Rol de los receptores H1 de histamina en las oscilaciones hipocampales del tipo theta durante navegación espacial

Abstract

Las funciones cognitivas, como la memoria y el aprendizaje, son de gran importancia en el diario vivir de los organismos ya que permiten la generación de conductas que son imprescindibles para la sobrevivencia frente al continuo cambio del medio ambiente. Durante los últimos 40 años los diferentes estudios han demostrado la existencia de una estrecha asociación entre el hipocampo y los procesos de aprendizaje y memoria. El hallazgo de las place cells hipocampales permitió determinar que el hipocampo es capaz de codificar eventos de navegación espacial durante el desplazamiento del animal y generar un mapa cognitivo, que se propone sería el substrato neurofisiológico de la codificación de memorias del tipo episódicas. La actividad de descarga de estas células ocurre en regiones específicas del espacio (place field) y además se acopla con oscilaciones características del campo local, la onda theta (4-10 Hz), permitiendo a este tipo de oscilación modular la actividad de las place cells durante la navegación. El hipocampo recibe proyecciones de variados sistemas neuromodulares tales como el núcleo histaminérgico tuberomamilar, productor de histamina cerebral. Este neuromodulador tiene efectos positivos sobre el aprendizaje espacial, ya que la ausencia de este neurotransmisor o el bloqueo de sus receptores, especialmente el H1, tienen como resultado un déficit en el desempeño de tareas de memoria espacial, indicando que la histamina tendría un papel relevante durante el proceso de adquisición en estas pruebas de memoria. Por lo tanto, nuestro objetivo es determinar el efecto que tiene el receptor H1 de histamina sobre las oscilaciones theta hipocampales y si esta alteración en el ritmo theta pudiese ser explicado por una alteración en la coordinación temporal de la actividad de las place cells hipocampales, que den cuenta de las alteraciones en los procesos de aprendizaje y memoria observados en presencia de antihistamínicos en el modelo animal.

Learning and memory are essential functions through the lifespan of an organism; it helps to develop optimal strategies to survive in a changing environment. In the last four decades, several studies have been shown a enclose relationship between the hippocampus, and learning, and memory process. The findings of hippocampal place cells help us to understand how the hippocampus can code events of spatial navigation during the animal behavior and how the hippocampus can generate representation of the space, "the spatial map" or "cognitive map," which is proposed to be the neurophysiological substrate of episodic memory coding. The firing activity of those place cells occurs in a particular location of the space when the animal is navigating, this region of the space where a place cell fire is known as the place field. The patterns of activity of place cells are phase-locked to theta waves (4-10 Hz) to oscillations of the local field potential. Then this oscillation modulates the activity of the place cells during navigation. The tuberomammillary nucleus is the only source of histamine in the brain, and this histaminergic system sends projections to the hippocampus. There is evidence that histamine has a positive effect on spatial memory because of the absence of this neurotransmitter, or the blocking of its receptor (H1 receptor), impairs spatial memory performance, accounting for a relevant role of histamine in the acquisition of memory. Our principal aim is to determine the adverse effect of the histamine H1 receptor antagonist on hippocampal theta oscillations, and if this alteration on this oscillation could be explained by a disruption of the temporal coordination of hippocampal place cells neuronal activity which helps us to explain, therefore, the impairments in the learning and memory process.