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

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

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

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

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

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

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.

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

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.

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

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.

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 e as experiências com animais sugeriram que o conhecimento, adquirido como memória explicita é processado da seguinte forma:

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

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.

Memória e Moléculas - Qual a relação?

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

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+

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

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+

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

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)

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

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