Affective disorders represent one of the greatest global burdens of disease. Work in patients with affective disorders demonstrates that serotonin (5-HT) signaling within the prefrontal cortex, particularly at the level of the 5-HT receptors, plays an integral role in both the pathology and treatment of these diseases. Surprisingly, the characterization of the prefrontal 5-HT receptors under both healthy and pathological conditions remains incomplete. The technique of whole cell electrophysiological recording provides an unparalleled tool for investigating the functional effects of these 5-HT receptors on neurons in acute prefrontal cortical slices. The objectives of my thesis were to delve deeper into the 5-HT receptor subtypes that modulate the prefrontal cortex in the healthy control rodents and to examine how this modulation was disrupted in a rodent model of affective disorders. In work from healthy control rodents, I examined two prefrontal 5-HT receptor-mediated currents. I show for the first time the presence of the 5-HT1A receptor during the early postnatal period, a critical developmental window during which this receptor programs adult anxiety behaviors. In adulthood, I characterized an inhibitory current mediated by the 5-ht5A receptor; findings that will permit the classification of this receptor within the 5-HT receptor family. Collectively, this investigation of functional early 5-HT1A receptors and adult 5-ht5A receptors offers a novel conceptual framework for understanding 5-HT receptor modulation of the healthy prefrontal cortex. To model vulnerability to affective disorder in the rodent, I used the early stress of maternal separation. In early stress rodents, I observed a marked increase in 5-HT1A receptor currents during the early postnatal period, the critical time window for the programming of anxiety. By comparison, in adulthood I found that rodents exposed to early stress displayed increased 5-HT2A receptor currents. These findings provide novel insight into the developmental and long-lasting pathology underlying early stress, indicating that the early prefrontal 5-HT1A receptor and adult prefrontal 5-HT2A receptors as a potential therapeutic target in treatment of affective disorders At a fundamental level, the findings provided herein offer critical insight into the cellular mechanisms underlying affective disorders, one of the most debilitating and costly diseases worldwide.

Tardive dyskinesia (TD), first appearing in humans after introduction of the phenothiazine class of antipsychotics in the 1950s, is now recognized as an abnormality resulting predominately by long-term block of dopamine (DA) D2 receptors (R). TD is thus reproduced in primates and rodents by chronic administration of D2-R antagonists. Through a series of studies predominately since the 1980s, it has been shown in rodent modeling of TD that when haloperidol or other D2-R antagonist is added to drinking water, rats develop spontaneous oral dyskinesias, vacuous chewing movements (VCMs), after ~3 months, and this TD is associated with an increase in the number of striatal D2-R. This TD persists for the duration of haloperidol administration and another ~2 months after haloperidol withdrawal. By neonatally lesioning dopaminergic nerves in brain in neonatal rats with 6-hydroxydopamine (6-OHDA), it has been found that TD develops sooner, at ~2 months, and also is accompanied by a much higher number of VCMs in these haloperidol-treated lesioned rats, and the TD persists lifelong after haloperidol withdrawal, but is not associated with an increased D2-R number in the haloperidol-withdrawn phase. TD apparently is related in part to supersensitization of both D1-R and serotoninergic 5-HT2-R, which is also a typical outcome of neonatal 6-OHDA (n6-OHDA) lesioning. Testing during the haloperidol-withdrawn phase in n6-OHDA rats displaying TD reveals that receptor agonists and antagonists of a host of neuronal phenotypic classes have virtually no effect on spontaneous VCM number, except for 5-HT2-R antagonists which acutely abate the incidence of VCMs in part. Extrapolating to human TD, it appears that (1)5-HT2-R supersensitization is the crucial alteration accounting for persistence of TD, (2) dopaminergic-perhaps age-related partial denervation-is a risk factor for the development of TD, and (3) 5-HT2-R antagonists have the therapeutic potential to alleviate TD, particularly if/when an antipsychotic D2-R blocker is withdrawn.

Dopamine receptor supersensitivity (DARSS) often is invoked as a mechanism possibly underlying disordered thought processes and agitation states in psychiatric disorders. This review is focused on identified means for producing DARSS and associating the role of other monoaminergic systems in modulating DARSS. Dopamine (DA) receptors, experimentally, are prone to become supersensitive and to thus elicit abnormal behaviors when coupled with DA or a receptor agonist. In intact (control) rats repeated DA D1 agonist treatments fail to sensitize D1 receptors, while repeated D 2 agonist treatments sensitize D2 receptors. D2 RSS is attenuated by a lesion with DSP-4 (N-(2-chlorethyl)-N-ethyl-2- bromobenzylamine) in early postnatal ontogeny, indicating that noradrenergic nerves have a permissive effect on D2 DARSS. However, if DSP-4 is co-administered with 5,7-dihydroxytryptamine to destroy serotonin (5-HT) nerves, then D2 RSS is restored. In rats treated early in postnatal ontogeny with the neurotoxin 6-hydroxydopamine to largely destroy DA innervation of striatum, both repeated D1 and D2 agonists sensitize D1 receptors. 5-HT nerves appear to have a permissive effect on D1 DARSS, as a 5-HT lesion reduces the otherwise enhanced effect of a D1 agonist. The series of findings demonstrate that DARSS is able to be produced by repeated agonist treatments, albeit under different circumstances. The involvement of other neuronal phenotypes as modulators of DARSS provides the potential for targeting a variety of sites in the aim to prevent or attenuate DARSS. This therapeutic potential broadens the realm of approaches toward treating psychiatric disorders.

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Dès la découverte des récepteurs 5-HT₇ en 1993, des études intenses de relation structure-activité ont été poursuivies par plusieurs groupes de recherches, dont notre laboratoire. En conséquence, un nombre impressionnant de ligands potentiels 5-HT₇ sont référencés dans la littérature mais peu sont des agonistes sélectifs. Dans ce contexte, ce travail de thèse a pour but principal, la conception de quatre classes distinctes de ligands et leur évaluation en tant que ligand agoniste des 5-HT₇R. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à la préparation de ligands de type 2,4-diaminopyrido [2,3-d]pyrimidinique et 2,4-diaminopyrimidinique. Par la suite, nous avons élaboré une troisième famille de composés bâtis sur une charpente pyridinique, à partir d’un des plus intéressants agonistes sélectifs 5-HT₇ actuels et ce, via une stratégie multi-étape efficace. La dernière partie de ce mémoire a été consacrée au développement d’une méthode originale et rapide de synthèse des tétrahydro-1,6-naphtyridines polysubstituées au départ de 3-vinyl-1,2,4-triazines judicieusement fonctionnalisées via une séquence domino d’addition d’aza-Michael et une cyclisation intramoléculaire de Diels-Alder à demande électronique inverse. / Serotonin-activated cell-surface receptor 5-HT₇ is the most recently discovered 5-HT receptor. Intensive studies of structure-activity relationships have been pursued by several research groups, including our laboratory, and have resulted in the publication in the literature of an impressive number of potential ligands 5-HT₇. In this context, the main purpose of this thesis is to design four distinct classes of ligands. First, we were interested in the preparation of 2,4-diaminopyrido[2,3-d]pyrimidinique and 2,4-diaminopyrimidinique ligands. Subsequently, we developed a third family of compounds built on a pyridine scaffold, from one of the most interesting current 5-HT₇ selective agonists, via an effective multistep strategy. The last part of this thesis was devoted to developing an original and rapid method for the synthesis of polysubstituted tetrahydro-1,6-naphthyridines starting from the 3-vinyl-1,2,4-triazines platforms via a domino addition sequence of aza-Michael and intramolecular inverse-electron-demand Diels-Alder cyclization.

La dépression majeure peut être très dommageable pour le 8% des Nord-Américains qui en souffriront au moins une fois durant leur vie. Les traitements actuels de la dépression ont été créés grâce à la compréhension de l'hypothèse de la monoamine; où les transporteurs de la sérotonine ou les enzymes sont bloqués ou inhibés afin de maintenir le neurotransmetteur (NT) dans la fente synaptique. Sur une période de plusieurs semaines, cette augmentation de NT encourage la plasticité synaptique, ce qui augmente la sensibilité de réponse de 5-HT dans la fente synaptique. Cette forme de traitement est efficace chez 40% des patients, tandis que les 60% restants ont une réponse partielle ou nulle. Dans les modèles de dépression chez la souris des changements dans les niveaux de phosphorylation de CREB sont corrélés aux effets antidépresseurs (AD). Dans le cas RS67333, des effets AD apparaissent après 2 à 3 jours de traitement. Les effets anti-anhédoniques sont démontrés par la réponse au traitement. RS67333 est un agoniste spécifique du récepteur 5-HT4, un récepteur couplé à la protéine G (GPCR) qui est généralement situé, après synapses, dans les régions du système limbique. Il existe d'autres ligands qui sont également spécifiques au récepteur 5-HT4: 5-HT, Zacopride, Prucalopride et ML10302, mais les mêmes effets anti-anhédoniques constatés lors de RS67333 n’ont pas été observés. Comment RS67333 est-il différent des autres en termes de signalisation? Nous avons utilisé le transfert d’énergie par résonnance de bioluminescence (BRET) pour étudier les interactions 5-HT4R avec les sous-unités, α β γ de la protéine G et nous avons comparé ces associations avec d'autres agonistes connus de 5-HT4. Nous avons constaté que RS67333 est un agoniste partiel et qu’il active un changement conformationnel de la protéine Gαs, mais n’active pas un changement conformationnel de la protéine Gαo. Prucaloride, 5-HT et Zacopride induisent aussi un changement de conformation du complexe Gαs, mais pas ML10302. Pour la formation de Gαo, Prucalopride, ML10302 et 5-HT agissent comme des agonistes, mais pas zacopride ni RS67333. Nous avons utilisé un test de dosage immuno-enzymatique sur support solide (ELISA) pour mesurer l’intériorisation induite par les ligands pour étudier la régulation des récepteurs. Nous avons constaté que RS67333 et ML10302 n’induisent pas l'internalisation du récepteur, tandis que zacopride, prucalopride et 5-HT sont très efficaces. L'efficacité sous-optimale des ADs actuels met l’accent sur la nécessité de développer des médicaments avec d'autres mécanismes d'action. RS67333 a des effets persistants anti-anhédoniques après une courte période de temps, et d'autres études de ses propriétés de signalisation pourraient donner lieu à une nouvelle génération d’antidépresseurs rapides de longue durée d’action. / Major Depression can be very damaging on the 8% of North Americans that will have it at least once within their lifetime. Current treatments of depression have been developed through the understanding of the monoamine hypothesis; whereby serotonin (5-HT) transporters or enzymes are blocked or inhibited in order to maintain the neurotransmitter in the synaptic cleft. Over a period of several weeks this increase in NT induces synaptic plasticity which increases the response sensitivity of 5-HT in the synaptic cleft. This form of treatment is effective on 40% of patients, while the remaining 60% have partial or no response. In mouse models of depression, changes in phosphorylation levels of CREB correlated to antidepressants (AD) effects. In the case of RS67333 AD effects appear within 2-3 days of treatment. The response can be evidenced as anti- anhedonic. RS67333 is specific agonist for 5-HT4 receptor, a G protein coupled receptor (GPCR) that is typically located post synaptically, in limbic regions. There are other ligands that are also specific to receptor 5-HT4: 5-HT, Zacopride, prucalopride and ML10302, but have not been observed to have the same anti-anhedonia effects of RS67333. How does RS67333 differ from the others in terms of signaling? We used bioluminescence resonance energy transfer (BRET) to study the interactions of 5-HT4R with the α β γ subunits of the G protein and we compared these associations with other known 5-HT4 agonists. We found that RS67333 was a partial agonist and activated a conformational change of the Gαs protein but did not activate a conformational change of Gαo protein. Prucaloride, 5-HT and Zacopride also induced a conformational change of the Gαs complex but not ML10302. For the formation of Gαo, Prucalorpide, ML10302 and 5-HT acted as agonists, but not Zacopride. We used an ELISA assay to measure ligand induced internalization to study receptor regulation. We found that RS67333 and ML10302 did not induce receptor internalization, while Zacopride, Prucalopride and 5-HT were very effective. The suboptimal efficacy of current ADs stresses the need to develop drugs with other mechanisms of action. RS67333 has persistent anti-anhedonia effects after a short period of time and further studies of its signalling properties may open up a new generation of fast and long acting antidepressants.

Les antidépresseurs actuels sont très similaires au niveau de leur mécanisme d’action et sont plus ou moins efficaces. Un des problèmes majeurs est leur long temps de latence à fournir une action thérapeutique dû aux adaptations des sites pré et post synaptiques. Dans un modèle animal, nous avons récemment découvert que l’agoniste RS67333 des récepteurs 5-HT4 était en mesure de produire en trois jours les mêmes effets antidépresseurs qui normalement prennent de deux à trois semaines à apparaître avec les antidépresseurs actuellement disponibles. De plus, nous avons constaté que les effets antidépresseurs de cet agoniste possédaient une résistance à la tolérance. Il y a d’autres agonistes du même récepteur, tel que le prucalopride qui ne produit pas d’effets antidépresseurs comme RS67333. Étant donné que l’efficacité du Prucalopride à stimuler les 5-HT4Rs est similaire sinon plus grande que celle de RS67333, nous avons énoncé l’hypothèse que le récepteur 5-HT4 pourrait adopter différentes conformations actives suite à son activation par différents agonistes. Nous avons ainsi décidé d’explorer les principales réponses fonctionnelles des récepteurs 5-HT4B en observant leurs propriétés de régulation et de signalisation. Nous avons montré que l’isoforme B du récepteur 5-HT4, étant hautement exprimé dans le système limbique, détient une signalisation et une régulation différentes dépendant du ligand activateur. Nos résultats indiquent que chacun des agonistes testés (5-HT, RS67333, ML10302, Zacopride, Prucalopride) modulent distinctivement la production d’AMPc et l’internalisation du récepteur. Les résultats nous ont clairement permis de déterminer que les agonistes possèdent une efficacité et ou puissance différentes les uns par rapport aux autres. De plus, l’ordre d’efficacité des agonistes à moduler la voie de l’AMPc était (Prucalopride > Zacopride = ML10302 = 5-HT > RS67333) et est différente de leur ordre d’efficacité à induire la régulation du récepteur par internalisation (5-HT > Zacopride > Prucalopride > ML10302 = RS67333). Ainsi, nous avons montré que les 5-HT4Rs adoptent des conformations qui sont ligand-spécifiques. Cela implique que la sélectivité fonctionnelle serait un facteur important à considérer dans les mécanismes d’action antidépresseur des agonistes de ce récepteur. / Antidepressants currently available are very similar toward their mechanism of action and are more or less effective. One major problem is their long latency to provide a therapeutic effect due to adaptations of pre and post synaptic locations. In an animal model, we recently discovered that the agonist RS67333 of the 5-HT4 receptors was able to produce in three days the same antidepressant effects that normally take two to three weeks to appear with the currently available antidepressants. In addition, we found that the antidepressant effects of this agonist had a resistance to tolerance. There are others agonists of the same receptor such as prucalopride, which does not produce antidepressant effects as RS67333. Since the effectiveness of prucalopride to stimulate 5-HT4Rs is similar if not greater than RS67333, we stated the hypothesis that the 5-HT4 receptor could adopt different active conformations following its activation by various agonists. We decided to explore the major functional responses of 5-HT4B by observing their regulatory and signaling properties. We showed that the B isoform of the 5-HT4, being highly expressed in the limbic system, has a different signaling and regulation depending on the ligand. Our results indicate that each of the agonists tested (5-HT, RS67333, ML10302, Zacopride, Prucalopride) distinctively modulate cAMP production and receptor internalization. The results have clearly identified that agonists differed in potency and efficacy. Moreover, the order of effectiveness of agonists to modulate the cAMP pathway was (prucalopride> zacopride = 5-HT = ML10302> RS67333) different from their order of effectiveness in inducing receptor regulation by internalization (5-HT> Zacopride> Prucalopride> RS67333 = ML10302). Thus, we have shown that 5-HT4Rs adopt conformations that are ligand-specific. This implies that functional selectivity is an important factor in the mechanisms of antidepressant action of this receptor agonists.

Les antidépresseurs actuels sont très similaires au niveau de leur mécanisme d’action et sont plus ou moins efficaces. Un des problèmes majeurs est leur long temps de latence à fournir une action thérapeutique dû aux adaptations des sites pré et post synaptiques. Dans un modèle animal, nous avons récemment découvert que l’agoniste RS67333 des récepteurs 5-HT4 était en mesure de produire en trois jours les mêmes effets antidépresseurs qui normalement prennent de deux à trois semaines à apparaître avec les antidépresseurs actuellement disponibles. De plus, nous avons constaté que les effets antidépresseurs de cet agoniste possédaient une résistance à la tolérance. Il y a d’autres agonistes du même récepteur, tel que le prucalopride qui ne produit pas d’effets antidépresseurs comme RS67333. Étant donné que l’efficacité du Prucalopride à stimuler les 5-HT4Rs est similaire sinon plus grande que celle de RS67333, nous avons énoncé l’hypothèse que le récepteur 5-HT4 pourrait adopter différentes conformations actives suite à son activation par différents agonistes. Nous avons ainsi décidé d’explorer les principales réponses fonctionnelles des récepteurs 5-HT4B en observant leurs propriétés de régulation et de signalisation. Nous avons montré que l’isoforme B du récepteur 5-HT4, étant hautement exprimé dans le système limbique, détient une signalisation et une régulation différentes dépendant du ligand activateur. Nos résultats indiquent que chacun des agonistes testés (5-HT, RS67333, ML10302, Zacopride, Prucalopride) modulent distinctivement la production d’AMPc et l’internalisation du récepteur. Les résultats nous ont clairement permis de déterminer que les agonistes possèdent une efficacité et ou puissance différentes les uns par rapport aux autres. De plus, l’ordre d’efficacité des agonistes à moduler la voie de l’AMPc était (Prucalopride > Zacopride = ML10302 = 5-HT > RS67333) et est différente de leur ordre d’efficacité à induire la régulation du récepteur par internalisation (5-HT > Zacopride > Prucalopride > ML10302 = RS67333). Ainsi, nous avons montré que les 5-HT4Rs adoptent des conformations qui sont ligand-spécifiques. Cela implique que la sélectivité fonctionnelle serait un facteur important à considérer dans les mécanismes d’action antidépresseur des agonistes de ce récepteur. / Antidepressants currently available are very similar toward their mechanism of action and are more or less effective. One major problem is their long latency to provide a therapeutic effect due to adaptations of pre and post synaptic locations. In an animal model, we recently discovered that the agonist RS67333 of the 5-HT4 receptors was able to produce in three days the same antidepressant effects that normally take two to three weeks to appear with the currently available antidepressants. In addition, we found that the antidepressant effects of this agonist had a resistance to tolerance. There are others agonists of the same receptor such as prucalopride, which does not produce antidepressant effects as RS67333. Since the effectiveness of prucalopride to stimulate 5-HT4Rs is similar if not greater than RS67333, we stated the hypothesis that the 5-HT4 receptor could adopt different active conformations following its activation by various agonists. We decided to explore the major functional responses of 5-HT4B by observing their regulatory and signaling properties. We showed that the B isoform of the 5-HT4, being highly expressed in the limbic system, has a different signaling and regulation depending on the ligand. Our results indicate that each of the agonists tested (5-HT, RS67333, ML10302, Zacopride, Prucalopride) distinctively modulate cAMP production and receptor internalization. The results have clearly identified that agonists differed in potency and efficacy. Moreover, the order of effectiveness of agonists to modulate the cAMP pathway was (prucalopride> zacopride = 5-HT = ML10302> RS67333) different from their order of effectiveness in inducing receptor regulation by internalization (5-HT> Zacopride> Prucalopride> RS67333 = ML10302). Thus, we have shown that 5-HT4Rs adopt conformations that are ligand-specific. This implies that functional selectivity is an important factor in the mechanisms of antidepressant action of this receptor agonists.

Brain tumors are the second leading cause of cancer deaths in young adults ages 20- 39. (Armstrong et al., 2004) According to the South African Medical Research Council, there was an estimate 801 deaths because of brain cancer in South Africa in 2000. If these statistics are compared to other types of cancers like breast-, lung- and prostate cancers, is the prevalence of the diagnoses of brain tumors, a very small percentage. According to the Mayo clinic in South Africa, the estimate number of brain tumor incidences was 3% in 2007. Despite of these statistics with regards Brain tumors, one in six South African men and one in seven South African women will be diagnosed with cancer during their life times. Despite this small percentage, the diagnoses of brain tumors have escalated the last few years. The reason for these new statistics is still unknown. With exercise that is becoming one of the most important adjuvant therapies for most diseases or illnesses, we may sustain this idea of using exercise intervention as an adjuvant therapy for brain tumor cancers we can prove this through many researches that has been done in the last few years. (Schwartz, 2003) Studies done by different researchers they found that exercise intervention is becoming increasingly recognized as a safe, feasible and beneficial supportive therapy for cancer patients both during and after the cessation of adjuvant therapy. (Jones et al., 2006) Exercise influences a lot of different systems in the body, to the advantage of the cancer patient (Schwartz, 2003) and emerging new research shows that physical exercise may boost brain function, which include improve mood. (Kong, 1999) Exercise, according to Cotman and Berchtold (2002) is commonly believed to be a behavioral strategy to relieve stress, and reduce depression and anxiety in humans. Exercise intervention further influence following aspects of the human body, namely brain deprived neurotrophic factor (BDNF) and 5-HT (Serotonin). Improvement of these could, in fact, lead to a better quality of life (QoL) of a brain tumor patient (Cotman&Berchtold, 2002). Fatigue that sets in, due to the different cancer therapies, is also a factor that has an affect on depression and anxiety of the patient. Keeping still and rest to prevent fatigue were followed in previous regiment when working with cancer patients was followed. This approach, in fact, has a very negative effect on the patient. Being diagnosed with a brain tumor the patient will never be emotionally prepared for this type of information and it usually shatters their sense of well being and their personal security. All of these factors, especially depression, affect the patient’s QoL. (Vaynman et al., 2004) An exercise regiment for brain tumor patients has not yet been developed properly, because exercise intervention for familiar cancers could be problematic and not suitable for brain tumor patients. (Schwartz, 2003) Therefore, the purpose of this study is to further the knowledge and the field of expertise of exercise as an adjuvant therapy in brain tumor patients to better QoL over a larger period of time. AFRIKAANS : Die tweede grootste leier in siektes tussen die ouderdomme van 20-39 jaar wat lewens eis is Brein gewasse (brein kanker). (Armstrong et al., 2004) Volgens die Suid- Afrikaanse Mediese Navorsingraad, is daar tot 801 gevalle van breingewas sterftes in die jaar 2000 aangemeld. As hierdie statistieke vergelyk word met statistieke van kanker wat meer prominent voorkom soos byvoorbeeld bors-, long-, en protaatkanker, lyk die voorkoms van breinkanker diagnosis maar na ‘n baie klein persentasie. Die Mayo Kliniek in Suid-Afrika het in 2007 bevind dat die voorkoms van breinkanker in Suid-Afrika ‘n persentasie van 3% uitgemaak het. Ten spyte van hierdie statistieke betreffende breingewasse, sal een uit elke ses mans en een uit elke sewe vroue, gediagnoseer word met een of ander kanker gedurende hulle leeftyd. Alhoewel die persentasie wat reeds genoem is maar na ‘n klein hoeveelheid lyk, het die voorkoms van breingewasse baie toegeneem in die laaste paar jaar en selfs maande. Die rede vir hierdie aansienlike toename is steeds onbekend. Oefening word al hoe belangriker en word al hoe meer deur verskeie dokters voorgeskryf om te dien as ‘n bykomende behandeling vir verskeie siekte toestande. Dit word veral ook vir kanker pasiënte voorgeskryf. Oefen intervensie kan dus gebruik word vir breinkanker pasiënte, hierdie stelling gestaaf kan word, aangesien daar verskeie navorsings reeds bewys het dat oefening as bykomende terapie gebruik is vir kanker pasiënte. (Schwartz, 2003) Hierdie studies het bevind dat oefening as ‘n veilige, uitvoerbare en voordelige bykomende intervensie vir kanker pasiënte erken word. Hierdie intervensie kan tydens en na hoof kanker behandeling gebruik word (Jones et al., 2006). Oefening beinvloed verskeie sisteme in die liggaam, tot voordeel van die kanker pasiënt. (Schwartz, 2003) Nuwe navorsing het ook aan die lig laat kom dat fisieke aktiwiteit ‘n persoon se breinfunksie bevorder, wat onder andere ‘n baie groot invloed het om die pasiënt se gemoedstoestand. (Kong, 1999) Volgens, Cotman and Berchtold (2002), is daarvolgens studies bewys dat oefenterapie ‘n manier is om stres te verlig, sowel as depressie en angstigheid in meeste mense. Oefenterapie beinvloed ook die volgende aspekte positief in die menslike liggaam naamlik, Brein ontnemende neurtrofiese-faktor (BDNF) en 5-HT (Serotonien). Verbetering van hierdie faktore, kan ly tot ‘n beter kwaliteit van lewe van ‘n pasiënt wat met ‘n breingewas gediagnoseer is (Cotman&Berchtold, 2002). Uitputting (moegheid) wat gewoonlik intree as gevolg van kanker terapie, is ook ‘n faktor wat ‘n effek het op die depressie- en angsvlakke van ‘n pasiënt. In vroeë behandelingsprotokol van kankerpasiënte, moes die pasiënt so stil as moontlik verkeer om sodoende uitputting of moegheid te voorkom. Hierdie benadering het in die uiteinde ‘n baie negatiewe effek op die pasiënte tot gevolg gehad. ‘n Persoon wat met ‘n breingewas gediagnoseer word sal nooit emosioneel voorbereid wees op hierdie diagnose nie en sodoende kan dit lei tot ‘n ineenstorting van die persoon se geestestoestand en persoonlike sekuriteit. Hierdie “ineenstorting” kan ‘n groot invloed hê op die kwaliteit van lewe van hierdie pasiënt (Vaynman et al., 2004). ‘n Oefenintervensie protokol vir breinkanker pasiënte is nog nie voldoende vasgestel nie, aangesien oefenterapie intervensies wat vir bekende kankers problematies en selfs gevaarlik kan wees vir breingewas pasiënte nie. (Schwartz, 2003) Daarom is die doel van die studie, om inligting te verkry en kennis in te samel om die veld van deskundiges uit te brei om sodoende ‘n oefenterapie protokol neer te lê vir breinkanker pasiënte. Hierdie protokol sal dus dien as ‘n bevordering van kwaliteit van lewe van hierdie pasiente deur middel van oefen intervensie as bykomende behandeling. Copyright / Dissertation (MA)--University of Pretoria, 2012. / Biokinetics, Sport and Leisure Sciences / unrestricted

Dopamine (DA) receptor supersensitivity refers to the phenomenon of an enhanced physiological, behavioral or biochemical response to a DA agonist. Literature related to ontogenetic aspects of this process was reviewed. Neonatal 6-hydroxydopamine (6-OHDA) destruction of rat brain DA neurons produces overt sensitization to D1 agonist-induced oral activity, overt sensitization of some D2 agonist-induced stereotyped behaviors and latent sensitization of D1 agonist-induced locomotor and some stereotyped behaviors. This last process is unmasked by repeated treatments with D1 (homologous "priming") or D2 (heterologous "priming") agonists. A serotonin (5-HT) neurotoxin (5,7-dihydroxytryptamine) and 5-HT2C receptor antagonist (mianserin) attenuate some enhanced behavioral effects of D1 agonists, indicating that 5-HT neurochemical systems influence D1 receptor sensitization. Unlike the relative absence of change in brain D1 receptor number, DA D2 receptor proliferation accompanies D2 sensitization in neonatal 6-OHDA-lesioned rats. Robust D2 receptor supersensitization can also be induced in intact rats by repeated treatments in ontogeny with the D2 agonist quinpirole. In these rats quinpirole treatments produce vertical jumping at 3-5 wk after birth and subsequent enhanced quinpirole-induced antinociception and yawning. The latter is thought to represent D3 receptor sensitization. Except for enhanced D1 agonist-induced expression of c-fos, there are no changes in the receptor or receptor-mediated processes which account for receptor sensitization. Adaptive mechanisms by multiple "in series" neurons with different neurotransmitters may account for the phenomenon known as receptor supersensitivity.