[pt] Linhagens de animais são bastante usadas para investigar as bases genéticas de várias desordens psiquiátricas. No primeiro estudo deste trabalho, desenvolveu-se ao longo de três gerações, duas linhagens de ratos para reagirem com alta (Cariocas com Alto Congelamento - CAC) ou baixa (Cariocas com Baixo Congelamento - CBC) resposta condicionada de congelamento a estímulos contextuais previamente associados a choques elétricos. Um segundo estudo investigou os efeitos de lesões eletrolíticas no complexo amigdalóide sobre a resposta condicionada de congelamento nestas duas linhagens de animais. Ratos controles, que não pertenciam a estas linhagens, foram usados para determinar uma linha de base da resposta de congelamento. Lesões foram feitas após a fase de aquisição, quando os ratos receberam 3 choques não sinalizados numa caixa de condicionamento. Lesões falsas foram feitas em ratos dos três grupos. Resultados mostraram que as lesões na amígdala diminuíram a resposta de congelamento nos três grupos. Os resultados também mostraram que lesões na amígdala produziram efeitos semelhantes nas linhagens CAC e CBC. Estes resultados são discutidos levando-se em conta possíveis circuitos neurais envolvidos na resposta de congelamento. / [en] Animal selected lines are often used to investigate the genetic basis of many psyquiatric disorders. In the first study of this work, selected lines of rats with high (Carioca High freezing- CHF) and low (Carioca Low Freezing- CLF) conditioned freezing to contextual cues previously associated with electric shocks were developed. In a second study, the effect of amygdaloid electrolytic lesions on conditioned freezing was investigated in these two selected lines. Control rats, which did not belong to the selected lines, were employed to determine conditioned freezing baseline. Lesions were made after the acquisition phase, when the rats received 3 unsignaled shocks in a conditioning chamber. Sham lesions were made in rats of all groups. Results indicated that the amygdaloid lesions decreased the freezing response in all the groups of animals. Results also revealed that the amigdaloid lesions produced similar effects in the CHF and CLF lines. These results are discussed in terms of possible neural circuitry involved in freezing response.

[pt] Criação seletiva bidirecional de uma resposta defensiva ou qualquer outra característica fenotípica é uma técnica na qual animais são criados com o objetivo de modificar a frequência dos genes que estão subjacentes a um fenótipo em particular. O acasalamento de animais de uma determinada população com base nos extremos opostos de uma característica observável vai propagar, após diversas gerações, este fenótipo particular em direções opostas, levando-se à criação de duas linhagens contrastantes. No presente trabalho empregamos o congelamento condicionado em resposta a estímulos contextuais previamente associados com choques elétricos nas patas como critério de seleção para o desenvolvimento de duas novas linhagens de ratos. O protocolo básico consistiu de acasalamento entre machos e fêmeas Wistar com as maiores e as menores taxas de congelamento condicionado em resposta a sinais contextuais da câmara experimental onde os animais foram expostos a três choques elétricos não sinalizados no dia anterior. O Estudo 1 apresenta os resultados iniciais de quatorze gerações de criação seletiva. Os resultados mostraram que diferenças significativas entre estas duas linhagens foram encontradas após 3 gerações, indicando um forte componente hereditário deste tipo de aprendizagem. As linhagens foram denominadas Cariocas com Alto Congelamento Condicionado (CAC) e Cariocas com Baixo Congelamento condicionado (CBC). Além disso, nós introduzimos um terceiro grupo de animais aleatoriamente selecionados (CTRL) em nosso programa de criação seletiva. No Estudo 2 investigamos os diferentes padrões de extinção e da reaquisição do medo condicionado nestas duas novas linhagens. Por fim, no Estudo 3, nossos resultados sugeriram uma dissociação entre o medo contextual e o medo discreto entre animais CAC e CBC. / [en] Bidirectional selective breeding of a defensive response or any other phenotypic characteristic is a technique in which animals are bred to modify the frequency of the genes that underlie a particular phenotype. Mating animals within a population based on the opposite extremes of an observable characteristic will push, over many generations, this particular phenotype in opposite directions, leading to two separately bred lines. In the present work we employed the conditioned freezing in response to contextual cues previously associated with footshock as the phenotype criterion for developing two new rat lines. The basic protocol consisted of mating male and female albino Wistar rats with the highest and lowest conditioned freezing in response to the contextual cues of the experimental chamber where animals were exposed to three unsignaled electric footshocks on the previous day. Study 1 presents the initial results of fourteen generations of selective breeding. We found that after three generations, reliable differences between these two lines were already present, indicating a strong heritable component of this type of learning. The lines were named Carioca High conditioned Freezing (CHF) and Carioca Low conditioned Freezing (CLF). Also, we introduced a third group of randomly selected animals (RND) in our selective breeding program. In Study 2, we investigated the different patterns of fear extinction and reacquisition in these two new lines. Finally, in Study 3, results showed dissociation between contextual and phasic fear between CHF and CLF rats.

[pt] No presente estudo, foi investigada a ocorrência da resposta de congelamento de defesa durante o período pré- e pós-choque empregado no protocolo para a criação seletiva das linhagens de ratos Cariocas alto- e baixo-congelamento condicionado na PUC-Rio. Além disso, para obter uma maior clareza da estrutura deste comportamento defensivo e sua relação com as duas linhagens, foi realizada uma extração de componentes. Foram detectadas diferenças significativas entre as linhagens nos períodos pré- e pós-choque, com a diferença no período pré-choque sendo proporcional à encontrada no fenótipo. A análise fatorial revelou 4 componentes, o primeiro relacionado ao fenótipo, o segundo à parcela final do período pré-choque, o terceiro ao período pós-choque e o quarto à parcela inicial do período pré-choque. Estes resultados demonstram que o protocolo empregado foi capaz de produzir diferenças significativas nas linhagens selecionadas para alto e baixo congelamento condicionado em paradigmas de ansiedade incondicionada, indicando um mutualismo genético por trás destes mecanismos, observado pela primeira vez com ratos selecionados apenas pelo medo contextual condicionado. O componente que carregou a parcela final do período de habituação (pré-choque) mostrou-se mais responsável por explicar a variação individual do que a parcela inicial ou o pós-choque, indicando que este período dos minutos 5 a 8 é um intervalo ideal para obter de forma mais eficaz o traço comportamental do animal. / [en] The present study investigated freezing behavior patterns during the selective breeding protocol employed in the creation of the Cariocas High- and Low- Conditioned Freezing in PUC-Rio s Neuroscience Laboratory. There were significant differences found in the baseline, post-shock and retrieval (phenotype) freezing means of the High-, Low- and Control lines over the generations of selective breeding. A Principal Component Analysis of the freezing means in each minute of the contextual fear conditioning protocol revealed four components, the First loading the freezing in the retrieval period, the Second the final half of the baseline period, the Third loads the 3 minutes of freezing measured after foot shocks are received and the Fourth loads the first half of the baseline period. The analysis of the means shows that the selective breeding protocol employed successfully produced differences in anxiety in the selected lines. It s the first time this baseline difference in freezing is observed in Rats. Indicates that there s a genetic pleiotropy behind the underlying mechanisms that allow for a stronger or smaller fear response in response to contextual cues, conditioned or unconditioned. We hypothesize that this might be related to genetic differences in fear related spatial learning modulated by the selection process. Finally, the Second component loading the final half of the baseline period shows that this period (between 5 and 8 minutes) is better at producing a stable behavior pattern which more aptly reproduces the rat s individual identity.

[pt] Embora diversos modelos animais sejam utilizados para testar e selecionar efeitos de drogas ansiolíticas e ansiogênicas, relativamente poucos estudos têm examinado os efeitos de manipulações farmacológicas em animais geneticamente selecionados para fenótipos comportamentais mais diretamente relacionados a transtornos específicos de ansiedade em humanos. O presente estudo investigou os efeitos de um benzodiazepínico (midazolam) no labirinto em cruz elevado (LCE) em duas linhagens de ratos que vêm sendo selecionadas em nosso laboratório para traços altos (Cariocas Alto- Congelamento, CAC) ou baixos (Cariocas Baixo-Congelamento, CBC) relacionados à ansiedade. Após terem suas respostas de congelamento ao contexto registradas e comparadas, animais da vigésima quarta, vigésima quinta e vigésima sexta gerações dessas duas linhagens de ratos foram expostos ao labirinto em cruz elevado (LCE) sob os efeitos de injeções intraperitoneais (1,0 ml/kg) de veículo-salina (0,9 por cento) ou midazolam nas doses de 0,25, 0,5, 0,75 e 1,0 mg/kg. Quando injetados com salina, animais CAC e CBC apresentaram parâmetros maiores e menores de ansiedade, respectivamente, em comparação a animais-controle selecionados randomicamente. O midazolam aumentou de maneira semelhante a exploração dos braços abertos em todos os grupos, embora esse efeito ansiolítico nos animais CBC tenha ocorrido apenas na dose mais baixa da droga (0,25 mg/kg). Esses resultados indicam que os traços relacionados à ansiedade previamente selecionados para respostas altas ou baixas de congelamento ao contexto também se expressam fenotipicamente em padrões comportamentais de exploração no LCE. A utilidade dessas duas linhas de ratos para modelar transtorno de ansiedade generalizada e selecionar efeitos potencialmente ansiolíticos de novas drogas é explorada. / [en] Although several animal models are used to test and screen anxiolytic and anxiogenic-like drug effects, relatively few studies have examined the effects of pharmacological manipulations in genetically selected animals for behavioral phenotypic traits more directly related to specific anxiety disorders in humans. The present study investigated the effects of a benzodiazepine midazolam in the elevated plus-maze (EPM) in two rat lines which have been selectively bred in our laboratory for high (Cariocas High-Freezing, CHF) or low (Cariocas Low-Freezing, CLF) anxiety-like traits. After being their contextual freezing response registered and compared, animals from the 24th, 25th and 26th generations of these two rat lines were exposed to the EPM under the effects of intraperitoneal injections (1.0 ml/kg) of either vehiclesaline (0.9 per cent) or midazolam in the doses of 0.25, 0.5 and 0.75. When injected with saline, CHF and CLF animals showed higher and lower anxiety-like parameters, respectively, as compared to control-animals randomly selected. Midazolam similarly increased open-arm exploration in all groups, although this anxiolytic-like effect in CLF animals only occurred at the lowest drug dose (0.25 mg/kg). These results indicate that the anxiety-like traits previously selected for high or low contextual freezing responses are also phenotypically expressed in behavioral patterns of exploration in the EPM. The usefulness of these two rat lines to model generalized anxiety disorder and screen new putative anxiolytic drug effects is explored.