Efecto de la administración neonatal de MK-801 y de la vulnerabilidad al estrés sobre la separación de patrones

Abstract

This social service completion report describes the study of the effects of neonatal MK-801 administration and stress vulnerability on spatial pattern separation in female Wistar and Wistar Kyoto (WKY) rats, while also considering the influence of hormonal status through ovariectomy. This project was developed to improve the understanding of mechanisms associated with cognitive deficits observed in neuropsychiatric disorders such as schizophrenia, particularly those involving spatial memory and hippocampal function. The main objective was to evaluate how stress vulnerability, early pharmacological manipulation with MK-801, and the absence of ovarian hormones influence spatial pattern separation, a cognitive process mainly dependent on the hippocampal dentate gyrus. Female Wistar and WKY rats were assigned to experimental groups including control, ovariectomized, MK-801-treated, and MK-801-treated with ovariectomy conditions. Cognitive performance was evaluated using the Object Pattern Separation (OPS) test, which measures the ability of animals to discriminate between similar spatial representations through the discrimination index. The experimental data were analyzed using Student’s t-tests and three-way ANOVA. The results showed that pattern separation performance was influenced mainly by strain-specific characteristics and hormonal condition. In Wistar rats, differences in performance associated with ovariectomy were observed throughout the experimental sessions, whereas WKY rats did not exhibit a consistent pattern of spatial discrimination, which may be related to their basal neurobiological and behavioral characteristics associated with increased stress vulnerability. In contrast, neonatal MK-801 administration did not produce statistically significant alterations in pattern separation under the evaluated experimental conditions. In conclusion, the findings indicate that the evaluation of pattern separation should consider biological factors such as strain and hormonal status, as these variables influence hippocampus-dependent cognitive processes. Although a conclusive effect of neonatal MK-801 administration on this cognitive task was not demonstrated, this study provides relevant experimental foundations for future research focused on the interaction between glutamatergic neurotransmission, stress vulnerability, sex hormones, and cognitive function.

El presente informe de conclusión de servicio social describe el estudio del efecto de la administración neonatal de MK-801 y la vulnerabilidad al estrés sobre la separación de patrones espaciales en ratas hembra de las cepas Wistar y Wistar Kyoto (WKY), considerando además la influencia de la condición hormonal mediante la ovariectomía. Este proyecto surge de la necesidad de comprender los mecanismos asociados a los déficits cognitivos presentes en trastornos neuropsiquiátricos como la esquizofrenia, particularmente aquellos relacionados con la memoria espacial y la función del hipocampo. El objetivo principal fue evaluar cómo la vulnerabilidad al estrés, la manipulación farmacológica temprana con MK-801 y la ausencia de hormonas ováricas pueden modificar la capacidad de separación de patrones espaciales, un proceso cognitivo dependiente principalmente del giro dentado del hipocampo. Para ello, se utilizaron ratas hembra Wistar y WKY distribuidas en grupos control, ovariectomizados, tratados con MK-801 y tratados con MK-801 más ovariectomía. La evaluación conductual se realizó mediante la prueba Object Pattern Separation (OPS), cuantificando el índice de discriminación ante diferentes desplazamientos espaciales de los objetos. Los datos obtenidos fueron analizados mediante pruebas estadísticas t de Student y ANOVA de tres vías. Los resultados mostraron que la separación de patrones estuvo influenciada principalmente por las características propias de la cepa y la condición hormonal. En las ratas Wistar se observaron diferencias en el desempeño asociadas con la ovariectomía a lo largo de las sesiones experimentales, mientras que las ratas WKY no presentaron un patrón consistente de discriminación espacial, lo cual puede relacionarse con sus características neurobiológicas y conductuales basales asociadas con una mayor vulnerabilidad al estrés. Por otro lado, la administración neonatal de MK-801 no produjo alteraciones estadísticamente significativas en la separación de patrones bajo las condiciones evaluadas. En conclusión, los hallazgos indican que la interpretación de la separación de patrones debe considerar factores como la cepa y el estado hormonal del animal, debido a su influencia sobre los procesos cognitivos dependientes del hipocampo. Aunque no se confirmó un efecto concluyente del MK-801 sobre esta tarea, el estudio permitió establecer bases experimentales para futuras investigaciones enfocadas en la interacción entre neurotransmisión glutamatérgica, estrés, hormonas sexuales y función cognitiva.