Neurogênese hipocampal e separação de padrões: uma meta análise de estudos comportamentais

Abstract

Neurogênese hipocampal é o processo pelo qual novos neurônios são gerados no hipocampo de mamíferos adultos. Esses novos neurônios passam por um processo de maturação durante o qual se tornam funcionalmente integrados ao circuito hipocampal. Apesar do grande número de estudos a respeito da neurogênese hipocampal, o papel funcional desse fenômeno ainda não foi totalmente elucidado. Uma das hipóteses mais aceitas atualmente é de que a neurogênese hipocampal contribui para a separação de padrões, um processo pelo qual estímulos similares são transformados em representações neurais distintas, evitando interferência na formação e recuperação de memórias. As principais evidências para essa hipótese vêm de estudos comportamentais nos quais se realiza a ablação da neurogênese hipocampal em animais, os quais são então submetidos a testes comportamentais de separação de padrões. Alguns desses estudos comportamentais, porém, apresentam resultados que vão contra a hipótese de separação de padrões, de modo que a validade da mesma permanece motivo de debate. O objetivo desta dissertação foi revisar todos os estudos comportamentais disponíveis a respeito do papel da neurogênese na separação de padrões e realizar uma síntese quantitativa dos resultados desses estudos, de modo a ganhar uma visão mais ampla a respeito do efeito da neurogênese no comportamento dos animais. Para tanto, foi realizada uma revisão sistemática da literatura para encontrar todos os estudos disponíveis. Em seguida, os resultados dos estudos encontrados foram combinados usando métodos de meta análise, um conjunto de métodos estatísticos que permitem a análise combinada dos resultados de diferentes estudos. Os resultados indicaram que, a despeito da presença de alguns resultados controversos, a literatura como um todo aponta para um efeito da neurogênese em comportamentos dependentes de separação de padrões. Esses resultados são discutidos dentro de um contexto mais amplo envolvendo as manifestações da neurogênese hipocampal em diferentes níveis de organização biológica. Por fim, é proposta uma hipótese a respeito do mecanismo pelo qual a neurogênese afeta o comportamento dos animais baseado na combinação de duas das hipóteses atualmente discutidas na literatura, sendo também sugerido um teste para essa nova hipótese.

The generation of new neurons in the hippocampus of adult mammals has become a widely accepted phenomenon, but the functional significance of the adult neurogenesis in the hippocampus is not fully understood. One of the main hypotheses currently investigated suggests that neurogenesis contributes to pattern separation in the dentate gyrus. Many behavioral studies were conducted aiming to test this hypothesis, most of them using rodents as animal model. The results of these studies are varied, with most supporting a role for neurogenesis in pattern separation, but some others not. To address this controversy, it was performed a systematic review and meta-analysis of studies evaluating the effect of neurogenesis ablation on behavioral pattern separation. Analysis results indicated that most of the literature on the topic is surprisingly consistent and, although there are two studies with divergent results, the bulk of the literature supports a role for hippocampal neurogenesis on pattern separation. Those findings are discussed considering recent electrophysiological experiments and currently debated hypothesis regarding the mechanistic bases of hippocampal neurogenesis effects on behavior. Finally, it is proposed a hypothesis to unify the direct and indirect hypothesis currently debated in the literature and a test to evaluate hypothesis which would make possible to differentiate between direct and indirect contributions of neurogenesis to pattern separation and memory.