» Dr. Alejandro Delorenzi

Línea de investigación
Mecanismos que determinan la formación, expresión y labilización de memorias de largo término

Recientemente, a través de estudios de reactivación-labilización de memorias consolidadas, nuestros resultados nos sugieren una interpretación distinta y original acerca del la acción de los  neuromoduladores: estudiando un posible rol funcional de la reconsolidación por eventos de la vida real en Chasmagnathus, vía acciones del sistema angiotensinérgico, obtuvimos evidencias de la existencia de memorias que solo son expresadas después de un tratamiento facilitador con este neuromodulador. Estas memorias que permanecen no expresadas son, sin embargo, dependientes de la síntesis de mRNA y de proteínas y duran al menos 24-72 h., lo que las define como memorias consolidadas de largo término. Hemos concluido hasta ahora que el estado neuromodulatorio del animal durante las fases de consolidación o reconsolidación no interfiere con la formación de la memoria sino con el hecho de que la memoria adquirida tome dominio del comportamiento, o no.

Hoy, el grupo estudia de manera intensiva este nuevo concepto. Nuestro objetivo general es demostrar en diversas taxa que, diferencia de lo que la teoría de la modulación endógena de la consolidación de memoria predice, los sistemas modulatorios de la memoria endógenos no sólo modularían el almacenamiento correspondiente a las representaciones internas de las experiencias recientes, sino también definen el grado de expresión que la memoria que esta consolidándose va a tener en el largo plazo.

Los estudios comprenden,

  1. determinar en Chasmagnathus si existen mecanismos diferenciales que subyacen al almacenado de la memoria en si, de aquellos que serian responsables de su expresión a largo término,
  2. extender este concepto a paradigmas de memoria en ratas,
  3. determinar si, en memorias declarativas en humanos, un evento que aumenta el nivel de alerta aumenta la expresión de esta memoria a largo término, si es administrado en la fase de reconsolidación de memorias declarativas en humanos,
  4. estudiaremos, además, las bases celulares de la neuromodulación de la memoria mediante registros por calcium imaging de interneuronas visuales que muestran plasticidad en Chasmagnathus; de esta manera esperamos diferenciar a nivel neuronal los cambios involucrados en la formación de memoria, de los cambios involucrados con su expresión.

El siguiente diseño experimental se utiliza para probar que determinados tratamientos amnésicos, aquí mostrado en Chasmaganthus, no afectan la consolidación, sino solo el grado de expresión de una memoria a largo término. Estos protocolos involucran un Protocolo de Entrenamiento Fuerte y un agente con probado efecto amnésico. Para comprobar si el agente amnésico afecta la consolidación o la expresión se introduce una sesión de recordatorio con facilitación que solo puede mostrar efecto si existe una memoria consolidada, ya que sólo en ese caso puede ser reactivada durante el recordatorio (Frenkel et al 2005, 2010).

La administración del antagonista de angiotensina II Saralasina inmediatamente después de un protocolo de entrenamiento de 15 ensayos genera una memoria que puede ser expresada 3 días después si los animales reciben un recordatorio con un tratamiento facilitador como privación de agua.

Los grupos entrenados reciben 15 presentaciones del estímulo visual durante el entrenamiento y los grupos control permanecen en el Actómetro sin estimulación. Inmediatamente después del entrenamiento un par control-entrenado es inyectado con Saralasina (0.053ng/animal) y otro par con cicloheximida (0.88mg/animal) (ambos tratamientos poseen demostrado efecto amnésico). 24 horas después todos los animales reciben un recordatorio que consiste en una re-exposición al actómetro sin el estimulo visual. El recordatorio es dado junto con una privación de agua de 2 horas de duración (tratamiento de probado efecto facilitador).

El día tres la respuesta de escape es evaluada en todos los animales. El panel de la derecha muestra magnitud de la respuesta de escape.

Notar en este paradigma el aprendizaje y la memoria se evidencian como una reducción de la respuesta de escape.

Solo el grupo entrenado y con tratamiento de Saralasina muestra una respuesta de escape reducida. Este experimento constituye ejemplo donde un tratamiento facilitador (privación de agua) revierte la amnesia generada por una tratamiento pero no por otro, lo que resulta indicador de que el tratamiento con saralasina no afecta el almacenamiento de la memoria sino que afecta su expresión.

La administración del antagonista de angiotensina II Saralasina

El aprendizaje y la memoria se evidencian como una reducción de la respuesta de escape

Sistema Nervioso Centrad de Chasmaganthus

Uso de marcadores neuronales para revelar neuropilos del SNC de Chasmagnathus que procesan señales implicadas tanto en formación y el mantenimiento de la memoria, como en la respuesta integral ante la privación de agua.

Haga clic sobre las imágenes para expandirlas


En las imágenes de derecha a izquierda:

  • Reconstrucción del lóbulo olfatorio e identificación de cada glomérulo llevado a cabo en colaboración con el Dr. Portiansky.
  • Marca de HSP (Alexa 488) en lóbulos olfatorios de un cangrejo privado de agua por 2 horas
  • Incremento en el número activo de glomérulos activados luego de la exposición al contexto 24 hs luego de un PEF.
  • Mapa de activación glomerular. correspondiente a animales expuestos al contexto (CE) vs controles expuestos a un nuevo contextos

Bases neuronales de la modulación de la memoria en Chasmagnathus

Haga clic sobre las imágenes para expandirlas

Esquema de la ubicación de las LGN dentro de los pedúnculos ópticos y la ventana hecha en la cutícula a través de cual se hace el Imaging
En la figura se muestra un esquema de la ubicación de las LGN dentro de los pedúnculos ópticos y la ventana hecha en la cutícula a través de cual se hace el Imaging. Las fotos a la derecha muestran detalle de la posición de los estímulos visuales respecto de la posición del animal. El estímulo visual de peligro A, es idéntico al usado los usados para el  entrenamiento.
El estimulo visual B es una pantalla de aproximación que si cambia su tamaño angular y sirve como control de especificidad. Mediante un picoinyector (WPI) estimulamos al animal con un puff de aire como .estímulo mecánico y se utiliza también como control de estímulo-especificidad del entrenamiento, ya que éstas neuronas integran también información mecánica. El contexto visual alrededor del animal es intercambiable para poder hacer ensayos de contexto-especificidad.
Ejemplo de registro simultaneo electrofisiológico e imaging de calcio de una LGN teñida con CalciumGreen-1

El siguiente es un ejemplo de registro simultaneo electrofisiológico e imaging de calcio de una LGN teñida con CalciumGreen-1. La foto izquierda muestra la fluorescencia basal en el tejido teñido con calcium green y se indican las áreas donde se cuantifico la señal de calcio. El panel derecho es el análisis detallado por área de un registro de actividad espontánea y el panel derecho es el análisis de un registro de actividad inducida por un estimulo visual. Se observa con claridad la alta correlación entre el número de potenciales de acción (PA) y la señal de calcio.

Información multimodal en el protocerebro lateral.  Tinción con CalciumGreen-Dextrano.

Información multimodal en el protocerebro lateral.  Tinción con CalciumGreen-Dextrano.

Publicaciones

Trabajos en segunda Revisión

NSC-S-10-00266. Human memory can be improved during reconsolidation by a naturalistic stressor. Verónica Coccoz; Héctor Maldonado and Alejandro Delorenzi. Neuroscience.

En edición final

“Visual learning and memory assessed by in vivo calcium imaging from individual interneurons: motion detection neurons involved on the neuronal bases of long term memory expression in the crab Chasmagnathus”. Delorenzi A, Alzugaray S, Beron de Astrada M, Tomsic D, and Maldonado H.
“Evaluation of higher order sensory integration and memory in crabs using non-traditional markers of neuronal activity” Lia Frenkel, Beatriz Dimant, Enrique L. Portiansky, Héctor Maldonado, Alejandro Delorenzi.

Publicados

Ms. No.: NLM-10-18 -Title: Angiotensin modulates long-term memory expression but not long-term memory retention in the crab Chasmagnathus: Lia  Frenkel; Luis  Súarez, Héctor  Maldonado and  Alejandro Delorenzi. Neurobiology of Learning and Memory, en prensa, 2010
Manuscript Number: NSL-10-154- Title: Enhancement of long-term memory expression by a single trial during consolidation. Leticia Smal, Luis Daniel Suárez, Alejandro Delorenzi. Neuroscience Letters, en prensa, 2010
Lia Frenkel, Beatriz Dimant, Enrique L. Portiansky, Hans Imboden, Héctor Maldonado and Alejandro Delorenzi. Neuroanatomic distribution of angiotensin II-like neuropeptide within the central nervous system of the crab Chasmagnathus. Physiological changes triggered by water deprivation. Cell Tissue Res. 2010; 341(1):181-95.
Luis D Suárez, Leticia Smal; Alejandro Delorenzi. Updating contextual information during consolidation as result of a new memory trace. Neurobiology of Learning and Memory 93 (2010) 561–571
Frenkel, B Dimant, E Porstiansky, H Mladonado and A Delorenzi. Both heat shock and water deprivation trigger Hsp70 expression in crab’s olfactory lobes.  Neurosc. Lett. (10: 443(3):251-6 2008.
L. Frenkel, H. Maldonado and A. Delorenzi. “Retrieval improvement is induced by water shortage through angiotensin II”.   Neurobiology of Learning and Memory. Neurobiol Learn Mem. 83(2):173-7 (2005).
Frenkel L, Maldonado H y Delorenzi A. “Memory is enhanced via endogenous angiotensins, when reconsolidation is contingent upon water deprivation”. European Journal of Neuroscience Vol. 22, 1757–1766, 2005.
Mariana Feld, Beatriz Dimant, Alejandro Delorenzi, Omar Coso, Arturo Romano. Phosphorylation of extra-nuclear ERK/MAPK is required for long-term memory consolidation in the crab Chasmagnathus. Behavioural Brain Research. (2005)
Lia Frenkel, Ramiro Freudenthal, Arturo Romano, Victor E. Nahmod, Héctor Maldonado and Alejandro Delorenzi. “Neuropeptide angiotensin II and transcription factor Rel/NF-kB link environmental water shortage with memory improvement”. Neuroscience 115(4):1079-87 (2002).
Alejandro Delorenzi, Beatriz Dimant, Lía Frenkel, Victor E. Nahmod, Dick R. Nässel and Héctor Maldonado. High environmental salinity induces memory enhancement and increase of brain angiotensin-like peptides in the crab Chasmagnathus. Journal of Experimental Biology 203:3369–79 (2000). Trabajo comentado en Science Update por Valerie Depraetere, 3 de noviembre, 2000.
A. Delorenzi, H.  Maldonado. Memory enhancement by the angiotensinergic system in the crab Chasmagnathus is mediated by endogenous angiotensin II. Neuroscience Letters. 266(1):1-4 (1999).
R. Freudenthal, F. Locatelli, G. Hermite, H. Maldonado, C. Lafurcade, A. Delorenzi y A. Romano. Kappa-B DNA-binding activity is enhanced after space training that induces long term habituation in the crab Chasmagnathus. Neuroscience Letters, 242(3):143-6 (1998).
A. Delorenzi, F. Locattelli, Romano A.,V.E. Nahmod and H. Maldonado. Angiotensin II (3-8) (ANG IV) induces long term memory improvement in the crab Chasmagnathus. Neuroscience Letters. 226:143-6 (1997).
A. Delorenzi, M.E. Pedreira, A. Romano, S.I. Garcia, C.J. Pirola and H. Maldonado Angiotensin II enhances long-term memory process of the crab Chasmagnathus. Brain Research Bull. 41(4):211-20 (1996).
Romano, A. Locatelli, F, A. Delorenzi, M. E. Pedreira, and H. Maldonado Effects of activation and inhibition of cAMP-dependent Protein-kinase on long-term habituation of the crab Chasmagnathus. Brain Research, 735:131-140, (1996).
Garcia, S.M. Dabsys, V.N.Martnez, A. Delorenzi, D.Santajuliana, V.E. Nahmod, S.Finkielman and C.J. Pirola. Thyrotropin-Releasing Hormone Hyperactivity in the Preoptic Area os Spontaneuosly Hypertensive Rats. Hypertension, 26(6):1105-10, (1995).
A. Delorenzi, E.M. Pedreira, A. Romano, C.J. Pirola, V.E. Nahmod and H. Maldonado. Acute administration of angiotensin II improves long-term habituation in the crab Chasmagnathus. Neuroscience Letters. 3:193-196 (1995).

Change Language

Integrantes del Grupo

INVESTIGADOR A CARGO

Dr. Alejandro Delorenzi

Dr. Alejandro Delorenzi
Investigador Independiente
(CONICET).


INVESTIGADORES ASISTENTES

Luis Suarez

Lic. Luis Suarez
Línea de investigación: “Los neuromoduladores como determinantes de la expresión de la memoria de largo y no de su  almacenado en si”.

Lic. Verónica Cocoz:
Línea de investigación:
“Modulación de la memoria durante la fase de reconsolidación en humanos”.

Francisco Mazza:
Becario de Doctorado
Línea de investigación: “Optofisiología en el cangrejo Neohelice: Almacenamiento y expresiónde la memoria.”.

Gabriela Nieva

Gabriela Nieva