A inibição da fosfodiesterase 5 durante a reconsolidação desencadeia a generalização da memória de medo

Abstract

Resumo: A generalização da memória de medo é caracterizada pelo prejuízo da capacidade de discriminar estímulos de perigo e de segurança, uma característica marcante de transtornos psiquiátricos, como o transtorno do estresse pós-traumático. A discriminação de contextos é facilitada pelo processo de separação de padrão, que minimiza a sobreposição entre os traços de memória que representam experiências semelhantes. A superconsolidação da memória de medo e o prejuízo na separação de padrão são fatores associados à generalização do medo. Além disso, com o tempo, as memórias tendem a se tornar mais generalizadas, um processo dependente do córtex cingulado anterior (CCA). Interferências nos processos de consolidação e reconsolidação da memória também influenciam a generalização do medo. Entretanto, a reconsolidação, processo induzido pela evocação da memória, ainda é pouco investigada neste sentido. Molecularmente, a via de sinalização do óxido nítrico e do GMPc tem sido implicada na generalização, pois seu aumento favorece respostas generalizadas de medo. A atividade da fosfodiesterase 5 (PDE5) regula a via do GMPc, mas ainda não está claro se a atividade da PDE5 durante a reconsolidação afeta a generalização da memória de medo. Esse trabalho teve como objetivo investigar se a inibição da PDE5 durante a reconsolidação recente afeta a generalização da memória de medo ao longo do tempo. Para isso, ratos Wistar machos adultos foram submetidos ao condicionamento de medo ao contexto e receberam veículo ou vardenafil (VAR; inibidor seletivo de PDE5) 0,3 ou 1 mg/kg i.p. 5 minutos após a evocação da memória recente. Grupos independentes de animais foram testados no contexto condicionado (Teste A) e, no dia seguinte, em um contexto neutro (Teste B) nos pontos de tempo recente, intermediário ou remoto, 1, 12 ou 21 dias após a evocação, respectivamente. Três dias após o Teste B foi realizado o teste de separação de padrão de objetos (SPO). A inibição da PDE5 durante a reconsolidação não alterou a expressão da memória de medo no Teste A, mas induziu a generalização nos pontos de tempo intermediário e remoto, observada pelo aumento do congelamento nos grupos VAR 1 durante o Teste B. Nenhum efeito foi observado para os testes no ponto de tempo recente. Além disso, foi observado um prejuízo no SPO no grupo VAR 1 quando avaliado no ponto de tempo remoto, sugerindo um prejuízo na separação de padrão. Esses efeitos não foram observados quando a evocação foi omitida ou a administração foi feita fora da janela de reconsolidação (6 horas após a evocação). A inibição quimiogenética do CCA durante a reconsolidação recente preveniu os efeitos da inibição da PDE5 no ponto de tempo remoto, sugerindo que a atividade do CCA é necessária para que a inibição da PDE5 durante a reconsolidação recente desencadeie a generalização da memória de medo ao longo do tempo. Em conjunto, esses resultados sugerem que a inibição da PDE5 durante a reconsolidação da memória recente recruta a atividade do CCA, levando à generalização da memória de medo e ao prejuízo da separação de padrão ao longo do tempo.

Abstract: Fear memory generalization is characterized by the impaired ability to discriminate between unsafe and safe stimuli, a feature of psychiatric disorders such as post-traumatic stress disorder (PTSD). Context discrimination is facilitated by the pattern separation process, which minimizes the overlap between memory traces that represent similar experiences. Fear memory overconsolidation and impaired pattern separation can contribute to fear generalization. Moreover, over time, memories tend to become more generalized, a process dependent on the anterior cingulate cortex (ACC). Interfering with consolidation and reconsolidation processes can also induce fear generalization. However, reconsolidation, a process induced by memory recall, is still less investigated in this context. The nitric oxide and cGMP signaling pathway has been implicated in generalization, as increasing your signaling contributes to generalized fear responses. The activity of phosphodiesterase 5 (PDE5) regulates the cGMP pathway, but it is still unclear whether PDE5 activity during reconsolidation is involved in fear memory generalization. This study aimed to investigate whether the inhibition of PDE5 during recent reconsolidation affects the generalization of fear memory over time. Thus, adult male Wistar rats were submitted to contextual fear conditioning and received vehicle or vardenafil (VAR; a selective PDE5 inhibitor) at 0.3 or 1 mg/kg i.p. 5 minutes after recent memory retrieval. Independent groups of animals were tested in the conditioned context (Test A) and, the following day, in a neutral context (Test B) at recent, intermediate, or remote time points, 1, 12, or 21 days after retrieval, respectively. The object pattern separation (OPS) test was performed three days after Test B. PDE5 inhibition during reconsolidation did not change the fear memory expression in Test A, but induced generalization at intermediate and remote time points, observed by increased freezing in the VAR 1 groups during Test B. No effect was observed in tests at the recent time point. Additionally, impairment in OPS was observed in the VAR 1 group when evaluated at the remote time point. These effects were not observed when retrieval was omitted or administration was done outside the reconsolidation window (6 hours after retrieval). Chemogenetic inhibition of the ACC during recent reconsolidation prevented the effects of PDE5 inhibition at the remote time point, suggesting that ACC activity is necessary for PDE5 inhibition during recent reconsolidation to trigger the generalization of fear memory over time. These results suggest that PDE5 inhibition during the reconsolidation of recent memory recruits ACC activity, triggering fear memory generalization and impairing pattern separation over time.