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Mecanismos Neuronais da Perceção, Memória e Decisão

A memória é um dos principais impulsionadores da tomada de decisões, já que decidimos com base nos resultados de decisões anteriores, mas os mecanismos e vias envolvidos nos comportamentos baseados na memória ainda são desconhecidos. As falhas de tais mecanismos, como os manifestados na demência, na doença de Alzheimer, na depressão e na esquizofrenia, constituem um grande desafio social e foram a quinta principal causa global de morte em 2016, passando do 14º em 2000 (OMS 2016).

Para enfrentar esse desafio, é imperativo que invistamos recursos na dissecção de circuitos e mecanismos cerebrais afetados nas condições acima. A memória e os comportamentos dela dependentes sustentam-se num diálogo permanente entre a região cortical temporal medial chamada hipocampo e outras regiões corticais e subcorticais.

No nosso laboratório, usamos: a) eletrofisiologia in vivo com um dispositivo escalável que abriga 32 tétrodos móveis independentes (Liang et al. 2017) visando áreas relevantes do cérebro; b) atuadores neurais codificados geneticamente, expressos em populações neuronais específicas no cérebro via vetores virais (Jiang, Cui e Rahmouni 2017); c) protocolos comportamentais que podemos manipular usando distintas modificações contextuais orientadas por estímulos; d) todos gerenciados pelo mesmo computador usando um único fluxo de software, permitindo controle sem precedentes sobre o animal , o ambiente e os circuitos neurais.

Equipa de Investigação

Ana Cruz
PhD Student
ascruz@medicina.ulisboa.pt

Bárbara Pinto Correia
PhD Student
barbara.correia@medicina.ulisboa.pt

Gonçalo A. Oliveira
Postdoctoral Researcher
goncalo.oliveira@medicina.ulisboa.pt

Inês Marques-Morgado
PhD Student
anamorgado@medicina.ulisboa.pt

Joana Ribeiro
PhD Student
joana.ribeiro@medicina.ulisboa.pt

Jorge Miguel Claro Cardoso
PhD Student
jorge.cardoso@medicina.ulisboa.pt

Marcelo Dias
PhD Student
marcelodias@medicina.ulisboa.pt

Patrícia Caldeira Bernardo
MSc Student
patricia.bernardo@medicina.ulisboa.pt

Sara A. Cruz
MSc Student
sara.cruz@medicina.ulisboa.pt

Catarina Mesquita
MSc Student
cmesquita@medicina.ulisboa.pt

Áreas de Investigação

O comportamento decisional (Brown e Pluck 2000) começa com a seleção dos sinais sensoriais, guiada pela atenção, seguida pelo armazenamento de uma representação mental do contexto na memória, a ser recuperada por outras áreas do cérebro para outras funções cognitivas. Sabe-se que esse processo é defeituoso nos três distúrbios neurológicos mais comuns, Esquizofrenia, Doença de Alzheimer e os Transtornos do Espectro do Autismo (Fries 2005; Schnitzler e Gross 2005; Varela et al. 2001), mas seus mecanismos são amplamente desconhecidos a compreendê-los, a nossa investigação esta focada em três questões principais:

a) Como e que a informação sensorial e canalizada para a memória episódica?

b) Como e que o tempo é codificado na memória episódica?

c) Como e que as informações mnemônicas são usadas para guiar o comportamento decisional?

As metodologias usadas no nosso laboratório dão-nos a possibilidade de interagir simultaneamente com o comportamento do animal e com a fisiologia do cérebro em tempo real, o que nos fornece uma preparação extremamente poderosa para dissecar os mecanismos do circuito neural subjacentes aos comportamentos guiados pela memória.

Projetos de Investigação em Curso

2019/2021 The physiological role of circadian rhythms in memory. Co-Coordenação: Miguel Remondes. Agência Financiadora: Fundação BIAL.

2018/2021 Coordenação hipocampo-cortical e mecanismos cognitivos: a formação e recuperação de memórias episodicas durante o comportamento decisional. Coordenação: Miguel Remondes. Agência Financiadora: Fundação para a Ciência e a Tecnologia.

Prémios

2019 BIAL Award 2019, as co-investigator with Luisa V. Lopes. "The Physiological Role of Circadian Rhythms in Memory"

2015 iMM Director's Fund Award

2014 FCT Exploratory Grant

2005 Postdoctoral fellowship from FCT-Portugal

2013 FCT Investigator Grant – PI at iMM, Faculty of Medicine, University of Lisbon

1999 Doctoral fellowship from FCT-Portugal, within the Gulbenkian Ph.D. Program in Biology and Medicine

Graduation Awards by the Portuguese Society for Veterinary Sciences:

1993 Bernardo Lima Award for outstanding academic achievements in the areas of: Biomathematics, Genetics and Economics

1993 Ildefonso Borges Award for outstanding academic achievements in the areas of: Parasitology and Parasitic Diseases

1993 Ferreira Lapa Award for outstanding academic achievements in the areas of: Biochemistry, Microbiology and Immunology

Publicações Selecionadas

Ferreira-Fernandes, E., Quintino, C., and Remondes, M * (2019). A Gradient of Hippocampal Inputs to the Medial Mesocortex. BioRxiv 535047. DOI: 10.1101/535047.

Liang L, Kirk JC, Schmitt LI, Komorowski RW, Remondes M, Halassa MM and Oline SN (2017). Scalable, Lightweight, Integrated and Quick-to-assemble (SLIQ) hyperdrives for functional circuit dissection. Front. Neural Circuits 11:8. doi: 10.3389/fncir.2017.00008.

Remondes M * and Wilson M (2015) Slow-gamma rhythms coordinate cingulate cortical responses to hippocampal sharp-wave ripples during choice behavior, 2015 Nov 05, Cell Reports doi: 10.1016/j.celrep.2015.10.005.

Wilson M*, Varela C and Remondes M * (2015) Phase organization of network computations Curr Opin Neurobiol, 2015 Feb 10, 31C:250-253 doi: 10.1016/j.conb.2014.12.011.

Wilson M, Varela C* and Remondes M * (2014) Phase regulation of limbic networks, Current Opinions in Neurobiology (invited review, in preparation for a special issue on "Brain rhythms and dynamic coordination").

Remondes M * and Wilson M (2014) Slow-gamma rhythms coordinate cingulate cortical responses to hippocampal sharp-wave ripples during choice behavior (under peer-review at Neuron).

Remondes M * and Wilson M (2013) Cingulate-Hippocampus Coherence and Trajectory Coding in a Sequential Choice Task, Neuron, 80(5), 1277-1289.

Remondes M and Schuman E M (2004) Role for a cortical input to hippocampal area CA1 in the consolidation of a long-term memory, Nature 431, 699-703.

Remondes M and Schuman E M (2003) Molecular Mechanisms Contributing to Long-Lasting Synaptic Plasticity at the Temporoammonic-CA1 Synapse, Learning and Memory 10, 247-252.

Remondes M and Schuman E M (2002) Modulation of Plasticity and Spiking in CA1 Pyramidal Neurons by a Direct Cortical Input, Nature 416, 736-740.

Remondes M and Schuman E M (2002) Direct Cortical Input Modulates Plasticity and Spiking in CA1 Pyramidal Neurons, Nature 416, 736-740.

Links Úteis

group leader :
Miguel Remondes
Saiba Mais
  • Investigador Principal iMM desde 2014
  • Investigador, Picower Institute – Massachusetts Institute of Technology (2009)
  • Pós-Doutoramento, Picower Institute – Massachusetts Institute of Technology (2004)
  • Doutoramento em Ciências Biomédicas – Neuroscience, California Institute of Technology e Universidade de Coimbra (1999)