Orientador: Elenice Aparecida de Moraes Ferrari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T00:49:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_AlineVilardaSilva_M.pdf: 2487506 bytes, checksum: ec15fc1b78bef814d6d459499276cdf5 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A ritmicidade circadiana, expressa na alteração do comportamento e em aspectos morfofisiológicos e moleculares ao longo das 24 horas do dia, é uma das funções básicas dos organismos vivos. Os processos comportamentais e os mecanismos moleculares no hipocampo, que estão envolvidos na aprendizagem e memória, demonstram oscilação circadiana. Vários estudos sugeriram que o condicionamento clássico aversivo é afetado pelo sistema de temporização circadiana e que a oscilação circadiana de vias moleculares específicas é requerida para a consolidação da memória aversiva. O presente trabalho investigou a oscilação circadiana da expressão da nNOS e da atividade da proteína NOS no hipocampo de pombos e as suas relações com a modulação temporal do condicionamento contextual aversivo. Na Parte I, caracterizou-se o padrão temporal da expressão da nNOS, que foi detectada por Western Blotting e o padrão temporal da atividade enzimática da NOS, determinada pela quantidade de L-citrulina produzida por minuto e por micrograma de proteína na reação. Na Parte II, nos horários de mínima e máxima atividade enzimática da proteína, pombos foram treinados e testados em condicionamento aversivo ao contexto. As sessões foram gravadas para posterior análise comportamental. Após o teste foi realizada a imunoistoquímica para marcação da nNOS em neurônios do hipocampo. Foi evidenciada ritmicidade circadiana significativa (p < 0,05) na expressão protéica da nNOS e na atividade enzimática da NOS, segundo os valores fornecidos pelo método Cosinor para caracterização do padrão temporal. As médias da densitometria óptica dos grupos com horários mais próximos da acrofase - ZT04 (10hs; 0,944 ± 0,12) e a batifase - ZT16-(22hs; 0,572 ± 0,16) foram significativamente diferentes (F5,18 p < 0,0001). Os grupos condicionados, em ambos os horários, mostraram maior duração e maior ocorrência do comportamento de congelamento do que os controles (p < 0,05). Houve uma variação dia-noite para o comportamento de congelamento nos grupos controles (p < 0,05). A marcação de células nNOS-positivas foi maior no hipocampo dos grupos condicionados sendo que o total de células nNOS-positivas na área dorsal do grupo experimental testado à noite foi maior do que aquele observado nos grupos controles e no experimental da manhã (p < 0,05). Os dados mostraram que a expressão protéica da nNOS e da atividade enzimática da NOS no hipocampo de pombos mostram uma oscilação que caracteriza um padrão temporal circadiano. Tanto no horário de máxima como no de mínima atividade da nNOS, o condicionamento contextual aversivo resultou em medo condicionado ao contexto e em expressão de células nNOS-positivas no hipocampo que foi maior nos pombos condicionados do que nos controles. Contudo, no hipocampo do grupo testado à noite houve um maior número de células nNOS-positivas. Esse dado estimula questionamento sobre se ocorreria a ativação de mecanismos compensatórios para o aumento da expressão da proteína nNOS, quanto essa é requisitada em situações de baixa disponibilidade / Abstract: The circadian rhythm, expressed in changing behavior and the morphophysiologic and molecular aspects over 24 hours of the day is one of the basic functions of living organisms. The behavioral processes and molecular mechanisms in the hippocampus, which are involved in learning and memory, show circadian oscillation. Several studies have suggested that classical fear conditioning is affected by the circadian timing system and the circadian oscillation of specific molecular pathways is required for the consolidation of aversive memory. This study investigated the circadian oscillation of nNOS expression and activity of NOS protein in the hippocampus of pigeons and their relationship with the temporal modulation of aversive contextual conditioning. In Part I, we have characterized the temporal pattern of nNOS expression, which was detected by Western blotting and temporal pattern of NOS enzyme activity, determined by the amount of L-citrulline produced per minute and per microgram of protein in the reaction. In Part II, at the times of minimum and maximum activity of the protein, pigeons were trained and tested in aversive conditioning to context. The sessions were taped for later behavioral analysis. After the test was performed immunohistochemical for labeling of nNOS in neurons in the hippocampus. Circadian rhythm was evident (p <0.05) in nNOS protein expression and enzyme activity of NOS, according to figures provided by Cosinor method to characterize the temporal pattern. The mean optical density of groups with times closer to the acrophase - ZT04 (10hrs; 0.944 ± 0.12) and nadir - ZT16-(22hs; 0.572 ± 0.16) were significantly different (F5, 18 p <0.0001 ). The groups conditioned in both schedules, showed more frequent and longer duration of freezing behavior than controls (p <0.05). There was a day-night variation for freezing behavior in control groups (p <0.05). Labeling of nNOS-positive cells was higher in the hippocampus of the groups conditioned with total nNOS-positive cells in the dorsal area of the experimental group tested at night was higher than that observed in control groups and experimental group in the morning (p <0.05). The data showed that nNOS protein expression and enzymatic activity of NOS in the hippocampus of pigeons show an oscillation that characterizes a circadian temporal pattern. Both at the time of maximum as the low activity of nNOS, the aversive contextual conditioning resulted in fear conditioning to context and expression of nNOS-positive cells in the hippocampus was higher in pigeons conditioned than in controls. However, in the hippocampus of the group tested in the evening there was a greater number of nNOS-positive cells. This fact encourages questioning of whether there would be activation of compensatory mechanisms for the increased expression of nNOS protein, as this is required in situations of low availability / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Elenice Aparecida de Moraes Ferrari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-14T04:52:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Canova_Fernando.pdf: 32640695 bytes, checksum: 6c06f9d94ba0675ea059bb7d42685788 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Uma grande parte do conhecimento sobre as bases e mecanismos neurais dos processos de aprendizagem, memória e amnésia fundamenta-se na investigação dos correlatos neurais do comportamento de animais não humanos em situações aversivas. Vários estudos têm resultados sugestivos de que o condicionamento clássico aversivo é afetado pelo sistema de temporização circadiana. As análises do condicionamento clássico aversivo e da resposta condicionada de congelamento (FRZ) são úteis para as análises do comportamento e dos processos mecanismos neurais subjacentes. Estudos prévios mostraram a indução da expressão de Zenk no hipocampo de pombos pelo treino em condicionamento clássico aversivo e pelo teste no contexto aversivo. O presente estudo investigou as variações dia - noite na aquisição e na evocação do condicionamento clássico aversivo e na expressão da proteína Zenk no hipocampo. O Experimento I avaliou o condicionamento ao contexto em pombos divididos em grupos condicionados (EC), controle (CC) e manipulação (CM) e o Experimento II investigou o condicionamento aversivo ao som previamente associado ao choque utilizando de animais que receberam som-choque pareados (EP), som-choque não pareados (NP) ou som(GS). Nos dois experimentos foi utilizado o fotoperíodo com pulsos de luz (15 min) às 6h (ZT00) e às 18h (ZT12), sendo as sessões realizadas nos horários ZT02 e ZT14. Os resultados do Experimento I indicaram diferença significativa na ocorrência de congelamento entre os grupos (p<0,05), mas não entre os horários (p>0,05). Comparações entre bloco final do treino e bloco inicial do teste mostraram queda significativa na ocorrência de congelamento no bloco inicial do teste no grupo EC ZT02 (p<0,05, mas não no EC ZT14 (p>0,05). A análise de células Zenk positivas no hipocampo mostrou aumento significativo na região HpV em relação a HpD do grupo EC ZT02 em comparação aos demais grupos (p<0,05), demonstrando uma diferença significativa de horário. Houve aumento significativo na marcação de núcleos Zenk-positivos em HpVM do grupo EC ZT02 em comparação aos demais grupos (p<0,05) e em relação a HpVL (p<0,05). No Experimento II houve maior ocorrência de exploração cautelosa nos grupos EP e NP (p>0,05) em comparação aos grupos GS (p<0,05) e diferença significativa na ocorrência de congelamento entre os grupos EP e GS (p<0,05), mas não entre os horários (p>0,05). A marcação de núcleos Zenk-positivos em HpV foi maior do que em HpD nos animais que receberam som e choque pareados ou não-pareados (p<0,05). Não houve diferenças significativas na marcação de Zenk em HpVL e HpVM nos diferentes grupos e nos dois horários (p>0,05). Os dois experimentos indicaram a expressão de diferentes padrões comportamentais frente ao contexto aversivo condicionado e ao som aversivo condicionado. As variações na expressão de Zenk são indicativas de ativação diferencial de HpD, HpVM e HpVL durante a evocação da memória do contexto e do som. A existência de variações dia - noite na ocorrência de condicionamento ao contexto e na expressão de Zenk no hipocampo sugere uma modulação do sistema temporizador circadiano sobre esses processos. Palavras-Chave: Condicionamento clássico aversivo; Hipocampo; Proteína Zenk; Fotoperiodo esqueleto / Abstract: Part of the knowledge about the mechanisms and neural basis of learning, memory and amnesia is based on the investigation of neural correlates of the behavior of non human animals in aversive situations. Moreover, many studies suggest that these behavioral processes are affected by the circadian timing system. The procedures of classical aversive conditioning and analysis of the conditioned freezing response are useful for the study of behavior and the underlying neural mechanisms. Previous studies showed the induction of Zenk expression in the hippocampus of pigeons after training in classical aversive conditioning. This study investigated day - night variations in the acquisition and retrieval of aversive classical conditioning and in the expression of Zenk protein in the hippocampus of pigeons. The Experiment I evaluated the conditioning to the context in pigeons attributed to conditioned (COND), control (CC) or naive groups (N). The Experiment II investigated the aversive conditioning to the tone in groups of pigeons that received toneshock pairing (PS), unpaired tone and shock (NPS) or tone alone (TS). In both experiments a photoperiod was used with pulses of light (15 min) at 6h (ZT00) and 18h (ZT12) and the sessions were conducted at ZT02 and ZT14. The results of the Experiment I indicated between group differences in the occurrence of freezing (p<0.05). A significant decrease in freezing was observed in the initial block of the test as compared to the final block of the training session of the COND ZT02 (p<0.05), but not in the COND ZT14 group (p>0.05). The analysis of the Zenk-positive nuclei in the hippocampus showed a significant increase in the HpV of the COND ZT02 group compared with the other groups (p<0.05), indicating a significant time difference when compared to COND ZT14 (p<0.05). Higher density of Zenk-positive nuclei was found in HpVM of COND ZT02 group compared to HpVL (p<0.001) and to HpVM of other groups (p<0.05). Experiment II data showed higher occurrence of exploratory risk assessment in PS and NPS groups (p>0.05) as compared to TS (P<0.5). The occurrence of freezing in the PS groups was different from TS groups (p<0,05), but not from NPS groups (p>0.05). No significant time of the day variation of freezing was detected (p> 0.05). Zenk- positive nuclei densities were higher in HpV than in HpD in the animals trained with paired or unpaired tone and shock stimulation (p <0.05). These PS and NPS groups showed no significant differences in the density of labeling of Zenk-positive nuclei in HpVL as compared to HpVM (p>0.05). Data from both experiments showed different behavioral patterns during the exposure to the conditioned aversive context and to the conditioned aversive tone. The variations in Zenk expression indicate differential activation of the HpD, HpVL and HpVM regions during retrieval of aversive memory of the context and of the tone. The day-night variation in the conditioned freezing to the context as well as in Zenk expression in the hippocampus suggests a modulation of these processes by the circadian timing system. Keywords: Classical aversive conditioning; Hippocampus; Zenk protein. Skeleton photoperiod / Universidade Estadual de Campi / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular