Dinâmica do comportamento de freezing durante protocolo de condicionamento de medo e extinção em ratos
Memória aversiva. Extinção de memória. Freezing. Condicionamento de medo. Análise comportamental automatizada
O medo é um estado defensivo adaptativo que desencadeia respostas autonômicas, comportamentais e cognitivas voltadas à sobrevivência do organismo. Em roedores, uma das respostas mais frequentemente observadas durante a expressão do medo é o comportamento de freezing, considerado um dos principais marcadores para a mensuração de respostas aversivas. Neste trabalho, investigamos a dinâmica desse comportamento em ratos submetidos a um protocolo de condicionamento de medo, extinção e evocação da memória aversiva. O protocolo incluiu etapas de habituação ao ambiente e aos sons, condicionamento com pareamento entre um estímulo sonoro aversivo (CS+) e um choque nas patas, contrabalanceado por um estímulo neutro (CS−), sessões de extinção inicial e tardia, além de testes de evocação da memória de extinção e da memória aversiva.
Nossas análises demonstraram que a probabilidade de freezing não se eleva de forma instantânea após o início do estímulo, mas apresenta crescimento progressivo nos segundos subsequentes, em contraste com a probabilidade de movimento, que segue um perfil inverso, e com a probabilidade de imobilidade, que não apresenta acoplamento com o início do estímulo. A comparação entre diferentes tamanhos de janelas temporais e diferentes deslocamentos da janela em relação ao início do CS+ demonstrou que a quantificação do freezing é sensível tanto ao comprimento da janela quanto ao momento em que a análise é iniciada. Esses resultados nos levaram a adotar uma janela de 20 segundos para as análises entre sessões, correspondente aos 10 segundos finais do CS+ e aos 10 segundos subsequentes ao término do estímulo sonoro. A partir dessa definição, observamos que os maiores valores de freezing se concentraram na sessão imediatamente após o condicionamento, refletindo o aprendizado da tarefa comportamental, isto é, a associação entre o CS+ e o choque.
Como ferramenta adicional para a análise comportamental, desenvolvemos também um fluxo automatizado de detecção de imobilidade motora com base em rastreamento corporal e classificação supervisionada por Random Forest, o qual foi utilizado como estratégia de triagem para as análises comportamentais subsequentes.
Em conjunto, nossos resultados indicam que o fluxo automatizado foi capaz de gerar dados adequados para a análise manual, contribuindo para a redução do trabalho de revisão. Ao mesmo tempo, os achados durante as análises comportamentais demonstram a eficácia do protocolo comportamental em induzir respostas aversivas após o condicionamento e sua diminuição progressiva ao longo da extinção da memória