Mecanismos Moleculares da Memória

1. Mecanismos Moleculares da Memória Trabalho Realizado Por: - Ana Sofia - Ângela Furtado - Carlos Pintado - Catarina Amaral - João Leal - Regente: Profª. Doutora Deolinda Lima - Orientador: Dr. Boris Safronov

2. Objectivo • Tentar entender os mecanismos de funcionamento da memória humana • Conhecer os processos que envolvem a aquisição, armazenamento e a evocação de cada tipo de memória • Reconhecer que não existe um só tipo de memória, mas sim, vários tipos de memória que se relacionam

3. Definição e importância da memória • Conjunto de mecanismos que permitem adquirir, armazenar e evocar informações permitindo manipular e compreender o mundo

4. Meios de estudo no homem Experiências em macacos Estudo de pacientes com lesões cerebrais Imagens de ressonância magnética

5. Os princípios biológicos da memória surgiram a partir de ensaios clínicos e cognitivos.

6. Ensaios clínicos • Experiência de Broca • Em 1861 Broca descobriu que danos na porção posterior do lobo frontalesquerdo ( Área de Broca) produziam um défice específico na linguagem. Hipótese levantada: Outras funções cognitivas poderiam também ser localizadas a nível cerebral?

7. Memória, um processo cognitivo tão complexo, pode ser localizado? • Resposta : A memória não é um processo cognitivo tão simples, que possa ser localizada unicamente numa estrutura cerebral (Resposta dada pelos estudiosos da época). • Wilder Penfield – Pioneiro na localização da memória a nível cerebral.

8. Os estudos de Penfield • Estimulação eléctrica do córtex cerebral de pacientes submetidos a um tratamento de epilepsia. • Estudo de pacientes que foram submetidos à remoção bilateral do hipocampo e das regiões vizinhas no lobo temporal, no tratamento da epilepsia – H.M ‘s Case

9. Hipocampo e memória ( H.M.’s case) • História clínica: Sofria à mais de 10 anos de ataques epilépticos localizados no lobo temporal, consequência de danos cerebrais provocados por um atropelamento.

10. Cirurgia: Remoção bilateral da formação hipocampal, da amígdala e das áreas corticais vizinhas.

11. Consequências da cirurgia: • Ataques epilépticos controláveis • Défice devastador na memória Processamento Novos dados Memória a longo prazo • Conclusões : Brenda Milner conclui que muito embora os pacientes com lesões no lobo temporal, tivessem défices profundos na memória, eles estavam aptos a aprender certas tarefas, assim como recordar memórias antigas.

12. Os estudos animais • Lesões provocadas em macacos, semelhantes àquelas reportadas no caso de H.M, produziram o mesmos défices de memória. • Conclusões gerais: Os estudos com pacientes humanos eas experiências com animais sugeriram que o conhecimento, adquirido como memória explicita é processado da seguinte forma:

14. Hipocampo esquerdo e direito – Processos cognitivos distintos • Hipocampo direito – Representação espacial. • Hipocampo esquerdo - Memória de palavras, pessoas ou objectos.

15. A Técnica De Patch-Clamp • Técnica para medir o fluxo de iões em canais iónicos duma membrana plasmática de uma célula viva. O eléctrodo é aplicado, com uma sucção leve, para a membrana plasmática. Esse eléctrodo tem uma extremidade cujo diâmetro de 1 μmetro e é utilizado para medir correntes de toda célula.

19. Memória e Moléculas - Qual a relação?

20. Transmissão sináptica normal e de baixa frequência Libertação de glutamato na membrana pré-sinaptica Vesículas de glutamato Fenda sináptica

21. Transmissão sináptica normal e de baixa frequência • Na membrana pré – sináptica ocorre libertação de glutamato • Este associa-se aos canais iónicos NMDA, não – NMDA (AMPA) • Não – NMDA - canal iónico permeável a iões Na+ e K+ • NMDA – canal iónico permeável a iões K+ Na+ e Ca 2+ que se encontra inactivo à passagem destes pela ligação de iões Mg 2+

22. Memória a curto prazo (short-term memory) Libertação de Ca2+ pelo RER Permeável a Ca2+, K+, Na+ Mensageiro secundário Libertação de glutamato na membrana pré-sinaptica Vesículas de glutamato Fosforilação dos canais iónicos

23. Memória a curto prazo (short-term memory) • Libertação de glutamato das vesículas da membrana pré-sinaptica • Associação do glutamato aos canais iónicos • O ião Mg 2+ desassocia-se do canal iónico NMDA permitindo a entrada de iões Ca 2+ K+ Na+ • Dentro da célula também ocorre libertação de Ca 2+ pelo RE • O Ca 2+ é um mensageiro secundário que desencadeia cascata de sinalização que activa diversas cinases • Os canais iónicos não - NMDA são fosforilados pela calmodulina cinase dependente de Ca 2+

24. Memória a longo prazo ( long-term memory) Fosforilação da proteina CREB-1 Activação da ciclase do adenilato Síntese de novas proteínas Formação de uma nova sinapse

25. Memória a longo prazo ( long-term memory) • O fluxo de Ca 2+ influência a activação da ciclase do adenilato • Activação da proteína cinase dependente de cAMP que é translocada para o núcleo • Fosforilação da proteína CREB • Activação da transcrição e síntese de proteínas – canais iónicos – e ainda outras proteínas essenciais para a formação da(s) nova(s) sinapse(s)

26. Agradecimentos: Prof. Dr. Boris Safronov • Trabalho realizado por: • Ana Sofia • Ângela Furtado • Carlos Pintado • Catarina Amaral • João Leal Turma 20

27. Obrigado