Codificação de recompensa no mesencéfalo

Abstract

Este trabalho explora os padrões de codificação de recompensa no mesencéfalo, a partir da análise dos dados proveninentes do Projeto Visual Behavior Neuropixels. O experimento realizado no projeto consiste essencialmente em uma tarefa de detecção de mudança de imagens, com e sem recompensa, em camundongos, realizando o registro da atividade neural em córtex, hipocampo, mesencéfalo e tálamo através de neuropixels. O mesencéfalo é estudado em detalhes neste estudo, desejando-se explorar outras subáreas do Mesencéfalo além dos circuitos dopaminérgicos da Área Tegmental Ventral, cujo papel desta no sistema de recompensa já está bem estabelecido na literatura, mediando processos como motivação e aprendizado. A análise dos dados conta com diversas ferramentas metodológicas, tais quais obtenção de medidas de tendência central e de dispersão, caracterização de distribuição das taxas médias de disparo neuronal, análise dos padrões de atividade por meio de histogramas de tempos peri-estímulo (PSTH), testes estatísticos (Shapiro-Wilk e Mann-Whitney) e cálculo de correlações de Pearson. A partir destas metodologias empregadas, foi possível examinar a influência de fatores como o sexo do animal e a presença ou não de recompensa, além de possibilitar a diferenciação do mesencéfalo com as outras regiões do encéfalo disponíveis no estudo e entre as subáreas do mesencéfalo. Os resultados mostram que a taxa média de disparo dos neurônios do mesencéfalo possuem distribuição com maior variabilidade que as demais, e que os padrões de disparo nas unidades do mesencéfalo são compatíveis com uma resposta à recompensa, principalmente com o aumento na taxa de disparo dos neurônios antes do evento da recompensa. Além disso, verifica-se um destaque para o Núcleo Pré-tetal Anterior, subárea do Mesencéfalo com distribuição maior que as demais e com uma taxa média de disparo maior no bloco de atividade passiva do experimento (sem recompensa), fato intrigante que merece investigação futura.