title: Context-dependent memory traces in the crab's mushroom bodies: Functional support for a common origin of high-order memory centers.
abstract: The hypothesis of a common origin for the high-order memory centers in bilateral animals is based on the evidence that several key features, including gene expression and neuronal network patterns, are shared across several phyla. Central to this hypothesis is the assumption that the arthropods' higher order neuropils of the forebrain [the mushroom bodies (MBs) of insects and the hemiellipsoid bodies (HBs) of crustaceans] are homologous structures. However, even though involvement in memory processes has been repeatedly demonstrated for the MBs, direct proof of such a role in HBs is lacking. Here, through neuroanatomical and immunohistochemical analysis, we identified, in the crab Neohelice granulata, HBs that resemble the calyxless MBs found in several insects. Using in vivo calcium imaging, we revealed training-dependent changes in neuronal responses of vertical and medial lobes of the HBs. These changes were stimulus-specific, and, like in the hippocampus and MBs, the changes reflected the context attribute of the memory trace, which has been envisioned as an essential feature for the HBs. The present study constitutes functional evidence in favor of a role for the HBs in memory processes, and provides key physiological evidence supporting a common origin of the arthropods' high-order memory centers.
authors.affiliation: Laboratorio de Neurobiología de la Memoria, Departamento de Fisiología y Biología Molecular y Celular, Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, C1428EHA Buenos Aires, Argentina.
authors.forename: Francisco Javier
authors.initials: FJ
authors.lastname: Maza
authors.affiliation: Laboratorio de Neurobiología de la Memoria, Departamento de Fisiología y Biología Molecular y Celular, Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, C1428EHA Buenos Aires, Argentina.
authors.forename: Julieta
authors.initials: J
authors.lastname: Sztarker
authors.affiliation: Laboratorio de Neurobiología de la Memoria, Departamento de Fisiología y Biología Molecular y Celular, Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, C1428EHA Buenos Aires, Argentina.
authors.forename: Avishag
authors.initials: A
authors.lastname: Shkedy
authors.affiliation: Laboratorio de Neurobiología de la Memoria, Departamento de Fisiología y Biología Molecular y Celular, Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, C1428EHA Buenos Aires, Argentina.
authors.forename: Valeria Natacha
authors.initials: VN
authors.lastname: Peszano
authors.affiliation: Laboratorio de Neurobiología de la Memoria, Departamento de Fisiología y Biología Molecular y Celular, Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, C1428EHA Buenos Aires, Argentina.
authors.forename: Fernando Federico
authors.initials: FF
authors.lastname: Locatelli
authors.affiliation: Laboratorio de Neurobiología de la Memoria, Departamento de Fisiología y Biología Molecular y Celular, Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, C1428EHA Buenos Aires, Argentina delorenzi@fbmc.fcen.uba.ar.
authors.forename: Alejandro
authors.initials: A
authors.lastname: Delorenzi
mesh_terms: D000818:Animals; D033364:Decapoda / Q000502:physiology*; D008297:Male; D008568:Memory / Q000502:physiology*; D024521:Mushroom Bodies / Q000502:physiology*; D009473:Neuronal Plasticity
keywords: Arthropoda; evolution; homology; in vivo Ca2+ imaging; memory centers