Efecto del incremento de la serotonina en la corteza prefrontal medial, sobre el aprendizaje espacial y la actividad theta prefronto-hipocampal, en la rata

Abstract

Introduction: The prefrontal cortex (PFC) receives dense serotonergic innervation, primarily modulated through 5-HT1 and 5-HT2 receptors. Consequently, serotonin likely exerts a regulatory effect on prefrontal electrical activity, which could, in turn, modulate prefrontal-hippocampal information transfer and spatial navigation behavior. Currently, there are no studies evaluating the consequences of increased serotonin levels in the medial prefrontal cortex (prelimbic cortex) on prefrontal theta activity and its communication with the hippocampus during spatial navigation. Materials and Methods: Twelve male Sprague-Dawley rats (350-450 g) were used. Subjects were maintained under standard laboratory conditions with food and water available ad libitum. Guide cannulae were surgically implanted into the medial prefrontal cortex (mPFC), and electrodes were placed in the mPFC, dorsal hippocampus (dHPC), and ventral hippocampus (vHPC). After a three-week recovery period, rats were randomly assigned to two groups. Experimental Group 1 (E1) received citalopram before the task on days 1-7, followed by artificial cerebrospinal fluid (aCSF) on days 8- 11. Experimental Group 2 (E2) received aCSF before the spatial learning task on days 1-7, followed by citalopram on days 8-11. Brain electrical activity was recorded during training in the Morris Water Maze and during the probe trial. The objective was to determine whether spatial learning, memory characteristics, and mPFC electrical activity are modified by citalopram. Following the experiments, brain extraction, histological processing, and staining were performed to verify electrode and cannulae placement.

Introducción: La corteza prefrontal recibe densa inervación serotoninérgica y una modulación a través principalmente de los receptores 5-HT1 y 5HT2, por ello es posible que la serotonina ejerza un efecto modulador sobre la actividad eléctrica prefrontal que podría regular a su vez la transferencia de información prefrontal-hipocampal, y mediante ello la conducta de navegación espacial. Actualmente no existen estudios que evalúen las consecuencias del incremento de serotonina prefrontal medial (corteza prelímbica) sobre la actividad theta prefrontal y su comunicación con el hipocampo, durante la navegación espacial. Materiales y Métodos Se utilizaron 12 ratas macho de la cepa Sprague-Dawley con un peso de 350 a 450 g. Estas ratas fueron mantenidas en un bioterio con condiciones estándar de luz oscuridad y suministro de alimento y agua ad libitum. Se les implantaron quirúrgicamente cánulas guía en la corteza prefrontal medial y electrodos en la corteza prefrontal medial, el hipocampo dorsal y el hipocampo ventral. Después de tres semanas, las ratas fueron asignadas aleatoriamente a dos grupos experimentales. Al grupo Experimental-1 (E1), se le administró citalopram antes de la tarea los días 1 a 7, seguido de la infusión de LCA los días 8 a 11. El grupo Experimental-2 (E2), recibió líquido cefalorraquídeo artificial (LCA) antes de una tarea de aprendizaje y memoria espacial, de los días 1 a 7, seguido de la infusión de citalopram en los días 8 a 11. Durante el entrenamiento en el laberinto acuático de Morris y el ensayo de prueba, se registró la actividad eléctrica cerebral. Lo anterior, con la finalidad de saber si las características del aprendizaje y la memoria espacial, y la actividad eléctrica en la corteza prefrontal medial sufren modificaciones bajo los efectos de citalopram. Una vez realizado lo anterior, se efectuó la extracción de los cerebros, la inclusión, corte y tinción de los tejidos de las estructuras cerebrales analizadas para verificar el adecuado posicionamiento de los electrodos y cánulas.