moderadas, ela proporciona efeitos benéficos sobre as funções cognitivas na vida adulta e no decorrer do envelhecimento. No entanto, a ingestão crescente de bebidas contendo cafeína por adolescentes tem causado preocupação, pois os efeitos desta substância sobre as funções cognitivas e a maturação do encéfalo durante a adolescência são pouco conhecidos. A cafeína atravessa a placenta e a barreira hemato-encefálica e o seu consumo tem sido associado ao maior risco de aborto espontâneo e baixo peso ao nascer. Portanto, nos estágios iniciais do desenvolvimento encefálico o consumo de cafeína também carece de maiores eslcarecimentos. Nesta tese, o impacto do consumo de cafeína durante diferentes fases de desenvolvimento do encéfalo foi investigado sobre o comportamento e proteínas sinápticas em ratos. No primeiro capítulo, ratos adolescentes machos consumiram cafeína na água de beber nas doses de 0,1; 0,3 e 1,0 g/L (correspondendo ao consumo baixo, moderado e elevado, respectivamente) somente durante o seu período ativo (das 19 às 7 horas). Nenhuma das doses testadas teve efeito sobre a atividade locomotora, porém todas desencadearam efeitos ansiogênicos. A cafeína (0,3 e 1,0 g/L) melhorou o desempenho na tarefa de reconhecimento ao objeto, enquanto na dose mais elevada (1,0 g/L) os animais não habituaram ao campo aberto, uma forma de avaliar o aprendizado não-associativo. Todas as doses testadas reduziram a densidade de proteína glial fibrilar ácida (GFAP) e proteína associada ao sinaptossoma (SNAP-25) sem causar alterações na imunorreatividade da proteína nuclear específica para neurônios (NeuN) no hipocampo e no córtex cerebral No hipocampo, a cafeína (em todas as doses testadas) aumentou a densidade de receptor de adenosina A1 e reduziu a do factor neurotrófico derivado do encéfalo (BDNF) e sua forma precursora (proBDNF) (1,0 g/L). No córtex cerebral, a cafeína (1,0 g/L) reduziu a densidade do receptor A1 e aumentou a do BDNF e do proBDNF (0,3 e 1,0 g/L). Estes resultados revelam que o consumo de cafeína por ratos adolescentes exacerba a ansiedade, mas provoca diferentes efeitos sobre a memória, melhorando a de reconhecimento e prejudicando o aprendizado não associativo. Parte destes efeitos foi associada às mudanças nos níveis de BDNF, GFAP e SNAP-25, porém sem perda da viabilidade neuronal aparente no hipocampo e no córtex cerebral. No segundo capítulo, o impacto do consumo de cafeína (0,1; 0,3 e 1,0 g/L na água de beber, das 19 às 7 horas) foi investigado sobre o comportamento e proteínas sinápticas na vida adulta dos animais que consumiram cafeína no decorrer do desenvolvimento encefálico. O consumo de três diferentes doses de cafeína iniciou 15 dias antes do acasalamento e permaneceu durante a prenhez e lactação. A partir do desmame os animais foram divididos em dois grupos: os que consumiram cafeína até a vida adulta (ao longo da vida) e os que interromperam o consumo (desenvolvimento). Esses dois grupos também foram subdivididos e analisados de acordo com o sexo. Foram comparados os efeitos destes protocolos sobre o comportamento e a densidade de proteínas sinápticas do hipocampo e córtex de fêmeas e machos adultos. A memória de reconhecimento foi prejudicada nas fêmeas que receberam cafeína (0,3 e 1,0 g/L) durante o desenvolvimento, o que coincidiu com o aumento do proBDNF e níveis inalterados de BDNF no hipocampo Ambos os protocolos de exposição causaram hiperlocomoção nos machos, enquanto que nas fêmeas somente a exposição ao longo da vida aumentou a atividade locomotora de forma significativa. Já no comportamento relacionado à ansiedade, ambos os sexos apresentaram um perfil ansiolítico ao consumir cafeína (1,0 g/L) ao longo da vida. Ambos os regimes de administração diminuíram os níveis de GFAP e SNAP-25 no hipocampo dos ratos machos. A densidade do receptor de TrkB foi reduzida no hipocampo em ambos os sexos e protocolos de exposição. No córtex cerebral BDNF e proBDNF aumentaram com o consumo de cafeína ao longo da vida nos machos. Nas fêmeas houve aumento no BDNF, mas não no proBDNF, em ambos regimes de administração. O receptor TrkB diminuiu no córtex dos ratos machos que receberam cafeína somente durante o desenvolvimento. Ambas proteínas – GFAP e SNAP-25 – aumentaram suas densidades nos machos que receberam ambos regimes de administração. Estes resultados revelaram que o consumo de cafeína ao longo da vida pode recuperar o prejuízo na memória de reconhecimento das fêmeas que consumiram a substância durante o desenvolvimento e indicam que a exposição durante um período específico do desenvolvimento do encéfalo promove alterações comportamentais dependentes do sexo, as quais nós relacionamos com modificações na sinalização BDNF. Os resultados desta tese destacam a importância de controlar o consumo de cafeína em períodos críticos para o desenvolvimento encefálico de ratos, e aponta para um efeito dependente do sexo. No entanto, mais estudos são necessários para ampliar nosso conhecimento sobre as possíveis vias de sinalização envolvidas nestes processos. / Caffeine is the most consumed psychostimulant substance worldwide, with benefits for cognitive functioning. Caffeine intake at moderate doses also prevents age-related cognitive decline. However, health experts have raised concerns about the growing intake of caffeine-containing drinks by adolescent population. In fact, the effects of caffeine on cognitive functions and neurochemical aspects of late brain maturation during adolescence are poorly understood. In addition, caffeine consumption in the early stages of fetal development has been associated with miscarriage and low birth weight, since it penetrates placenta and blood-brain barrier during pregnancy. Therefore, the impact of caffeine intake was investigated during different stages of brain development. In the first chapter of this thesis, adolescent male rats consumed caffeine in the drinking water (0.1; 0.3 and 1.0 g/L corresponding to low, moderate and high doses, respectively) only during their active period (from 7:00 p.m. to 7:00 a.m.). None of the doses tested had effect on locomotor activity, whereas all triggered anxiogenic effects. Caffeine (0.3 and 1.0 g/L) improved the performance in the object recognition task, but the higher dose of caffeine (1.0 g/L) decreased habituation in open field arena, suggesting a non-associative learning impariment. All tested doses reduced glial fibrillary acidic protein density (GFAP) and synaptosome-associated protein (SNAP-25) without causing any changes in immunoreactivity for neuronspecific nuclear protein (NeuN) in the hippocampus and cerebral cortex. In the hippocampus, caffeine (all doses tested) increased adenosine A1 receptor density and reduced brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and proBDNF (1.0 g/L). In the cerebral cortex, caffeine (1.0 g/L) reduced adenosine A1 receptor and increased BDNF and proBDNF density (0.3 and 1.0 g/L) These findings document the effects of caffeine consumption in adolescent rats with a dual impact on anxiety and recognition memory, associated with changes in BDNF, GFAP and SNAP-25 levels without apparent neuronal loss in hippocampus and cerebral cortex. In the second chapter, it was tested whether caffeine consumption (0.1; 0.3 and 1.0 g/L in drinking water, from 7:00 p.m. to 7:00 a.m) throughout life may reverse the negative effects caused by the consumption of caffeine in the early stages of development. For this, we used exposure protocols with the end in postnatal days (PND) 21 (development) or 90 (throughout life); both protocols starting 15 days before mating. The effects of these protocols on the behavior and hippocampal synaptic proteins density of adult female and male rats were compared. Recognition memory was impaired in females receiving caffeine (0.3 and 1.0 g/L) during development, which coincided with increased proBDNF levels and unchanged BDNF in the hippocampus. Both exposure protocols caused hyperlocomotion in males, whereas in females only the exposure throughout life significantly increased locomotor activity. Considering the anxiety related behavior, both sexes presented an anxiolytic profile when consuming caffeine (1.0 g/L) throughout life. Both exposure regimens decreased hippocampal GFAP and SNAP-25 of male rats. The hipocampal TrkB receptor was reduced in both sexes and protocols of exposure In the cortex, both proBDNF and BDNF increased in males receiving caffeine throughout life as well as GFAP and SNAP-25 increased in both treatments regimen. The results revealed that caffeine consumption throughout life can recover the impairment in recognition memory of females that consumed caffeine during development and indicate that exposure for a specific period of brain development promotes sex-dependent behavioral changes, which we relate to alterations in BDNF signaling. The results of this thesis emphasize the importance of controlling caffeine intake during critical periods of brain development of rats and points to a sex dependent effect. However, more studies are needed to expand our knowledge about the possible signaling pathways involved in these processes.

Ao nascerem, os mamíferos não estão com o sistema nervoso plenamente desenvolvido e os primeiros dias de vida representam uma fase crítica para o desenvolvimento desse sistema. De fato, nesta fase o encéfalo está passando por diversos processos fundamentais como organização funcional das redes neurais, proliferação neuronal, migração, diferenciação, além de gliogênese e mielinização. Em ratos, um procedimento simples, como “manipular” os filhotes por alguns minutos durante a primeira semana de vida, pode marcar decisivamente o desenvolvimento do indivíduo. Assim, a manipulação neonatal tem sido muito utilizada para se examinar os mecanismos pelos quais variações ambientais podem afetar o desenvolvimento do filhote. A manipulação neonatal promove uma série de alterações comportamentais e neuroendócrinas que se caracterizam basicamente por uma diminuição do medo e da resposta ao estresse no adulto. Embora muitos autores até caracterizem a manipulação como uma intervenção positiva ela também pode provocar graves déficits em comportamentos sociais e reprodutivos para a prole aparecendo desde o inicio do desenvolvimento e persistindo até a vida adulta. Além de seu efeito sobre os filhotes, estudos tem demostrado que intervenções na prole no período neonatal também afetam de forma duradoura a resposta ao estresse das genitoras, mas este tema ainda é muito pouco explorado pela literatura Portanto, na primeira parte desta tese, iremos estudar os efeitos da manipulação neonatal sobre a formação do vínculo mãe-filhote, tentando associar mudanças no comportamento da mãe ao longo dos 10 primeiros dias pós-parto com a preferencia pelo odor do ninho em filhotes testados no labirinto em Y. Na segunda parte desta tese iremos abordar os efeitos da manipulação sobre a resposta ao estresse agudo e crônico em ratas que tiveram seus filhotes manipulados no período neonatal, para isso submetemos genitoras dos grupos controle e manipulado após o desmame a um dos dois protocolos descritos a seguir: com estresse (estresse por contenção de movimentos 1h/dia por 7 dias) ou sem estresse (nenhuma intervenção após o desmame) e testamos os animais através do teste de nado forçado para observar mudanças na resposta emocional. Também medimos os níveis de BDNF e corticosterona no plasma após o teste e medimos o peso das adrenais para verificar o efeito da manipulação na resposta ao estresse das genitoras Os resultados dessa tese mostram que a manipulação neonatal afeta a estrutura do comportamento maternal, mudando a sequencia e a sincronia do comportamento da mãe com o filhote, o que poderia ser em parte a causa da alteração no comportamento de preferencia pelo odor do ninho observado em animais manipulados, principalmente nas fêmeas. Além disso, observamos que a manipulação afeta de forma duradoura a resposta ao estresse (agudo e crônico) das genitoras, podendo alterar a resposta emocional desses animais e predispor a sintomas do tipo depressivo em resposta ao estresse agudo Esses resultados reforçam a ideia de que o estudo dos efeitos duradouros da manipulação não só nos filhotes, mas também no organismo materno, podem servir como uma importante ferramenta para elaboração de projetos clínicos, visando a exploração da existência de comportamentos similares em humanos. Isso ajudará na elaboração de politicas de saúde publica que visem minimizar os efeitos de eventos adversos acontecidos no inicio da vida sobre a saúde física e mental tanto da mãe quanto da criança. / Mammals are not born with fully developed nervous system, and the first days of life represent a critical stage in the development of this system. In fact, at this stage, the brain is undergoing many fundamental processes such as functional organization of neural networks, neuronal proliferation, migration, differentiation, gliogenesis and myelination. In rats, a simple procedure such as "handling" the pups for a few minutes during the first week of life can decisively mark the development of the individual. Thus, neonatal handling has been widely used to examine the mechanisms by which environmental adversity can affect the development of the pups. Neonatal handling promotes a series of behavioral and neuroendocrine changes that are characterized primarily by a decrease of fear and stress responses in the adult. Although many authors characterize the handling procedure as a positive intervention, it is also associated with severe deficits in social and reproductive behaviors of the offspring that appear early during development and persist into adulthood. Apart from its effect on the pups, studies have shown that interventions in the offspring during the neonatal period can also induce long lasting effects in the maternal stress response, but this subject is still little explored in the literature Therefore, in the first part of this thesis, we will study the effects of neonatal handling on the mother-pups’ bond formation, trying to associate changes in maternal behavior over the first 10 days postpartum with the preference for the odor of the nest in pups tested the Y maze. The second part of this thesis will address the effects of neonatal handling on the acute and chronic stress response in dams that had their pups handled. For this purpose, we submitted mothers of control and manipulated groups after weaning to: stress (restraint 1h/day for 7 days) or no stress (no intervention after weaning) and tested the animals using the forced swim test to observe changes in emotional response. We also measured plasma BDNF and corticosterone levels after the test and the adrenals’ weight to verify the effect of handling on the dam’s stress response. The results of this thesis show that neonatal handling affects the structure of maternal behavior, changing the behavioral sequence and synchrony of the mother with her pups, which could be in part the cause of the altered social behaviors observed in handled pups, especially in females. Moreover, we observed that handling affects the dam´s response to stress (acute and chronic), and may alter the emotional response of the dams increasing the susceptibility to developing psychiatric disorders such as depression at least in response to acute stress These results reinforce the idea that investigating the long lasting effects of handling not only in the young, but also in the dam’s physiology becomes an important tool for the development of clinical studies, aiming at exploring the existence of similar effects in humans. The final goal will be the elaboration of public health policy to minimize the effects of early life adverse events on physical and mental health of both mothers and their children.

Submitted by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2012-07-06T17:37:06Z No. of bitstreams: 1 daniel_m_silva_ioc_bp_0026_2010.pdf: 1427559 bytes, checksum: 532cc287ce2cf619826a2b8055638b91 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-06T17:37:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 daniel_m_silva_ioc_bp_0026_2010.pdf: 1427559 bytes, checksum: 532cc287ce2cf619826a2b8055638b91 (MD5) Previous issue date: 2010 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / Lutzomyia (Nyssomyia) whitmani é incriminado como vetor de Leishmaniose Tegumentar Americana (LTA), associada à transmissão de duas leishmânias dermotrópicas: Leishmania (Viannia) braziliensis e Leishmania (Viannia) shawi. No entanto, além da competência comprovada para transmitir dois parasitos, diferenças no comportamento entre populações geograficamente distintas têm sugerido que esta não seria uma única espécie e sim um complexo de espécies crípticas. A segura identificação destas populações é de fundamental importância para os estudos eco-epidemiológicos da LTA, possibilitando o entendimento dos ciclos de transmissão, uma vez que esta espécie ocorre na grande maioria dos estados brasileiros. No presente estudo foi avaliada a variabilidade genética de populações L. (N.) whitmani procedentes de Buriticupu (MA), área de transmissão de Le. (V.) shawi e Le. (V.) braziliensis, de Paragominas (PA), de transmissão de Le. (V.) shawi, e de Ilhéus (BA), localidade tipo, e de Meruoca (CE), áreas de transmissão de Le. (V.) braziliensis. A partir das análises por RAPD-PCR e sequenciamento do gene do Citocromo b foi possível observar três agrupamentos, onde os espécimes de Buriticupu e Paragominas compõem o mesmo grupo, os de Ilhéus formaram um segundo grupo e os de Meruoca o terceiro. As análises mostram um alto grau de diferenciação e sugerem que os três agrupamentos possam representar diferentes espécies crípticas do “complexo” whitmani. / Lutzomyia (Nyssomyia) whitmani is incriminated as vectors of leishmaniasis (ACL) associated with the transmission of two leishmania dermotropic: Leishmania (Viannia) braziliensis and Leishmania (Viannia) shawi. However, in addition to proven competence to transmit two parasites, differences in behavior between geographically distinct populations have suggested that this would not be a single species but a complex of cryptic species. The secure identification of these populations is of fundamental importance to the eco-epidemiological studies of LTA, allowing for better understanding of transmission cycles, since this species occurs in most Brazilian states. In this study we evaluated the genetic variability of populations L. (N.) whitmani coming Buriticupu (MA) transmission area of Le. (V.) shawi and Le. (V.) braziliensis, Paragominas (PA), transmission of Le. (V.) shawi, and Ilhéus (BA), type locality, and Meruoca (CE), transmission area of Le. (V.) braziliensis. From the analysis by RAPD-PCR and sequencing of the cytochrome b gene it was possible to observe three clusters, where the specimens Buriticupu and Paragominas comprise the same group, from Ilhéus formed a second group and from Meruoca of the third. The analysis shows a high degree of differentiation and suggests that the three groups may represent different cryptic species “whitmani complex”.

Existem evidências de que dietas compostas por níveis elevados de lipídeos e/ou car-boidratos contribuem para o desenvolvimento de doenças crônico-degenerativas e de déficit cognitivo. Entretanto, os mecanismos pelos quais a obesidade materna interfere na saúde da prole, especificamente no metabolismo e na memória de longo-prazo, ain-da são pouco claros. O objetivo deste trabalho foi investigar se a obesidade materna interfere no metabolismo e nos comportamentos relacionados à memória de longo-prazo de seus filhotes, e se há um efeito somatório com a exposição à dieta de cafete-ria no decorrer da vida da prole. Ratas foram alimentadas com dieta controle (CON) ou de cafeteria (CAF) desde o desmame até os 210 dias de vida, no desmame de sua pro-le. A partir do desmame, seus filhotes machos foram divididos em 4 grupos (CON-CON, CON-CAF, CAF-CON e CAF-CAF) para que todas as ninhadas ingerissem CON ou CAF, independentemente da dieta materna. As mães foram decapitadas no dia seguin-te ao desmame dos filhotes. Foi decapitada e analisada em tarefas comportamentais metade dos filhotes aos 30 dias de idade e, a outra metade, aos 120 dias. As mães CAF apresentaram maior peso corporal total e de tecido adiposo e maiores concentra-ções circulantes de colesterol total, insulina e leptina do que as mães CON. A ingestão calórica semanal dos filhotes que ingeriram CAF mostrou-se maior do que os que inge-riram CON, independentemente da dieta materna. As ninhadas apresentaram peso cor-poral igual no desmame e aos 30dias, porém aos 120dias, os filhotes que ingeriram CON-CAF tiveram aumento de peso em relação aos filhotes CON, independentemente da dieta materna destes. Porém, os filhotes CAF-CAF tiveram redução do peso corporal em relação aos CON-CAF na idade adulta. Aos 30 e 120 dias, os filhotes que ingeriram CAF apresentaram peso de tecido adiposo maior do que os que ingeriram CON, inde-pendentemente da dieta materna. Aos 30 e 120dias, a trigliceridemia e a colesterolemia estavam iguais entre os grupos, assim como a glicemia aos 30 dias. Porém, aos 120 dias, os filhotes que ingeriram CAF apresentaram hiperglicemia, assim como hiperlepti-nemia e hiperinsulinemia, independentemente da dieta materna. Aos 30 dias, todos os grupos que foram expostos à dieta de cafeteria em alguma etapa da vida apresentaram declínio no desempenho em uma ou nas duas tarefas relacionadas à memória de lon-go-prazo (Reconhecimento de objetos e Esquiva Inibitória step-down). Já aos 120 dias, o grupo CAF-CAF foi o único que mostrou piora no desempenho na tarefa de Reconhe-cimento de Objetos, e todos os grupos mostraram capacidade de aprendizado e memó-ria na tarefa de Esquiva Inibitória step-down. Esses dados sugerem que a dieta materna modula o peso corporal e comportamentos relacionados à memória de longo-prazo dos filhotes e que seus efeitos sofrem influência da dieta pós-natal da prole. Porém, novos estudos são necessários para elucidar os mecanismos envolvidos no desenvolvimento dessas alterações. / There is evidence that diets containing high levels of lipids and / or carbohydrates con-tribute to the development of chronic degenerative diseases and cognitive impairment. However, the mechanisms by which maternal obesity affects health of offspring, specifi-cally in metabolism and long-term memory, are still unclear. The aim of this study was to investigate whether maternal obesity interferes with the metabolism and behavior related to long-term memory of their offspring, and if there is a summation effect with exposure to the cafeteria diet during the life of the offspring. Rats were fed a control diet (CON) or cafeteria (CAF) from weaning to 210 days old at weaning of their offspring. After wean-ing, their male offspring were divided into 4 groups (CON-CON, CON-CAF, CAF and CAF-CON-CAF) for all litters ingest CON or CAF, irrespective of maternal diet. Mothers were decapitated on the day following weaning of pups. Was decapitated and analyzed in behavioral tasks half the pups at 30 days of age and the other half at 120 days. CAF mothers had higher total body weight and adipose tissue and increased circulating con-centrations of total cholesterol, insulin and leptin than mothers CON. The weekly caloric intake of pups that ingested CAF was higher than those who ate CON, regardless of maternal diet. Litters showed body weight equal to weaning and 30days, but the 120dias, puppies who ate CON-CAF had weight gain compared to CON offspring, re-gardless of maternal diet these. However, the pups CAF-CAF had reduced body weight compared to CON-CAF adulthood. At 30 and 120 days, the puppies that ingested CAF showed greater weight of adipose tissue than those who ate CON, irrespective of ma-ternal diet. At 30 and 120dias, blood triglyceride and cholesterol were similar between groups, as well as blood glucose levels at 30 days. However, at 120 days, the puppies that ingested CAF showed hyperglycemia, as hiperlepti-nemia and hyperinsulinemia, irrespective of maternal diet. At 30 days, all groups were exposed to the cafeteria diet at some stage of life show a decline in performance in one or both tasks related to long-term memory (Recognition of objects and Dodge inhibitory step-down). Already at 120 days, the group CAF-CAF was the one who showed deterioration in performance in the task of Object Recognition, and all groups showed learning ability and memory in the inhibitory avoidance task step down. These data suggest that maternal diet modulates body weight and behaviors related to long-term memory of the puppies and their effects are influenced by postnatal diet offspring. However, further studies are needed to eluci-date the mechanisms involved in the development of these changes.

As tecnologias baseadas em sensores estão cada vez mais disponíveis e podem ser usadas para coletar informações detalhadas sobre o comportamento animal. Com esta informação é possível avaliar o ritmo circadiano de variáveis comportamentais e monitorar sua resposta. A identificação de variações na resposta deste ritmo tem o potencial de detectar problemas de saúde e questões de bem-estar animal. O objetivo deste trabalho foi estudar os ritmos circadianos comportamentais como uma nova abordagem para monitorar ovelhas em sistemas extensivos e estudar a emissão de metano, eficiência alimentar e crescimento de novilhos de corte. Este trabalho foi composto por dois experimentos (ovinos e bovinos). Foram utilizados cochos automatizados e sensores de atividade baseados em acelerômetro para coletar informações detalhadas do comportamento ingestivo (bovinos) e do comportamento de atividade (ovinos e bovinos), juntamente com as características de desempenho animal. Estes dados foram utilizados para calcular a percentagem de comportamento cíclico harmônico/sincronizado a cada período de 24 h. Essa porcentagem é chamada de grau de acoplamento funcional (DFC) e é calculada com uso de um período móvel de sete dias. No experimento com ovinos, um total de 29 ovelhas Scottish Blackface foram monitoradas por quatro semanas em cada estação do ano, em sistema extensivo nas terras altas da Escócia. Dados meteorológicos foram coletados diariamente. Modelos estatísticos de regressão com efeito aleatório foram utilizados para avaliar a variação da resposta entre indivíduos. Houve uma forte dinâmica criada pelas estações do ano e pelo ciclo produtivo/fisiológico das ovelhas. Durante a primavera e o verão, o desvio padrão do DFC foi um melhor estimador do ganho de peso quando comparado ao índice de moção. A combinação da análise do DFC e o agrupamento de indivíduos com base em sua resposta às variáveis ambientais oferece potencial para obter informações relevantes para o manejo do rebanho. O experimento de bovinos foi conduzido com duas dietas contrastantes (volumoso: concentrado 8:92 e 50:50) e duas raças (40 mestiços Charolês e 40 Luing). Os padrões diurnos de ingestão e atividade foram altamente sincronizados. O ritmo circadiano da atividade foi importante para explicar as diferentes emissões de metano entre indivíduos, independente da raça ou dieta, e também teve ligação com a eficiência alimentar e o crescimento dos novilhos. Este trabalho mostra a importância dos ritmos circadianos comportamentais e como essas abordagens podem melhorar a qualidade e o significado dos dados provenientes de sensores automatizados. / Sensor-based technologies are becoming increasingly available and can be used to gather detailed information about animal behaviour. With this information it is possible to assess animal behavioural circadian rhythm and monitor its response. Identifying breakdowns of this rhythm has the potential to detect health problems and animal welfare issues. The aim of this work was to study the behavioural circadian rhythms as a novel approach to monitor sheep in extensive systems and to study the differences between beef steers production traits, in methane emission, feed efficiency and growth. This work consisted of two experiments, one dealing with sheep in an extensive system and the other with housed beef steers. Automated feed intake equipment and accelerometer-based activity sensors were used to collect detailed information on feed intake (for cattle) and activity behaviour (for sheep and cattle), alongside animal performance characteristics. These data were used to calculate the percentage of cyclic behaviour that is harmonic/synchronized to each 24 h period as Degree of Functional Coupling (DFC) shown within rolling seven day periods. In the sheep experiment, in total twenty-nine Scottish Blackface ewes were monitored for four consecutive weeks in each season across a full year, in an extensive system on Scottish upland pastures. Weather data were collected daily. Random regression statistical models were used to assess between-individual variation in response to the weather. There was a strong dynamic created by the seasons and by the production and physiological cycle in sheep in these high latitude systems. Over the spring and summer period, the variation in the response of DFC was a better estimator of BWG (Body Weight Gain) than the use of a simple motion index. The combination of circadian rhythm analysis and the clustering of individuals into groups based around their regression response to environmental variables provides considerable potential to glean information relevant for group and individual animal management. The cattle experiment was conducted with two contrasting diets (concentrate-based and mixed diet) and two breeds (40 crossbred Charolais and 40 purebred Luing). The diurnal patterns of feeding and activity behaviours were strong and highly synchronised. Activity rhythmicity was well suited to show up differences between individual methane emissions independent of breed or diet, and it was also well related to important production traits as feed efficiency and growth of beef steers. This work shows the importance of the behavioural circadian rhythms and that these approaches may enhance the quality and meaningfulness of data coming from automated sensors.

O neuropeptídeo/hormônio CRF integra respostas de estresse a nível endócrino, imunológico e comportamental dos mamíferos. A atividade neuronal CRFérgica inapropriada pode estar por trás do aparecimento de sintomas associados a transtornos neuropsiquiátricos. Os experimentos apresentados nesta tese descrevem a modulação farmacológica de ligantes de CRF que compõem o sistema CRFérgico em ratos Wistar machos submetidos ao protocolo de estresse por derrota social. A experiência de episódios intermitentes à derrota social prejudicou o comportamento de interação social. Microinjeções de antagonista da proteína ligante de CRF e antagonista (CRF6-33) e antagonista específico do receptor de CRF do tipo 1 (CP316311) no núcleo intersticial da estria terminal, separadamente, restauraram a aproximação social em animais estressados. Esses achados sugerem que o conteúdo de CRF no núcleo intersticial da estria terminal está envolvido na modulação de respostas relacionadas à ansiedade induzidas pelo estresse social. / The CRF neuropeptide/hormone integrates endocrine, immune and behavioral stress responses of mammals. Inappropriate CRFergic neuronal activity may underlie the appearance of symptoms associated with neuropsychiatric disorders. The experiments presented in this dissertation describe the pharmacological modulation of CRF ligands composing the CRFergic system in male Wistar rats submitted to the social defeat stress protocol. The experience of intermittent episodes of social defeat disrupted behaviors of social interaction. Microinjections of an antagonist of CRF binding protein (CRF6-33) and specific antagonist of CRF receptor type 1 (CP316311) in the bed nucleus of stria terminalis, separately, restored the social approach behavior in stressed animals. These findings suggest that the CRF content in the bed nucleus of stria terminalis is involved in the modulation of anxiety-related responses induced by social stress.

The aim of this study was to investigate whether exercise could improve motor behavioral deficits and alter expression of glial fibrillary acidic protein (GFAP) in dorsal striatum in a 6-hydroxydopamine (6-OHDA) rat model of Parkinson’s disease (PD). To this end, animals were randomly divided into 4 groups: sham sedentary (SS, n = 7); sham trained (ST, n=8); lesioned sedentary (LS, n=8) and lesioned trained (LT, n = 8). Rats were unilaterally lesioned with 6-OHDA (10 μg/3 μg) injected into the left medial forebrain bundle and sham groups were only injected with vehicle solution. The treadmill training protocol consisted of running with progressive increase in velocity, 5 days/week, during 4 weeks. Behavioral tasks were applied to asses the motor abilities of all animals prior to 6-OHDA injection and at 8th and 29th days post-injection. The tyrosine hydroxylase (TH - in substantia nigra pars compacta) and GFAP (in dorsal striatum) immunostaining was evaluated by semiquantitative analysis of the intensity (optical density - OD). The 6-OHDA lesion decreased the OD of TH and increased the OD of GFAP. In addition, the 6-OHDA lesion increased the number of ipsilateral rotations induced by methylphenidate (40 mg/kg, i.p., 30 min) and caused motor behavioral deficits. On the other hand, the treadmill training resulted in an increase in maximal exercise capacity in both trained groups (ST and LT). The training was able to reduce the number of ipsilateral rotations and ameliorated the motor behavioral deficits on 8th and 29th days postlesion. Interestingly, the exercise led to a significant increase in OD of GFAP in the LT group while there was no such effect in ST group. Our results indicate that treadmill training can improve motor behavioral deficits and suggest that the effects of exercise may be directly or, indirectly, mediated by astrocytes, as an increase in GFAP was observed in the dorsal striatum. Nevertheless, these are the first data showing an increase in GFAP expression post-exercise in this model and further research is needed to determine the precise action of exercise on astrocytes in Parkinson’s disease.

Testes de comportamento têm sido utilizados para observar diferenças na reatividade de animais domésticos, quando submetidos a condições desafiadoras. A eficácia do teste do campo aberto (TCA) na detecção de diferenças comportamentais em suínos de diferentes raças, condição sexual e doses de ractopamina e relação as variáveis de comportamento do teste com qualidade de carne foram analisadas. Trinta suínos da raça Large White (LW) (15 machos castrados e 15 fêmeas) e 30 da raça Duroc (DC) com mesma distribuição de condição sexual e média de 105 dias de idade e 78,3 kg de peso vivo, foram individualmente submetidos ao primeiro TCA (CA1) por 5 minutos, em uma área gramada (6,0 X 6,0 m), sem contato visual com o exterior, dividida em 36 quadrantes pintados no chão de 1,0 m2. O teste foi repetido (CA2) aos 120 dias de idade e peso médio de 101,7 kg, 11 dias após o início do fornecimento de doses de ractopamina (0, 10 e 20 ppm). O experimento considerou as variáveis: diferença entre o tempo de permanência dentro dos quadrantes inicial (QI), intermediário (QInt), lateral (QL), central (QC) e central total (QCT), durante o CA2 e CA1 (ΔTP) e o tempo de permanência nos quadrantes durante o CA2. Os resultados de variáveis informativas de diferenças comportamentais foram relacionados com diferenças nas variáveis de qualidade da carne: cor (CIELab), perdas por gotejamento e cozimento. Para análises de qualidade de carne foram utilizados 30 suínos LW (15 machos castrados e 15 fêmeas) e 22 suínos DC (10 machos castrados e 12 fêmeas). As avaliações de comportamento apresentaram diferenças para as raças em ΔTP no QI. O ΔTP no QInt e QCT foi maior para fêmeas LW em relação às fêmeas DC. Os resultados em conjunto apontam para LW e, especialmente as fêmeas, como animais mais reativos a condições novas. O ΔTP para o QL apresentou valores extremos e inversos para fêmeas e machos que receberam 10 ppm. No CA2, fêmeas LW permaneceram menos tempo no QI e mais tempo no QInt, em relação aos LW castrados e fêmeas DC, respectivamente. Por outro lado, DC castrados permaneceram mais tempo no QCT, em relação aos LW castrados e fêmeas DC. No segundo trabalho, animais LW apresentaram menores valores de a* e b* em relação aos DC, distribuição coincidente com as diferenças de raças avaliadas pelo TCA. Fêmeas LW e DC castrados que apresentaram comportamento diametralmente oposto, mais e menos reativos, obtiveram maiores valores de L*. Machos castrados que receberam ractopamina perderam menos água após o cozimento. Esse resultado não parece ter relação com os resultados de mudança de reatividade que podem estar ligados ao fornecimento de ractopamina. O TCA detectou diferenças comportamentais relacionadas com reatividade em suínos. Fêmeas LW e machos castrados DC apresentaram maior impacto nas variáveis do teste, com possível influência nas variáveis de cor de carne. O mesmo teste apresenta potencial para identificar suínos com comportamento (reatividade) que pode ser determinante da cor da carne. / Behavior tests have been used to observe differences in reactivity of domestic animals when submitted to challenging conditions. The effectiveness of open field test (OFT) to detect behavior differences in pigs of different breeds, sexual condition and doses of ractopamine, and the relation of the behavior variables of the test with meat quality were analyzed. Thirty pigs Large White (LW) (15 barrows and 15 gilts) and 30 Duroc (DC), with the same distribution of sexual condition were used in the tests. They were submitted to first OFT (OF1) individually, with average age and weight of 105 days and 78.3 kg, respectively. The test lasted 5 minutes, in a grassy area (6.0 X 6.0 m), without visual contact with the exterior, divided in 36 squares painted on the floor, with 1.0 m2 each. The test was repeated (OF2) with 120 days of average age and 101.7 kg of average weight and, 11 days after the beginning of ractopamine dosage (0, 10 and 20 ppm). The experiment considered the variables: difference between the rest time during the OF2 and OF1 (ΔPT) inside initial squares (IS), intermediary (IntS), lateral (LS), central (CS) and central total (CTS), and the rest time into those squares during the OF2. The results of informative variables of behavior differences were related with differences in meat quality variables: color (CIELab system), driploss and cookingloss. For meat quality analyses were used 30 pigs Large White (LW) (15 barrows and 15 gilts) and 22 Duroc (10 barrows and 12 gilts). The behavior evaluations showed higher absolute ΔPT values at IS for the LW breed. The ΔPT for IntC and TCS was higher for gilts LW in relation to gilts DC. The results, point to LW, especially gilts, as more reactive animals to new conditions. The ΔPT for LS presented extreme and inverse values for gilts and barrows who received 10 ppm. In OF2, gilts LW remained shorter time in IS and longer in IntS, in relation to barrows LW and gilts DC, respectively. On the other hand, barrows DC remained more time in CTS, in relation to barrows LW and gilts DC. In relation to meat quality, LW animals presented lower values of a* and b* in relation to DC, distribution that coincides with breed differences evaluated on OFT. Gilts LW and barrows DC that presented opposite behavior, more and less reactive, obtained higher values of L*. Barrows that received ractopamine lost less water after cooking. This result does not seem to have relation with reactivity changes that can be caused by ractopamine supply. The OFT detected behavior differences related to reactivity in pigs. Barrows DC and gilts LW presented more impact in the variables of the test, with possible influence in the meat color variables. The OFT presents potential to identify pig with behavior (reactivity) that can be determinant in meat color.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-29Bitstream added on 2014-06-13T19:36:53Z : No. of bitstreams: 1 santanna_ac_me_jabo.pdf: 311238 bytes, checksum: 557e4515219742db5acf8d945af0da07 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os objetivos com este estudo foram descrever como as condições de higiene de vacas leiteiras variam ao longo do tempo e de acordo com as estações do ano; avaliar se as vacas são consistentes para sua higiene corporal; estudar as possíveis relações entre o escore de limpeza e o comportamento das vacas, em particular aqueles relacionados ao uso do espaço e à termorregulação e por fim, avaliar se há relação entre o escore de limpeza e a contagem de células somáticas do leite (CCS). Para isso foram utilizados animais de duas propriedades particulares localizadas no estado de São Paulo. Durante nove meses foi realizada uma avaliação mensal da higiene de todas as vacas em lactação, perfazendo um total de 3554 observações para 545 animais. A higiene foi expressa por meio de um escore de limpeza de quatro pontos (muito limpa, limpa, suja e muito suja). Para avaliar a relação entre o escore de limpeza e o comportamento foram avaliadas categorias comportamentais de postura, posicionamento e atividades dos animais para, no mínimo, 46 vacas em lactação, durante três dias consecutivos nos meses de julho e agosto de 2007 (estação seca) e dezembro de 2007 e janeiro de 2008 (estação chuvosa). Para o estudo da relação entre a higiene e a contagem de células somáticas individual das vacas foi avaliado um total de 2218 dados de CCS para 404 vacas. Foi encontrada variação individual na higiene das vacas, sendo que na estação seca os animais apresentaram-se mais limpos que na estação chuvosa. Apesar da variação, aproximadamente metade das vacas é consistente para a sua higiene, permanecendo maior parte do tempo em uma mesma condição – limpa para a maioria. Foi encontrada associação entre a higiene das vacas e o seu comportamento. Para explicar essa associação as categorias comportamentais podem ser caracterizadas em: comportamentos que determinam a transferência... / The aims of this study were to describe the variation on dairy cow’s body hygiene conditions over time and according to the seasons, verify if the cows are consistent for hygiene, to identify the relationship between the cleanliness score and the cow’s behavior, particularly those related to land use and thermoregulation and finally, to associate the cow’s cleanliness score and their milk somatic cell count (SCC). During nine months the body hygiene was accessed for lactating cows from two Brazilians commercial farms, a total of 3554 observations for 545 animals. The hygiene was expressed as a four points cleanliness score. To evaluate the relationship between the cleanliness score and behavior, behavioral categories of posture, positioning and activities were assessed for at least 46 dairy cows in two months of dry season and two of rainy season. The SCC was accessed for 404 cows, a total of 2218 data. Individual variation was found in the cow’s hygiene, and in the dry season the animals maintained cleaner than in the rainy season. Although the variation, approximately half of the cows are consistent for their hygiene - clean for the majority. The body hygiene was associated with the cow’s behavior. To explain this association the behavioral categories can be summarized as: behaviors that determine the directly transfer of dirt to the cows’ body (to lie down in a mud surface), while others behaviors are indirectly related to the transfer of dirty (lie down in a shaded place). In addition the behaviors as rumination and feeding does not determine the direct transfer of dirt to the body, however, these may be indicators of heat tolerance and the individual social ranking in the group, and differences in these characteristics are related to exposure of animals to certain dirty areas. The cleanliness score have effect on SCC (F = 4.85; df = 3; p < 0,01), and good hygiene condition... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-03-02Bitstream added on 2014-06-13T19:49:19Z : No. of bitstreams: 1 mendonca_fz_me_sjrp.pdf: 192853 bytes, checksum: e701dc40c659f62670e7e20d9f5901d0 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Machos dominantes de Oreochromis niloticus defendem território no substrato, onde escavam ninhos para a reprodução. Alguns sistemas de criação de tilápia do Nilo utilizam tanques sem substrato, assim, testamos se a privação da construção de ninho aumenta a agressividade e interfere no sucesso de acasalamento dos machos dominantes. Foram utilizados dois grupos formados por 2 machos e 3 fêmeas: um com substrato (COM: n = 9), onde o aquário (~140L) continha uma camada de 3 cm de substrato de pedrisco, e um grupo sem substrato (SEM: n = 11) onde os animais foram privados da construção de ninho. Os animais permaneceram agrupados por 10 dias e o comportamento agonístico do macho dominante foi registrado através de quatro sessões de filmagens (20 min cada), sendo a primeira, 24 horas após o agrupamento e as outras três, a cada 72 horas. A agressividade foi inferida pela freqüência total de unidades de alta intensidade (frontal, lateral, paralelo e ondulação) emitidas pelo macho dominante para o submisso e para as fêmeas. A agressividade foi maior no grupo SEM (97.73 l 31.77. 80 min-1) do que no COM (61.75 l 13.24. 80 min-1; Mann-Withney, p = 0.008). Foram analisados a Taxa de Crescimento Específico (TCE) e o Índice Hepatossomático (IHS) dos dominantes como indicador de gasto energético. A TCE e o IHS foram menores para os dominantes que construíram ninhos (TCE: COM 0.86 l 0.44%.10 dia-1; SEM 1.48 l 0.52% .10 dia-1; teste t, p = 0.10; IHS: COM 1.39 l 0.42% .10 dia-1; SEM 2.16 l 0.82% .10 dia-1; teste t, p = 0.10), o que é indicativo de que os machos dominantes gastam energia escavando ninho, diminuindo a energia disponível para os ataques de alta intensidade. Além disso, foram registrados a latência e a porcentagem de desova, sendo esses similares nos grupos COM e SEM. O índice gonadossomático foi também analisado e maior nos dominantes... / Dominant males of Nile tilapia, Oreochromis niloticus, defend territory on substrates where they dig mating nests. Because some kinds of rearing systems of Nile tilapia use tanks with no substrate inside, our aim was to test whether nest digging privation increases aggressiveness in that species. As we have observed spawning in such conditions, we also tested the effect of nesting privation on dominant s mating success. Two groups formed by 2 males and 3 females each were used: a substrate inside-group (INS; n = 9), whose glass aquaria (~140L) had a 3 cm-layer of gravel, and a non substrate-group (NOS; n = 11) where animals were unable to dig nests. Groups were kept by 10 days and the agonistic behavior of dominant male was video-recorded in 4 sessions (20 min each), the first after 24 hours from grouping and the other 3, every 72 hours. Aggressiveness was inferred by the total frequency of high aggression intensity units (nip, mouthfight, lateral fight and undulation) given by the dominant male in contests with females and subordinate males. The aggressiveness was higher in the NOS (97.73 l 31.77. 80 min-1) than in the INS group (61.75 l 13.24. 80 min-1; Mann-Withney, p = 0.008). We analyzed the Specific Growth Rate and Hepatosomatic Index of dominants as indicators of energy expenditure, whose were higher for dominants that dig nests (SGR: INS 0.86 l 0.44% .10 day-1; NOS 1.48 l 0.52% .10 day- 1; t test, p = 0.10; HIS: INS 1.39 l 0.42% .10 day-1; NOS 2.16 l 0.82% .10 day-1; t test, p = 0.10). Dominant males seem to spend much energy digging nests and deviate energy from high aggressive contests. Moreover, we registered the latency to spawn and the percentage of spawning, whose was similar among INS and NOS groups. Gonadosomatic Index was also analyzed and it was higher in dominant... (Complete abstract click electronic access below)