xavier, Gilberto Fernando (Président)
Nogueira, Maria Ines
Oliveira, Maria Gabriela Menezes de
Rohenkohl, Gustavo
Titre en portugais
Neurofisiologia da predição baseada em memórias sobre regularidades passadas
Mots-clés en portugais
Citocromo C Oxidase
Comportamento Antecipatório
Padrões Seriais de Estímulos
Subículo
Tálamo Anteroventral
Resumé en portugais
O sistema nervoso monitora o ambiente continuamente, comparando previsões geradas por memórias sobre regularidades passadas e informações sensoriais atuais. Quando o conteúdo previsto corresponde à informação sensorial, o comportamento em curso continua sem interferência. Porém, quando o conteúdo previsto difere da informação sensorial, a ação em andamento é interrompida e uma atividade exploratória é gerada para investigar a origem da discrepância. Isso possibilita obter mais informações para criar novas memórias, resultando em melhores previsões no futuro. O sistema septo-hipocampal compara estímulos presentes com informações previstas. As informações atuais são recebidas por aferências neocorticais, via córtex entorrinal, e as informações previstas são fornecidas por um sistema gerador de previsões, formado pelo subículo, corpos mamilares, tálamo anteroventral e córtex cingulado. A tarefa de extrapolação a partir de padrões seriais de estímulos parece permitir a avaliação de respostas antecipatórias. Porém, restrições dessa tarefa estão relacionadas ao número de sessões de treinamento necessárias para que os sujeitos possam gerar uma previsão. Assim, o objetivo desse trabalho foi aprimorar a tarefa de extrapolação a partir de padrões seriais de estímulos, tanto para reduzir a fase de treinamento, quanto para aumentar a magnitude dos efeitos da previsão. Visto que a citocromo C oxidase é uma enzima mitocondrial da cadeia de transporte de elétrons e seu aumento indica maior atividade celular, um objetivo adicional foi avaliar a hipótese de que a expressão do citocromo C oxidase aumentaria no subículo e no tálamo anteroventral de sujeitos treinados na tarefa de extrapolação a partir de padrões seriais de estímulos, em comparação a controles não-treinados. Ratos Wistar machos, foram treinados a correr em uma pista reta para receberem reforço ao seu final. Em cada sessão (uma por dia), os animais correram 4 tentativas sucessivas, recebendo quantidades diferentes de sementes de girassol em cada tentativa. No padrão monotônico os sujeitos receberam 14, 7, 3 e 1 sementes de girassol, enquanto os sujeitos expostos ao padrão não-monotônico receberam 14, 3, 7 e 1 sementes de girassol. Os animais foram treinados ao longo de 20 sessões. Na 21ª sessão do experimento, uma quinta tentativa, nunca antes experienciada pelos animais, foi adicionada à sessão. Como controle, um grupo adicional, não exposto ao treinamento, foi usado na avaliação de expressão de citocromo C oxidase. A evolução do desempenho dos sujeitos expostos aos padrões monotônicos e não-monotônicos, ao longo de vinte sessões de treinamento, bem como na sessão de teste, corroboram dados de estudos anteriores relatando extrapolação após um número maior de sessões de treinamento. Isso indica que a modificação do aparato experimental e no procedimento de treinamento para realizar a tarefa foram efetivos. Ainda, análise da expressão de citocromo C oxidase mostrou aumento da atividade do tálamo anteroventral e redução da atividade especificamente no subículo dorsal, no grupo não-monotônico e o inverso no grupo monotônico. Em conclusão, esses dados sugerem que o tálamo anteroventral pode estar envolvido em processos de aprendizagem de informações posteriormente utilizadas na previsão, e que o subículo dorsal pode estar envolvido na recuperação de informações necessárias para a geração de previsão.
Titre en anglais
Neurophysiology of prediction based on memories of past regularities
Mots-clés en anglais
1. Anticipatory Behavior
2. Serial Stimulus Patterns
3. Anteroventral thalamus
4. Subiculum
5. Cytochrome C Oxidase
Resumé en anglais
The nervous system continuously monitors the environment, comparing predictions generated by memories of past regularities and current sensory information. When the predicted content matches the sensory information, the ongoing behavior continues without interference. However, when the predicted content differs from the sensory information, the ongoing action is interrupted and an exploratory activity is generated to investigate the source of discrepancy. This makes it possible to obtain more information to create new memories, resulting in better predictions in the future. The septo-hippocampal system compares present stimuli with predicted information. The current information is received by neocortical afferents, via the entorhinal cortex, and the predicted information is provided by a generator of predictions system, composed by the subiculum, mammillary bodies, anteroventral thalamus and cingulate cortex. The extrapolation of serial stimulus patterns task seems to allow the evaluation of anticipatory responses. However, serious restrictions on this task are related to the number of training sessions required for subjects to generate a prediction. Thus, the objective of this work was to improve the extrapolation of serial stimulus patterns task, both to reduce the training phase and to increase the magnitude of the prediction effects. Since cytochrome C oxidase is a mitochondrial enzyme of the electron transport chain and its increase indicates greater cellular activity, an additional objective was to evaluate the hypothesis that cytochrome C oxidase expression would increase in the subiculum and anteroventral thalamus of subjects trained in the extrapolation of serial stimulus patterns task, compared to untrained controls. Male Wistar rats were trained to run on a straight alleyway to receive reinforcement at the end. In each session (one per day), the animals ran 4 successive trials, receiving different amounts of sunflower seeds in each trial. In the monotonic pattern subjects received 14, 7, 3 and 1 sunflower seeds, while subjects exposed to the non-monotonic pattern received 14, 3, 7 and 1 sunflower seeds. The animals were trained over 20 sessions. In the 21st session of the experiment, a fifth trial, never experienced before by the animals, was added to the session. As control, an additional group, not exposed to training, was used in the evaluation of cytochrome C oxidase expression. The evolution of the performance of subjects exposed to monotonic and non-monotonic patterns, over twenty training sessions, as well as in the test session, corroborates data from previous studies reporting extrapolation after a greater number of training sessions. This indicates that the modification of the experimental apparatus and the training procedure to perform the task were effective. Furthermore, analysis of cytochrome C oxidase expression showed increased activity in the anteroventral thalamus and reduced activity specifically in the dorsal subiculum, in the non-monotonic group and the opposite in the monotonic group. In conclusion, these data suggest that the anteroventral thalamus may be involved in learning processes of information later used for prediction, and that the dorsal subiculum may be involved in retrieving information necessary for prediction generation.
 
AVERTISSEMENT - Regarde ce document est soumise à votre acceptation des conditions d'utilisation suivantes:
Ce document est uniquement à des fins privées pour la recherche et l'enseignement. Reproduction à des fins commerciales est interdite. Cette droits couvrent l'ensemble des données sur ce document ainsi que son contenu. Toute utilisation ou de copie de ce document, en totalité ou en partie, doit inclure le nom de l'auteur.
Il ya retenu fichier en raison d'exigences (publication de données, des brevets ou droits).
Date de Libération
2024-06-29
Date de Publication
2022-09-19
 
AVERTISSEMENT: Apprenez ce que sont des œvres dérivées cliquant ici.
Tous droits de la thèse/dissertation appartiennent aux auteurs
CeTI-SC/STI
Bibliothèque Numérique de Thèses et Mémoires de l'USP. Copyright © 2001-2024. Tous droits réservés.