Spreading depression (SD) is a slow propagating wave of depolarization that can spread throughout the cortex in the event of brain injury or any general energy failure of the brain. Massive cellular depolarization causes enormous ionic and water shifts and silences synaptic transmission in the affected tissue. Large amounts of energy are required to restore ionic gradients and are not always met. When these energetic demands are not met, brain tissue damage can occur. The exact mechanism behind initiation and propagation of SD are unknown, but a general model is known. It may be possible to prevent or delay the onset of SD using non-invasive electromagnetic techniques. Transcranial magnetic stimulation (TMS), electrical stimulation (ES), and transcranial direct coupled stimulation (tDCS) could be used to decrease neuronal excitability in different ways. In theory, any technique that can reduce cortical excitability could suppress SD initiating or propagating.

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2016-02-04T16:39:34Z No. of bitstreams: 1 Ana Paula Amaral de Brito Efeito... 2015.pdf: 1294909 bytes, checksum: 78c71eb987dd6a713939584ccdf4650a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2016-02-04T16:39:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Ana Paula Amaral de Brito Efeito... 2015.pdf: 1294909 bytes, checksum: 78c71eb987dd6a713939584ccdf4650a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-04T16:39:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Paula Amaral de Brito Efeito... 2015.pdf: 1294909 bytes, checksum: 78c71eb987dd6a713939584ccdf4650a (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz, Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia, Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil / Os astrócitos são o tipo celular mais numeroso no sistema nervoso central (SNC). Eles exercem suporte estrutural, trófico, e metabólico para neurônios e modulam a atividade sináptica. Então, o prejuízo nestas funções dos astrócitos pode influenciar na sobrevivência dos neurônios. De fato, numerosas evidências têm descrito a influência dos astrócitos no desenvolvimento de uma variedade de doenças neurodegenerativas. Neurotoxinas ambientais como rotenona, um inibidor específico do complexo I mitocondrial, provêem modelos de doenças neurodegenerativas tanto in vivo quanto in vitro. Sendo assim, a busca de novas substâncias com atividade neuroprotetora é atualmente o foco de estudos, e uma tendência crescente tem sido direcionada para plantas medicinais. Neste trabalho investigou-se a influência do extrato aquoso de Valeriana officinalis (V. officinalis) e da rotenona sobre os aspectos eletrofisiológicos do funcionamento cerebral, e o efeito citoprotetor dos extratos com éter de petróleo (PE) e metanol (MeOH) de V. Officinalis contra a toxicidade induzida pela rotenona. O estudo adotou uma abordagem que associa técnicas químicas, celulares e eletrofisiológicas. Ratos machos albinos, Wistar, adultos, em condições normais de nutrição, foram divididos em: grupo valeriana, tratados, por gavagem, com extrato aquoso de valeriana (250 mg/kg/dias) durante 15 dias; grupo rotenona, tratados, por via subcutânea, com rotenona (10 mg/kg) durante 7 dias; grupo valeriana + rotenona, submetidos a ambos tratamentos. Os respectivos controles foram igualmente tratados com solução salina ou solução de 1% de Tween-80 em água. Após o período de tratamento, os animais foram anestesiados, submetidos à trepanação seguida do registro da depressão alastrante cortical (DAC), na superfície do córtex cerebral, por 4 horas. Para avaliação da citoxicidade da rotenona e da atividade citoprotetora dos extratos de V. officinalis foram realizadas análises de viabilidade celular através da redução do brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolium (MTT) e visualização por microscopia de contraste de fase em células de glioma murino (C6) e humano (GL-15), além de astrócitos de rato como controle de células normais. Os animais tratados com rotenona apresentaram redução da velocidade de propagação DAC enquanto que os animais tratados com valeriana apresentaram um aumento da velocidade de propagação. No entanto, os animais tratados com rotenona e valeriana não apresentaram diferença estatística na velocidade de propagação da DAC quando comparado aos grupos controles. Os resultados demonstraram que a rotenona foi citotóxica nas linhagens testadas, reduzindo a viabilidade e alterando a morfologia celular de maneira dose-dependente. Os extratos de PE e MeOH de V. officinalis foram efetivos em aumentar a viabilidade celular, bem como reduzir as alterações morfológicas induzidas pela rotenona nas linhagens celulares testadas. A análise do RMN 1H dos extratos de V. Officinalis demonstrou a presença de substâncias terpenoides; esse resultado relaciona os efeitos de V. Officinalis a ação antioxidante. O extrato aquoso de V. Officinalis preveniu as alterações eletrofisiológicas induzidas pela rotenona. Os resultados corroboram com estudos pregressos que descrevem os extratos de V. officinalis com função citoprotetora, deixando esse composto muito mais próximo de testes que venham a confirmar sua efetividade em diversas modalidades terapêuticas. / Astrocytes are the most numerous cell type in the central nervous system (CNS). They provide structural, trophic and metabolic support to neurons, and they modulate synaptic activity. Accordingly, impairment in these astrocyte functions can critically influence neuron survival. Indeed, several evidences have presented the influence of astrocytes for the development of a variety of neurodegenerative disorders. Environmental neurotoxins such as rotenone, a specific inhibitor of mitochondrial complex I that generates reactive oxygen species (ROS), provide models of neurodegenerative disorders both in vivo and in vitro. Thus, the search for new substances with neuroprotective activity is currently the focus of studies, and a growing trend has been directed at medicinal plants. In this study, we investigated the influence of of Valeriana officinalis (V. officinalis) and rotenone in the brain function through neurophysiological aspects, and the citoprotective effect of petroleum ether (PE) and methanol (MeOH) extracts of V. officinalis against rotenone-induced toxicity. The study adopted an approach that combines chemical, cellular and eletrophisiological techniques. Wistar male rats (adults), in normal conditions of nutrition, were divided in: valerian group, treated by gavage, for 15 days, with 250 mg/kg/day of the aqueous extract of V. officinalis; rotenone group, treated with s.c. injections at the daily dose of 10 mg/kg for 7 days; rotenone + valerian group treated with both substances. The control groups were treated equally with saline solution or 1% Tween-80 solution in water. After the treatment period, the cortical spreading depression (CSD) was recorded for 4 h at 2 cortical points in the parietal region. In order to investigate the rotenone-induced citotoxicity and the antioxidant activity of V. officinalis extracts, cell viability assays were performed through the reduction of 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT), and visualization by phase contrast microscopy in rat glioma C6 cells and human glioblastoma GL-15 cells, as well as in rat astrocytes for comparison. The rotenone treated-animals presented lower mean CSD velocities, whereas CSD velocities were higher in the valerian-treated animals. When compared to the control animals, the treatment with rotenone plus valerian revealed no significant difference. The results demonstrated that rotenone was cytotoxic in the cell lines tested, reducing the cell viability and changing the cell morphology in a dose-dependent manner. The PE and MeOH extracts of V. officinalis were effective in increase cell ciability and reduce the rotenone-induced morphological changes in the tested cell lines. The 1H NMR analysis of V. Officinalis extracts showed the presence of terpenoid substances; this result relates the effects of V. Officinalis antioxidant action. The results corroborate previous studies describing the V. officinalis extracts with cytoprotective function, leaving the compound much closer to tests that will confirm their effectiveness in various therapeutic modalities

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-17T14:23:09Z No. of bitstreams: 1 Walter Santos.pdf: 5031272 bytes, checksum: 3d2990a03fd5d064b37a30e3665f9ecf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-17T14:23:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Walter Santos.pdf: 5031272 bytes, checksum: 3d2990a03fd5d064b37a30e3665f9ecf (MD5) Previous issue date: 2007-02-28 / The Cortical Spreading Depression (CSD) was described as a wave of electric cortical activity suppression in reply to cortical stimulation. In this work we investigate the dynamics of the cerebral activity, registered in the electrocorticogram (ECoG), from the fractal dimension of the space of phase and the coefficient of Hurst (parameter that indicates the memory presence) of the ECoG. ECoG' s had been extracellularly recorded in the cerebral cortex of nourished and malnourished rats and analysed with a PC-compatible microcomputer. In the signal of the ECoG can be observed that after the stimulation occurred an increase, during few milliseconds, of the cortical electric activity (called avalanche phenomenon), followed of a depression of this electric activity for levels lower than normal electric activity of the cortex (called cortical spreading depression - CSD phenomenon). After some minutes the cortical electric activity returns to its level of normality, that one observed before the cortical stimulation. To carry through an analysis statistics of the time series of the cortical electric activity (ECoG), two parameters had been used: (i) the fractal dimension (D)of the space of phase of ECoG and (ii) coefficient H of R/S analysis of Hurst, parameter that identifies long-range correlation (memory) in time series. During the phenomenon of the avalanche the values of the fractal dimension of the space of phase (D =1,34 ± 0,06, n= 30, for nourished animals and D= 1,31 ± 0.07, n= 32, in animals malnourished) and of the memory (H =0,52 ± 0,13, n= 30, in nourished animals and H= 0,61±0,21, n= 32, in animals malnourished) were significantly different of the values of those parameters as before (D = 1,27 ± 0,10, n= 41 and H = 0,32 ± 0,07, n= 41, for nourished animals and D= 1,18 ± 0,14, n=29 and H = 0,44 ± 0,13, n= 29 , in animals malnourished) as after the CSD (D = 1,28 ± 0,10, n= 39 and H = 0,35 ± 0,10, n= 39, for nourished animals and D= 1,15 ± 0,15, n= 30 and H = 0,43 ± 0,13, n= 30, in animals malnourished). The Shapiro-Wilks test discloses that the parameters D and H do not follow a normal distribution. Thus a non-parametric test of Kruskal-Wallis and the post-hoc test of Dunn were used in the statistic analysis. That analysis showed that in nourished animals the fractal dimension of the space of phase of the ECoG in the avalanche is different of the fractal dimension (before and after the CSD), with equal levels of significance, p≤ 0,01. The coefficientH of the ECoG in the avalanche differs also from the H´s (before of the CSD andafter the CSD), with equal levels of significance, p≤ 0,001. For the malnourished animals the parameters D and H in avalanche differs significantly from values also before and after the CSD. When animals nourished and malnourished were compared, significant differences had been observed between the values of the parameters D and H only before of the CSD. In conclusion, the electric activity of the cerebral cortex of rats nourished and malnourished during the phenomenon of the spreading depression is a chaotic, reversible process and presents memory. / A Depressão Alastrante (DA) foi descrita como uma onda de supressão da atividade elétrica do córtex em resposta a estímulos corticais. Neste trabalho investigamos a dinâmica da atividade cerebral registrada no eletrocorticograma (ECoG) a partir da dimensão fractal do espaço de fase e do coeficiente de Hurst (parâmetro que indica a presença de memória) do ECoG. Os ECoG’s foram obtidos através de registros extracelulares na região cortical de ratos nutridos e desnutridos e digitalizados num microcomputador PC compatível. No sinal do ECoG pode-se observar que após o estímulo ocorreu um aumento, durante poucos milissegundos, da atividade elétrica cortical (fenômeno denominado de avalanche) seguido de uma depressão dessa atividade elétrica a nível mais baixo que da atividade elétrica normal do córtex (fenômeno denominado depressão alastrante - DA). Após alguns minutos a atividade elétrica cortical retorna ao seu nível de normalidade, aquele observado antes da estimulação cortical. Para realizar uma análise estatística da série temporal da atividade elétrica cortical (ECoG) dois parâmetros foram utilizados:i) a dimensão fractal (D) do espaço de fase do ECoG, e ii) o coeficiente H da análise R/S de Hurst, parâmetro que identifica correlação de longo alcance (memória) emséries temporais. Durante o fenômeno da avalanche os valores da dimensão fractal do espaço de fase (D =1,34 ± 0,06, n= 30, para animais nutridos e D= 1,31 ± 0,07, n= 32, em animais desnutridos) e da memória (H = 0,52 ± 0,13, n= 30, em animais nutridos e H= 0,61±0,21, n= 32, em animais desnutridos) foram significativamente diferentes dos valores dos parâmetros tanto de antes da DA (D = 1,27 ± 0,10, n= 41 e H = 0,32 ± 0,07, n= 41, para animais nutridos e D= 1,18 ± 0,14, n= 29 e H = 0,44 ± 0,13, n= 29, em animais desnutridos) como de depois da DA (D = 1,28 ± 0,10, n= 39 e H = 0,35 ± 0,10, n= 39, para animais nutridos e D= 1,15 ± 0,15, n= 30 e H = 0,43 ± 0,13, n= 30, em animais desnutridos). Um teste de normalidade de Shapiro- Wilks mostrou que os parâmetros D e H não seguem distribuições normais. Por esta razão, um teste não paramétrico de Kruskal-Wallis e um teste post-hoc de Dunn foram usados na análise estatística. Esta análise mostra que em animais nutridos a dimensão fractal do espaço de fase do ECoG na avalanche é diferente das dimensões fractais (anterior e posterior a DA) com níveis de significância inferiores a 1%. O coeficiente H do ECoG na avalanche também difere dos H´s (antes da DA e após a DA) com níveis de significância inferiores a 0,1%. Para os animaisdesnutridos os parâmetros D e H na avalanche também diferiram significativamente dos seus valores antes e depois da DA. Quando animais nutridos e desnutridos foram comparados, diferenças significativas foram observadas entre os valores dos parâmetros D e H somente antes da DA. Concluindo assim, que a atividade elétrica do córtex cerebral de ratos nutridos e desnutridos durante o fenômeno da depressão alastrante é um processo caótico, reversível e apresenta memória.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-07-29T17:41:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese de doutorado Noranege.pdf: 2102537 bytes, checksum: 369a984689437961ceddacbe025eaf15 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-29T17:41:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese de doutorado Noranege.pdf: 2102537 bytes, checksum: 369a984689437961ceddacbe025eaf15 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Facepe / Há evidências clínicas e experimentais de que os hormônios ovarianos exercem profundas e duradouras ações sobre o cérebro, tanto durante o seu desenvolvimento, quanto após essa fase (cérebro adulto). Algumas dessas ações repercutem de forma importante sobre a excitabilidade cerebral. Em trabalho anterior, filhotes de ratas Wistar aos 7 dias pós-natais foram submetidas à ovariectomia bilateral (grupo ovx) ou pseudo-cirurgia de ovariectomia (grupo sham) ou nenhuma cirurgia (grupo ingênuo). Quando os filhotes alcançaram a idade adulta (90-120 dias) o grupo ovx e os dois grupos controles (sham e ingênuo-na fase proestro) foram submetidos ao registro da Depressão Alastrante Cortical (DAC), fenômeno que é influenciado pela excitabilidade do cérebro. No grupo ovx, a DAC se propagou com velocidades significativamente menores em comparação aos dois grupos controle. Neste trabalho continuou-se essa linha de investigação. Inicialmente, demonstrou-se que a ovariectomia na vida adulta não se acompanha dos efeitos, observados em ratas com ovariectomia precoce. Esses dados, juntados àqueles obtidos durante o mestrado, originaram um artigo publicado na revista “International Journal of Developmental Neuroscience”. Em seguida, estudou-se os efeitos, sobre a DAC, da interação entre a administração de hormônios ovarianos e condições desfavoráveis de lactação (amamentação em ninhadas de grande tamanho). Ratas Wistar foram tratadas com estradiol ou progesterona ou ambos dos 7 aos 21 dias de vida ou submetidas, na vida adulta, a aplicações tópicas, no córtex cerebral, de diferentes concentrações de estradiol ou progesterona durante o registro da DAC. Ao contrário do observado anteriormente em ratas ovariectomizadas, o tratamento sistêmico ou tópico com ambos os hormônios acelerou a propagação da DAC, em comparação com ratas controle, tratadas com o veículo. No caso da aplicação tópica, o efeito apresentou-se reversível e dependente da dose aplicada. Sugere-se que tais efeitos estão relacionados com a açzão dos hormônios ovarianos sobre a excitabilidade cerebral. / There is experimental and clinical evidence that ovarian hormones exert profound and lasting action on the brain, both during its development, and after this phase (adult brain). Some of these actions have repercussions significantly on brain excitability. In previous work, offspring of female rats at 7 postnatal days were subjected to bilateral ovariectomy (OVX group) or ovariectomy pseudo- surgery (sham group) or no surgery (naive group). When the pups reached adulthood (90-120 days) the OVX group and the two control groups (sham and naive in the proestrus phase) were subjected to the recording of Cortical Spreading Depression (CSD), a phenomenon that is influenced by the excitability of the brain. In the OVX group, the CSD spread with significantly lower rates compared to the two control group.it was demonstrated that ovariectomy in the period of brain development reduced the spread of cortical spreading depression (CSD), a phenomenon which is influenced by brain excitability. This work continued this line of research. Initially, it was demonstrated that ovariectomy in adult life is not accompanied by the effects observed in rats with early ovariectomy. These data, coupled to those obtained during the master, gave an article published in the "International Journal of Developmental Neuroscience" journal. Then studied the effects on the CSD, the interaction between the administration of ovarian hormones and unfavorable conditions of lactation (suckling in large litters). Wistar rats were treated with estradiol or progesterone or both from 7 to 21 days or submitted in adult life, topical applications, the cerebral cortex, different concentrations of estradiol or progesterone during registration of CSD. Unlike the previously observed in ovariectomized rats, the systemic or topical treatment with both hormones accelerated the velocity of the CSD compared to control rats treated with the vehicle. In the case of topical application, the effect is reversible and showed dependent on the applied dose. It is suggested that these effects are related to the action of ovarian hormones on brain excitability.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-12-01T12:36:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO_SUÊNIA_RG.pdf: 2120319 bytes, checksum: 3282857c01e879a00796958f4df66f2f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-01T12:36:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO_SUÊNIA_RG.pdf: 2120319 bytes, checksum: 3282857c01e879a00796958f4df66f2f (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / CNPq / Glutamato monossódico (MSG) é um aminoácido neuroexcitatório utilizado como reforçador do sabor dos alimentos. Está envolvido em diversos processos neuropatológicos, através do mecanismo chamado excitotoxicidade. Por outro lado, o exercício físico induz efeitos positivos no sistema nervoso de mamíferos. Neste trabalho, investigamos, em ratos sedentários e exercitados, os efeitos neurais do MSG, administrado por via orogástrica (gavagem) ou por aplicação tópica cerebral. Ratos Wistar receberam MSG (2 ou 1g/kg, respectivamente; grupos MSG-2 e MSG-1), ou água (grupo controle), nos dias pós-natais (P) 7 a 27. No P28-33, os três grupos foram subdivididos em exercitados (esteira motorizada, 3 semanas, 5 dias/semana, 30 minutos/dia) ou sedentários. No P53-60, sob anestesia, registramos o fenômeno designado como depressão alastrante cortical (DAC). Como observado previamente (tratamento subcutâneo), o tratamento com MSG por gavagem aumentou a velocidade da DAC de maneira dose-dependente comparado com grupo controle. O exercício diminuiu essa aceleração, sugerindo que exerceu influência no desenvolvimento e função cerebral. Três grupos adicionais sem tratamento prévio receberam, durante o registro da DAC, aplicação tópica cortical de MSG em três concentrações (25, 50 e 75 mg/ml). O MSG tópico, ao contrário da gavagem, reduziu a velocidade da DAC de forma reversível, dependente da concentração. Os resultados opostos (MSG por gavagem facilitou, e topicamente dificultou a DAC) sugerem mecanismos de atuação diferentes. Sugere-se cuidado em utilizar MSG como reforçador do sabor dos alimentos, principalmente no organismo em desenvolvimento. / Monosodium glutamate (MSG) is an excitatory amino acid used as a food flavor enhancer ("flavoring agent"). MSG administered to newborn rats in systemic and repetitive way is involved in a wide range of pathological processes, through the mechanism called excitotoxicity. On the other hand, exercise induces a positive effect on the mammalian nervous system. In this work, we investigated the phenomenon known as cortical spreading depression (CSD), in rats treated with MSG and/or treadmill exercise. In addition, we studied the effect of cortical topical treatment with MSG on the CSD parameters. Wistar rats received per gavage MSG (2 or 1g / kg, respectively; MSG-2 and MSG-1 groups) or water (control group) in postnatal days (P) 7 to 27. In P28-33, the three groups were subdivided in exercised (treadmill, 3 weeks, 5 days/week, 30 minutes/day) or sedentary. At P53-60, we recorded the CSD and analyzed its propagation velocity, amplitude and duration. Confirming previous observations, MSG administered per gavage increased the CSD velocity in a dose-dependent manner compared with control group, and the treadmill exercise diminished this acceleration, suggesting that it influenced brain development and functioning. Three additional groups, previously untreated, were used to investigate the effect of topical application of three different concentrations of MSG (25, 50 and 75 mg/ml) during the electrophysiological recording. In contrast to the gavage treatment, topical treatment with MSG reduced significantly and reversibly the CSD propagation velocity. The opposite results suggest different mechanisms for gavage and topical action of MSG. Data suggest caution in the use of MSG as a reinforcer of food flavor, especially in the developing organism.

In this thesis the optical method of Near-Infrared-Spectroscopy (NIRS) is evaluated with regards to its capability of non-invasive detection of Leão´s cortical spreading depression (CSD) and spontaneous peri-infarct-depolarizations (PID). With the NIR-spectrometer NIRO 500 (Hamamatsu, Japan) regional cerebral oxy-genation (rCBO) changes were measured during CSD in 9, and during PID in 10 barbiturate anesthatized rats. The method if NIRS that relies on oxygen-dependent absorption changes of hemo-globin and cytochrome oxydase as well as the high penetrability of biologic tissues for light in the range between 700 and 1000 nm proved suitable to detect and to distinguish both CSD and PID experimentally. This distinction relies on the robust decrease of deoxy- and increase of oxyhemo-globin concentrations (i.e. a relative hyperoxemia) during CSD while PID is cha-racterized by an initial increase of deoxy- and decrease of oxyhemoglobin (relative hypooxemia). Despite the profound anatomical differences between gyrencephalic humans and lyssencephalic rats, the observed patterns of rCBO changes may guide the inter-pretation of future NIRS measurements in patients with migraines with aura (CSD) or stroke (PID). However, for concentration changes of oxydized cytochrome aa3 with its low con-centration compared to the hemoglobins, the pathophysiological interpretation of the data obtained with NIRO 500 is confounded by the limits of attenuation mea-surements at only four wavelengths. A validation of the cytochrome oxydase signal and an improved quantification of all concentration changes is highly desirable and may be achieved by employment of a continuous-wavelength device measuring the full spectral range of the near infrared. It would also allow to measure the mean optical pathlength in the highly scattering tissue and to correct for its physiologically occuring changes e.g. by measurements at the water absorption peak. Similar improvements would enhance the value of the method for further physiolo-gical and pathophysiological studies because NIRS provides the unique opportu-nity to obtain simultaneous data on blood oxygenation as well as the redox state of the mitochondrial cytochrome oxydase.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-12-01T12:26:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Mariana Barros.pdf: 1911747 bytes, checksum: f5c0832d347da9436db27522938984b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-01T12:26:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Mariana Barros.pdf: 1911747 bytes, checksum: f5c0832d347da9436db27522938984b9 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / CAPES / A nutrição no início da vida e o exercício físico podem alterar a excitabilidade cerebral, interferindo em processos de desenvolvimento e em parâmetros eletrofisiológicos. A depressão alastrante cortical (DAC) é um fenômeno relacionado com a excitabilidade cerebral. Em estudos anteriores, demonstramos potenciação da atividade elétrica cortical espontânea (ECoG) após a DAC. Nesta tese investigou-se a influência das condições de lactação e do exercício de natação, no início da vida e na idade adulta, sobre essa potenciação. Ratos Wistar machos foram amamentados em ninhadas com 6 ou 12 filhotes (grupos L6 e L12). A natação, precoce e tardia, foi realizada entre 8-23 e 60-75 dias de vida, respectivamente. O ECoG foi registrado aos 90-120 dias. Com um algoritmo específico (software Matlab™), determinou-se a amplitude do ECoG. Diferenças intergrupos de peso corporal e encefálico (L12<L6) confirmaram a deficiência nutricional do grupo L12. Diferenças, no mesmo animal, entre as amplitudes do ECoG antes e depois da DAC confirmaram a potenciação pós-DAC. Um grupo que não sofreu DAC não apresentou potenciação do ECoG. A natação precoce reduziu, e a tardia aumentou, essa potenciação do ECoG. A deficiência nutricional (condição L12) atenuou esse efeito. Estes dados sugerem que “condição de lactação”, “exercício de natação” e “idade ao exercício” modulam a potenciação do ECoG. A relevância desses resultados na fisiopatologia de doenças neurológicas dependentes da excitabilidade cerebral, como enxaqueca com aura e epilepsia, merecem futura investigação. / Nutrition in early life and physical exercise can alter brain excitability, interfering with development processes and electrophysiological parameters. Cortical spreading depression (CSD) is a phenomenon related to brain excitability. In previous studies, we demonstrated spontaneous brain electrical activity (ECoG) potentiation after CSD. In this thesis investigated the influence of the lactation conditions and swimming exercise in early life and adulthood, on this potentiation. Male Wistar rats were suckled in litters with 6 or 12 pups (L6 and L12 groups). The swimming, early and late, was carried out between 8-23 and 60-75 days of age, respectively. The ECoG was recorded at 90-120 days. With a specific algorithm (software Matlab ™), we determined the amplitude of the ECoG. Intergroup differences in body- and brain- weight (L12 <L6) confirmed the nutritional deficiency of the L12 group. Differences, in the same animal, between ECoG amplitudes before and after the CSD confirmed the post-CSD potentiation. A group that did not suffer CSD displayed no ECoG potentiation. Early swimming reduced, and later increased, this ECoG potentiation. The nutritional deficiency (L12 condition) attenuated this effect. These data suggest that "lactation condition", "swimming exercise" and "age to exercise" modulate ECoG potentiation. The relevance of these findings in the pathophysiology of brain excitability-dependent neurological diseases, such as migraine with aura and epilepsy, deserve further investigation.

No / Cortical spreading depression (CSD) is a transient disruption of local ionic homeostasis that may promote migraine attacks and the progression of stroke lesions. We reported previously that the local inhibition of nitric oxide (NO) synthesis with N¿-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) delayed markedly the initiation of the recovery of ionic homeostasis from CSD. Here we describe a novel method for selective, controlled generation of exogenous NO in a functioning brain region. It is based on microdialysis perfusion of the NO donor, 2-(N,N-diethylamino)-diazenolate-2-oxide (DEA/NO). As DEA/NO does not generate NO at alkaline pH, and as the brain has a strong acid-base buffering capacity, DEA/NO was perfused in a medium adjusted at alkaline (but unbuffered) pH. Without DEA/NO, such a microdialysis perfusion medium did not alter CSD. DEA/NO (1, 10 and 100 ¿M) had little effect on CSD by itself, but it reversed in a concentration-dependent manner the effects of NOS inhibition by 1 mM L-NAME. These data demonstrate that increased formation of endogenous NO associated with CSD is critical for subsequent, rapid recovery of cellular ionic homeostasis. In this case, the molecular targets for NO may be located either on brain cells to suppress mechanisms directly involved in CSD genesis, or on local blood vessels to couple flow to the increased energy demand associated with CSD