O córtex orbitofrontal é apontado como uma estrutura fundamental para a tomada de decisão baseada em valor. Acredita-se que sua função envolva a valoração de recompensas a partir da integração de informações sensoriais e memória, a fim de comparar custos e benefícios. Resultados conflitantes sobre os efeitos da lesão do córtex orbitofrontal em tarefas de escolha intertemporal geram questionamentos sobre o nível de especialização de sua função. O presente estudo almeja testar a hipótese de que a participação do córtex orbitofrontal no desempenho de tarefa de escolha intertemporal depende da experiência dos animais com a tarefa em relação ao momento da lesão. Para isto foi utilizada uma tarefa de escolha intertemporal em que os animais deveriam escolher entre dois reforços distintos, um deles menor e entregue imediatamente após a resposta, e o outro maior porém entregue após um determinado tempo de espera após a resposta. Foram incluídos quatro grupos, dois experimentais envolvendo lesão neurotóxica do córtex orbitofrontal e dois controle-operados submetidos a procedimentos idênticos, exceto pela indução de lesão (os grupos controle foram, posteriormente a análises dos resultados comportamentais e constatada ausência de diferença, fundidos num único grupo controle). Um grupo experimental e um correspondente grupo controle foram submetidos a neurocirurgia antes da exposição a 15 sessões de treino na tarefa. Um outro grupo experimental e seu correspondente controle foram submetidos a treinamento similar, porém, depois da neurocirurgia. Posteriormente, todos os animais foram submetidos a 10 sessões adicionais de treino na mesma tarefa e, a seguir, a outras 10 sessões de treino de reversão, em que os locais previamente associados aos esquemas de reforço foram invertidos. Os resultados revelaram que todos os grupos se comportaram de maneira semelhante nas diferentes fases experimentais, independente do momento de realização da lesão ou mesmo da própria lesão, indicando que o córtex orbitofrontal intacto não é necessário para a aquisição e o desempenho da tarefa de escolha intertemporal. Esses resultados levam a conclusão de que danos seletivos do córtex orbitofrontal não geram prejuízos no desempenho de escolhas intertemporais / The orbifrontal cortex is pointed out as a fundamental structure for value-based decision making. It is believed that its function involves the valuation of rewards from the integration of sensory information and memory in order to compare costs and benefits. Conflicting results on the effects of the orbifrontal cortex lesion on tasks of intertemporal choice bring about questions on the level of specialization of its function. The purpose of the present study is to test the hypothesis that the participation of the orbifrontal cortex in the task performance of intertemporal choice depends on the experience of the animal with the task in relation to the moment of injury. For this, an intertemporal choice task was used in which the animals had to choose between two distinct reinforcements, one smaller and delivered immediately after the response and the other larger but delivered after a certain waiting time after the response. Four groups were included, two experimental groups involving neurotoxic injury and two control groups, submitted to identical procedures, except for the induction of lesion (the control groups were, after an analysis of behavioral results and found no difference, merged into a single group control) an experimental group and a corresponding control group underwent neurosurgery before being exposed to 15 training tasks sessions. Another experimental group and its corresponding control underwent similar training, yet, after neurosurgery. Afterward, all the animals were submitted to 10 additional training sessions on the same task and later to another 10 reversal sessions, in which the sites previously associated to the reinforcement schemes were inverted. The results revelead that all groups behaved similarly in the different experimental phases regardless the time of injury or even the lesion itself, showing that the intact orbifrontal cortex is not necessary for the acquisition and performance of the task of intertemporal choice. These results lead to the conclusion that selective orbifrontal cortex damages do not generate losses in the performance of intertemporal choices

O córtex orbitofrontal é apontado como uma estrutura fundamental para a tomada de decisão baseada em valor. Acredita-se que sua função envolva a valoração de recompensas a partir da integração de informações sensoriais e memória, a fim de comparar custos e benefícios. Resultados conflitantes sobre os efeitos da lesão do córtex orbitofrontal em tarefas de escolha intertemporal geram questionamentos sobre o nível de especialização de sua função. O presente estudo almeja testar a hipótese de que a participação do córtex orbitofrontal no desempenho de tarefa de escolha intertemporal depende da experiência dos animais com a tarefa em relação ao momento da lesão. Para isto foi utilizada uma tarefa de escolha intertemporal em que os animais deveriam escolher entre dois reforços distintos, um deles menor e entregue imediatamente após a resposta, e o outro maior porém entregue após um determinado tempo de espera após a resposta. Foram incluídos quatro grupos, dois experimentais envolvendo lesão neurotóxica do córtex orbitofrontal e dois controle-operados submetidos a procedimentos idênticos, exceto pela indução de lesão (os grupos controle foram, posteriormente a análises dos resultados comportamentais e constatada ausência de diferença, fundidos num único grupo controle). Um grupo experimental e um correspondente grupo controle foram submetidos a neurocirurgia antes da exposição a 15 sessões de treino na tarefa. Um outro grupo experimental e seu correspondente controle foram submetidos a treinamento similar, porém, depois da neurocirurgia. Posteriormente, todos os animais foram submetidos a 10 sessões adicionais de treino na mesma tarefa e, a seguir, a outras 10 sessões de treino de reversão, em que os locais previamente associados aos esquemas de reforço foram invertidos. Os resultados revelaram que todos os grupos se comportaram de maneira semelhante nas diferentes fases experimentais, independente do momento de realização da lesão ou mesmo da própria lesão, indicando que o córtex orbitofrontal intacto não é necessário para a aquisição e o desempenho da tarefa de escolha intertemporal. Esses resultados levam a conclusão de que danos seletivos do córtex orbitofrontal não geram prejuízos no desempenho de escolhas intertemporais / The orbifrontal cortex is pointed out as a fundamental structure for value-based decision making. It is believed that its function involves the valuation of rewards from the integration of sensory information and memory in order to compare costs and benefits. Conflicting results on the effects of the orbifrontal cortex lesion on tasks of intertemporal choice bring about questions on the level of specialization of its function. The purpose of the present study is to test the hypothesis that the participation of the orbifrontal cortex in the task performance of intertemporal choice depends on the experience of the animal with the task in relation to the moment of injury. For this, an intertemporal choice task was used in which the animals had to choose between two distinct reinforcements, one smaller and delivered immediately after the response and the other larger but delivered after a certain waiting time after the response. Four groups were included, two experimental groups involving neurotoxic injury and two control groups, submitted to identical procedures, except for the induction of lesion (the control groups were, after an analysis of behavioral results and found no difference, merged into a single group control) an experimental group and a corresponding control group underwent neurosurgery before being exposed to 15 training tasks sessions. Another experimental group and its corresponding control underwent similar training, yet, after neurosurgery. Afterward, all the animals were submitted to 10 additional training sessions on the same task and later to another 10 reversal sessions, in which the sites previously associated to the reinforcement schemes were inverted. The results revelead that all groups behaved similarly in the different experimental phases regardless the time of injury or even the lesion itself, showing that the intact orbifrontal cortex is not necessary for the acquisition and performance of the task of intertemporal choice. These results lead to the conclusion that selective orbifrontal cortex damages do not generate losses in the performance of intertemporal choices

As teorias mais influentes acerca do funcionamento do córtex pré-frontal (PFC) tomam essa estrutura como um córtex de associação e de integração de informações oriundas de outras estruturas nervosas. Isso implicaria na participação direta do PFC nos processos de memória operacional e em processo atencionais. Estudos hodológicos e neurofisiológicos sugerem, que o córtex orbitofrontal (OFC) seria responsável pela integração de informações de caráter sensorial, motivacional e afetivo, enquanto o córtex pré-frontal ventromedial (vmPFC) seria diretamente ligado ao OFC, tendo um papel crucial na codificação de estímulos emocionais oriundos da amígdala. Nesse contexto, é aceito que a integração das informações feita por essas estruturas seja essencial para o processo de tomada de decisões, uma vez que esse comportamento necessita de uma avaliação do ambiente em termos de comparações de situações novas a experiências prévias armazenadas na memória, assim como um balanço entre custos, benefícios e cálculo de possíveis valores da recompensa. Para testar essas hipóteses, ratos com danos seletivos no vmPFC foram submetidos testes de avaliação de ansiedade e medo condicionado no paradigma de teste e reteste no labirinto em cruz elevado (LCE), assim como a testes de memória de referência espacial e memória operacional no labirinto aquático de Morris. Outro grupo de animais teve matrizes de multi-eletrodos implantadas no OFC para a avaliação da atividade neuronal dessa estrutura em um teste envolvendo tomada de decisões, no qual devem escolher entre ganhar 1 pellet de chocolate imediatamente ou 4 pellets envolvendo atrasos variados. No teste no LCE, animais com lesão no vmPFC diferem dos animais controle por apresentarem uma diminuição do tempo de avaliação de risco sem apresentar alterações nos parâmetros que aferem memória, atividade locomotora e ansiedade. No teste de memória de referência espacial após treinamento extensivo de busca pela plataforma em um mesmo local no labirinto aquático, animais com lesão persistem no local quando se retira a plataforma (probe test). Já no teste de memória operacional, no qual a localização da plataforma é alterada diariamente, esses animais não diferem do grupo controle. Na tarefa envolvendo tomada de decisões, observou-se uma atividade eletrofisiológica de neurônios do OFC relacionada ao momento crítico no qual o animal deve realizar uma escolha. Em conjunto, esses resultados mostram que o vmPFC está relacionado à flexibilidade comportamental e tomada de decisões, possivelmente em conjunto com o OFC, cuja atividade neuronal sugere uma participação nos processos de tomada de decisões e de elaboração de estratégias / The most influential theories on the function of the prefrontal cortex (PFC) suggest that this structure is an association cortex, responsible for integration of information received from other parts of the brain. This would implicate in direct participation of the PFC in working memory and attentional processes. Given this context, hodological and neurophysiological studies suggest that the orbitofrontal cortex (OFC) would be responsible for the integration of sensory, motivational and affective aspects, while the ventromedial prefrontal cortex (vmPFC), which is directly connected to the OFC, would have a key role in encoding emotional stimuli from the amygdala. It is well accepted that the processing of these aspects of information is crucial for decision-making processes, given the fact that this expression of behavior requires an evaluation of the environment in terms of comparing novel situation to previous experiences, as well as processing the balance between costs, outcomes and reward values. In order to test these hypotheses, rats with selective lesions to the vmPFC were subjected to the elevated plus maze (EPM) to evaluate anxiety and conditioned fear in the test retest paradigm. Animal were also tested in a spatial reference memory and a working memory tasks in the Morris water maze. Another group of rats had multi-electrode arrays chronically implanted in the OFC for the evaluation of the neuronal activity during a decision-making task, in which the animals had to choose between a small reward of one chocolate pellet immediately and a large reward of four chocolate pellets after varying delays. The results of the EPM show that animals with lesion to the vmPFC differ from control animals by showing diminished time evaluating risk in the second exposure to the EPM, without damage to locomotor activity, memory and anxiety levels. In the reference spatial memory task in the water maze, after extensive training searching for the hidden platform in the same location, lesioned animals persisted searching for the platform in that particular location after it was removed (probe test). However, in the working memory task, in which the platform is presented in a different location each day, lesioned animals did not differ from control animals. In the decision-making task, differential electrophysiological activity in OFC neurons was observed, particularly in the moment of the task in which the animal was required to perform the choice between rewards. Together, these results suggest that the vmPFC is related to behavioral flexibility and decision-making, possibly acting together with the OFC, which neuronal activity suggests participation in decision-making processes

As teorias mais influentes acerca do funcionamento do córtex pré-frontal (PFC) tomam essa estrutura como um córtex de associação e de integração de informações oriundas de outras estruturas nervosas. Isso implicaria na participação direta do PFC nos processos de memória operacional e em processo atencionais. Estudos hodológicos e neurofisiológicos sugerem, que o córtex orbitofrontal (OFC) seria responsável pela integração de informações de caráter sensorial, motivacional e afetivo, enquanto o córtex pré-frontal ventromedial (vmPFC) seria diretamente ligado ao OFC, tendo um papel crucial na codificação de estímulos emocionais oriundos da amígdala. Nesse contexto, é aceito que a integração das informações feita por essas estruturas seja essencial para o processo de tomada de decisões, uma vez que esse comportamento necessita de uma avaliação do ambiente em termos de comparações de situações novas a experiências prévias armazenadas na memória, assim como um balanço entre custos, benefícios e cálculo de possíveis valores da recompensa. Para testar essas hipóteses, ratos com danos seletivos no vmPFC foram submetidos testes de avaliação de ansiedade e medo condicionado no paradigma de teste e reteste no labirinto em cruz elevado (LCE), assim como a testes de memória de referência espacial e memória operacional no labirinto aquático de Morris. Outro grupo de animais teve matrizes de multi-eletrodos implantadas no OFC para a avaliação da atividade neuronal dessa estrutura em um teste envolvendo tomada de decisões, no qual devem escolher entre ganhar 1 pellet de chocolate imediatamente ou 4 pellets envolvendo atrasos variados. No teste no LCE, animais com lesão no vmPFC diferem dos animais controle por apresentarem uma diminuição do tempo de avaliação de risco sem apresentar alterações nos parâmetros que aferem memória, atividade locomotora e ansiedade. No teste de memória de referência espacial após treinamento extensivo de busca pela plataforma em um mesmo local no labirinto aquático, animais com lesão persistem no local quando se retira a plataforma (probe test). Já no teste de memória operacional, no qual a localização da plataforma é alterada diariamente, esses animais não diferem do grupo controle. Na tarefa envolvendo tomada de decisões, observou-se uma atividade eletrofisiológica de neurônios do OFC relacionada ao momento crítico no qual o animal deve realizar uma escolha. Em conjunto, esses resultados mostram que o vmPFC está relacionado à flexibilidade comportamental e tomada de decisões, possivelmente em conjunto com o OFC, cuja atividade neuronal sugere uma participação nos processos de tomada de decisões e de elaboração de estratégias / The most influential theories on the function of the prefrontal cortex (PFC) suggest that this structure is an association cortex, responsible for integration of information received from other parts of the brain. This would implicate in direct participation of the PFC in working memory and attentional processes. Given this context, hodological and neurophysiological studies suggest that the orbitofrontal cortex (OFC) would be responsible for the integration of sensory, motivational and affective aspects, while the ventromedial prefrontal cortex (vmPFC), which is directly connected to the OFC, would have a key role in encoding emotional stimuli from the amygdala. It is well accepted that the processing of these aspects of information is crucial for decision-making processes, given the fact that this expression of behavior requires an evaluation of the environment in terms of comparing novel situation to previous experiences, as well as processing the balance between costs, outcomes and reward values. In order to test these hypotheses, rats with selective lesions to the vmPFC were subjected to the elevated plus maze (EPM) to evaluate anxiety and conditioned fear in the test retest paradigm. Animal were also tested in a spatial reference memory and a working memory tasks in the Morris water maze. Another group of rats had multi-electrode arrays chronically implanted in the OFC for the evaluation of the neuronal activity during a decision-making task, in which the animals had to choose between a small reward of one chocolate pellet immediately and a large reward of four chocolate pellets after varying delays. The results of the EPM show that animals with lesion to the vmPFC differ from control animals by showing diminished time evaluating risk in the second exposure to the EPM, without damage to locomotor activity, memory and anxiety levels. In the reference spatial memory task in the water maze, after extensive training searching for the hidden platform in the same location, lesioned animals persisted searching for the platform in that particular location after it was removed (probe test). However, in the working memory task, in which the platform is presented in a different location each day, lesioned animals did not differ from control animals. In the decision-making task, differential electrophysiological activity in OFC neurons was observed, particularly in the moment of the task in which the animal was required to perform the choice between rewards. Together, these results suggest that the vmPFC is related to behavioral flexibility and decision-making, possibly acting together with the OFC, which neuronal activity suggests participation in decision-making processes