Validação de um protocolo de aversão condicionada de lugar apropriado para estudar o papel dos neurônios dopaminérgicos da substância negra compacta sobre o aprendizado associativo com motivação aversiva

Abstract

Resumo: Os neurônios dopaminérgicos da substância negra compacta (SNc) e da área tegmentar ventral possuem um papel crítico nos aprendizados associativos. Vários estudos evidenciam a importância dos neurônios da SNc nos aprendizados com motivação aversiva, porém o seu papel não está totalmente elucidado. Recente estudo do nosso laboratório mostrou que a lesão parcial dos neurônios dopaminérgicos da SNc prejudicou o aprendizado com motivação aversiva, sem afetar o aprendizado associativo com motivação apetitiva. O estudo apresentou alguns problemas metodológicos que limitaram o seu valor como evidência para concluir o resultado encontrado. Esta dissertação teve como objetivo elucidar se os processos pelos quais os neurônios dopaminérgicos da SNc que promovem o aprendizado associativo aversivo e apetitivo podem ser dissociados. Para isso, validamos um protocolo para avaliar o aprendizado associativo aversivo, numa tarefa de aversão condicionada de lugar. Nossos resultados mostraram que a infusão bilateral da neurotoxina 6-hidroxidopamina (6-OHDA) na SNc de ratos prejudicou o aprendizado da aversão condicionada de lugar. Experimentos controle demonstraram que a lesão não prejudicou a atividade locomotora e exploratória dos animais, tampouco alterou o valor hedônico da sacarose e do quinino. Esses resultados reforçam o papel dos neurônios dopaminérgicos da SNc no aprendizado associativo com motivação aversiva. Podemos explicar esta afirmação pela hipótese de que existem duas populações de neurônios dopaminérgicos na SNc, cada uma sendo responsável por um tipo de aprendizado associativo. Outra hipótese para explicar nossos dados seria de que a aversão condicionada de lugar pode depender de maiores variações na concentração de dopamina extracelular quando comparada à preferência condicionada de lugar. Nosso estudo mostrou que a lesão parcial dos neurônios dopaminérgicos da SNc afeta de forma diferenciada os aprendizados associativos. Os processos pelos quais esses neurônios suportam o aprendizado da aversão condicionada de lugar podem ser dissociados daqueles que suportam o aprendizado da preferência condicionada de lugar.

Abstract: Dopamine neurons of substantia nigra compacta (SNc) and ventral tegmental area play a critical role in associative learning. Several studies show the importance of SNc neurons in aversion-driven learning, but their role is not fully elucidated. A recent study from our laboratory demonstrated that partial lesion of dopamine neurons in SNc impaired aversion-driven learning, without affecting the reward-driven learning. The study presented some methodological problems that limited their value as evidence to conclude the results found. This dissertation aimed to elucidate whether the processes by which the dopamine neurons of SNc that promote aversive- and reward-drive learning can be dissociated. For this purpose, we validated a protocol to evaluate aversion-drive learning, in a conditioned place aversion task. Our results demonstrated that bilateral infusion of neurotoxin 6hydroxydopamine (6-OHDA) into the rats SNc impaired learning of conditioned place aversion. Control experiments demonstrated that lesion did not impair either animals’ locomotor and exploratory activity, or the hedonic value of sucrose and quinine. These results stressed the role of SNc dopamine neurons in aversion-driven learning. This affirmation can be explained by the hypothesis that there are two subpopulations of SNc dopamine neurons, each one in charge of a kind of associative learning. Our data could be explained by the hypothesis that conditioned place aversion depends on major dopamine extracellular concentration variabilities, in comparison to the conditioned place preference. Our study demonstrated that partial lesion of SNc dopamine neurons affects differentially associative learning. The processes by which these neurons support aversion-driven learning can be dissociated from those that support reward-driven learning.