Rev Mex Neuroci 2018; 19(1): 44-55

Resumen

Introducción: Las respuestas neuronales de la amígdala juegan un papel clave en las conductas del miedo. La neurona principal (PN) es uno de los generadores más importantes de la salida en la red neuronal del complejo amígdalino. PN tiene conexiones excitatorias a otras PN y recibe sinapsis inhibitoria de interneuronas GABAérgicas que actúan via gGABAA, además recibe entradas talámicas y corticales que activan gNMDA, gAMPA y gL (canales de Ca+2 tipo L) postsinápticas. Se cree que el estradiol (ES) y/o la progesterona (PRG) modulan la neurotransmisión del complejo amígdalino.

Objetivo: Se implementó un modelo deterministico de PN con conductancias de membrana conocidas y se probaron cambios en el patrón de descarga neuronal inducidos por ES y/o PRG.

Métodos: Se probaron siete escenarios diferentes: a) Condiciones controles sin cambios en los flujos iónicos de membrana ni en las corrientes sinápticas; b) Reducción del 20% de la gGABAA como efecto del ES; c) Aumento del 20% de las gAMPA y gNMDA como efecto del ES; d) b + c; e) Reducción del 20% de gAMPA / gKainate como efecto de la PRG; f) Aumento del 20% de la gGABAA como efecto de la PRG; y g) e + f.

Resultados: El ES mostró un fuerte efecto excitatorio más dependiente de la reducción de la gGABAA asociada con un aumento duradero de gAMPA, que debido al aumento en gAMPA y gNMDA evaluados separadamente, sin embargo, la combinación de estos factores, que es una situación mas real, muestra una excitación neuronal mas intensa y duradera. La PRG muestra un fuerte efecto inhibitorio evitando cualquier descarga neuronal, lo cual fue más dependiente del rápido aumento y la larga duración de gGABAA que por la disminución de gAMPA y gNMDA. La combinación de estos factores no muestra efectos inhibidores sinérgicos, ni aditivos.

Conclusión: Estos resultados apoyan firmemente la noción que el ES y/o la PRG participan en las respuestas de las neuronas principales de la amygdala implicadas en el miedo, la ansiedad y el comportamiento ante un estímulo nocivo, siendo probablemente asociado al género.

Abstract

Introduction: Amygdala neuronal responses play a key role in fear conducts. Principal Neuron (PN) is one of the most important generators of the output in the amygdala neuronal network. PN has excitatory connections to other PN and receives inhibitory synapsis from GABAergic interneurons acting on gGABAA, also receives thalamic and cortical inputs which activate postsynaptic gNMDA, gAMPA and gL (L-type Ca2+ channels). It has been proposed that main neurotransmission in amygdala could be modulated by estradiol (ES) and/or progesterone (PRG).

Objetive: To implement a deterministic PN model with reported membrane conductances and to evaluate discharge changes induced by ES and/or PRG.

Methods: Seven different scenarios were tested: a) Control conditions running unchanged membrane ion and synaptic currents; b) 20% reduction in GABAA current for ES effect; c) 20% increase in AMPA and NMDA currents for ES effect; d) b + c; e) 20% reduction AMPA/Kainate for PRG effects; f) 20% increase GABAA current for PRG effects; and, g) e + f.

Results: ES shows a strong excitatory effect more dependent on gGABAA reduction associated with a long lasting increase of gAMPA than for the increase on gAMPA and gNMDA when evaluated separately, however, a combination of these factors, which are the actual situation, shows a more intense and lasting neuronal excitation. PRG shows a strong inhibitory effect avoiding any discharge that was more depended to the fast increase and long lasting effect on gGABAA than due to decrease in gAMPA and gNMDA. Combination of these factors shows no synergic, not even additive inhibitory effects.

Conclusion: These results strongly support the notion that ES and/or PRG participate on amygdala principal neuronal responses involved in fear, anxiety and nocifensive behavior probably associated to gender.