Fatores que modificam a consolidação sistêmica de memórias aversivas : intensidades de treino e aprendizados subsequentes guiando a precisão e qualidade da memória

Nas últimas décadas o processo da consolidação sistêmica da memória tem sido descrito como um processo de reorganização dependente do tempo, envolvendo redes hipocampais e neocorticais que sustentam o armazenamento e a recuperação da memória. Está bem estabelecido que a memória de medo contextual se mantém dependente do hipocampo para sua evocação logo após o aprendizado, mas ao longo do tempo vai se tornando independente dessa estrutura para sua evocação. Alguns estudos sugerem que a independência hipocampal correlaciona-se com a perda de precisão da memória; no entanto, esta estreita relação ainda não foi bem esclarecida. Estudos prévios de nosso laboratório foram capazes de demonstrar que a consolidação sistêmica é um processo altamente dinâmico ao invés de ser um processo passivo apenas dependente do tempo. Aqui, investigamos se a intensidade do treino e os aprendizados subsequentes preveem a decadência gradual da dependência hipocampal durante a evocação da memória e a qualidade da representação contextual ao longo do tempo. Na primeira parte de nosso estudo, numa tarefa de condicionamento aversivo ao contexto encontramos que uma intensidade de treino forte (8 choques de 1,0 mA) modula o decaimento progressivo da dependência hipocampal e a precisão da memória. O protocolo forte utilizado nesses experimentos acelera a consolidação sistêmica e a generalização da memória. Os mecanismos subjacentes a este efeito se mostraram mediados pela liberação de glicocorticóides e noradrenalina durante o treino. Usando uma abordagem muito semelhante, aprendizados subsequentes foram capazes de produzir os mesmos resultados numa forma dependente da intensidade do treino. Descobrimos que os aprendizados subsequentes fortes (choques de alta intensidade, 0,8 mA) durante o condicionamento aversivo contextual induzem seletivamente a generalização do primeiro aprendizado e mantém a precisão da memória do segundo em um momento especifico do tempo. Este fenômeno foi prevenido pela reativação periódica da memória, que foi efetiva em manter a precisão da memória previamente generalizada. Além disso, esse efeito mostrou-se mediado por mecanismos de reconsolidação. Estes resultados sugerem que os níveis de ativação do estresse durante o aprendizado agem como um interruptor, determinando o destino da qualidade da memória e a dependência hipocampal durante um aprendizado ou durante aprendizados subsequentes. A natureza dinâmica e a função biológica da consolidação sistêmica são discutidos baseados nestas evidências.In the last decades, systems consolidation has been described as a time-dependent reorganization process involving the neocortical and hippocampal networks underlying memory storage and retrieval. It is well established that contextual fear memory relies on the hippocampus for expression shortly after learning, but it becomes hippocampus-independent at a later time point. Some studies suggest that hippocampal/dependency is correlated to loss of memory precision; however, this close relationship remains elusive. Previous studies of our lab were able to demonstrate that systems consolidation is a very dynamic process directly associated with learning conditions, rather than a merely time-dependent passive process. Here, we investigated whether training intensity and sequential learning modulates the gradual decay of the hippocampal dependency for retrieving memory and the quality of the contextual memory representation over time. In our first set of experiments, we found that training intensity modulates the progressive decay of the hippocampal dependency and memory precision. Strong training intensity accelerates systems consolidation and memory generalization in remarkably matching time periods. The mechanisms underpinning such process are triggered by glucocorticoid and noradrenaline released during training. Using a very similar approach, sequential learning was able to produce the same results in a training intensity-dependent way. We found that sequential learning with high intensity shocks during contextual fear conditioning selectively induces, generalization of the first learning and maintenance of memory precision of the second learning in a specific time-frame. This phenomenon was prevented by periodical memory reactivation which induced greater precision of the previously generalized memory, which also seems to be mediated by reconsolidation. These results suggest that the stress/arousal levels during emotional learning act as a switch, determining the fate of memory quality and hippocampal dependency during single and sequential learning. The dynamic nature and the biological role of systems consolidation are discussed based on this evidence