Promotie I.M. (Ivo) Silva Marcelo

Proefschrift in het kort:

In dit proefschrift karakteriseren wij verschillende niveaus van ervaringsgerichte representaties in neurale systemen en hoe deze het individu in staat stellen om zich aan te passen aan zeer verschillende uitdagingen, een leven lang. Eerst beschrijven we hoe cued fear memories (geconditioneerde angst-beladen geheugens) gecodeerd zijn in neurale netwerken in de laterale amygdala. Dit gebeurt door fysiologische veranderingen in neurale eigenschappen, namelijk een verhoogde intrinsieke neurale prikkelgevoeligheid en potentiatie van de glutamaterge input. Zodat deze cued fear memories toekomstig gedrag kunnen beïnvloeden en aanpassingen aan de omgeving kunnen bewerkstelligen is het van belang dat de neurale representaties duurzaam in het zenuwstelsel worden vastgelegd. Hiervoor hebben wij gekarakteriseerd hoe contextual fear memories (contekstuele angst-beladen geheugens) duurzaam worden vastgehouden via geheugenconsolidatie-mechanismen. Specifiek hebben wij transcriptionele veranderingen in geheugen-specifieke neurale netwerken geïdentificeerd in de Gyrus Dentatus van de Hippocampus. Deze transcriptionele veranderingen zijn nodig voor het duurzaam consolideren van herinneringen. Net zo belangrijk als het leren voor welke zaken gevreesd moeten worden is het goed reageren op de verschillende omstandigheden in de omgeving. Eén aanpak hiervoor is om een ‘mentaal model van de wereld’ te maken, en gedragingen te selecteren op basis van de voorspelde gevolgen. In dit kader laten wij binnen een sequentiële beslistaak zien dat neural populaties in de Anterieure Cingulate Cortex (ACC) niet alleen een compleet model van de omgeving van de taak representeren, maar tevens toekomstige toestanden voorspellen ten gevolge van mogelijke gekozen acties binnen de taak. Dit is te vergelijken met beslissen op basis van een model. De meest complexe en belangrijkste gedragsaanpassingen die een individu moet maken hebben betrekking op zijn sociale omgeving. Hierom beschrijven wij de rol van de neurale representaties in de ACC in competitieve sociale interacties. We laten zien dat de ACC verschillende sociale staten voorspelt en codeert, zowel vóór als tijdens competitieve interacties. Belangrijk is dat gecombineerde representaties van sociale competitie tussen de hersenen van interacterende individuen de voorspelling van de sociale uitkomst verbetert. Dit duidt op een verondersteld nieuw niveau van ervaringsgerichte representaties dat het individuele zenuwstelsel overstijgt.