Uma série de evidências indica que o núcleo dorsal da rafe (NDR) é uma estrutura heterogênea, composta por populações de neurônios serotoninérgicos, anatômica e funcionalmente distintas, que foram implicadas de maneira diferente na fisiopatologia da ansiedade. Evidências do nosso grupo mostraram que a facilitação da neurotransmissão serotoninérgica do subnúcleo dorsomedial (DRD) do NDR favorece a aquisição da esquiva inibitória, sugerindo um efeito ansiogênico, e inibe a expressão da resposta de fuga, efeito do tipo panicolítico, no labirinto em T elevado (LTE). Por outro lado, a ativação das asas laterais do NDR apenas altera o desempenho na tarefa de fuga, efeito do tipo panicolítico, no LTE. Essas descobertas sustentam que diferentes vias serotoninérgicas provenientes do NDR modulam comportamentos associados à ansiedade e ao pânico. O presente estudo teve como objetivo investigar se as asas laterais enviam projeções serotoninérgicas para a substância cinzenta periaquedutal dorsal (SCPd), estruturas chave na modulação de comportamentos relacionados ao pânico, através da técnica de neurotraçamento anterógrado. Em seguida, avaliamos, através de manipulações farmacológicas, o papel desta via na modulação de respostas defensivas avaliadas no LTE. Estendemos esta investigação farmacológicas para o hipotálamo dorsomedial (dmHIP), outra estrutura chave na evocação de comportamentos relacionados ao pânico. Além disso, investigamos o papel da via serotoninérgica que parte do DRD para o núcleo basolateral de amígdala (BLA) na evocação de comportamentos defensivos no ETM e no teste de transição claro-escuro. Com base em estudos prévios do nosso grupo que mostram que a tarefa de esquiva inibitória no LTE ativa o subnúcleo caudal (DRC), realizamos as primeiras observações das consequências comportamentais no LTE após manipulações farmacológicas deste subnúcleo. Primeiramente, verificamos se as asas laterais enviam projeções serotoninérgicas para a SCPd através do neurotraçador anterógrado amina dextrano biotinilado não fluorescente e da imunomarcação para a enzima triptofano hidroxilase. Em seguida, investigamos o efeito da microinjeção do antagonista seletivo de receptores 5-HT1A WAY-100635 nas asas laterais de ratos que receberam administração prévia da mesma droga na SCPd. Dados anteriores do nosso grupo mostraram que a administração de WAY-100635 no NDR, sem diferenciar os subnúcleos, promove efeito do tipo panicolítico no LTE, e este efeito era bloqueado pelo antagonismo dos receptores 5-HT1A na SCPd. Nossa hipótese é que o antagonismo dos receptores 5-HT1A nas asas laterais resulte em um aumento na liberação de serotonina (5-HT) na SCPd, promovendo o efeito do tipo panicolítico. Portanto, o WAY-100635 administrado anteriormente na SCPd bloquearia o efeito panicolítico observado na tarefa de fuga no LTE. Estendemos essa investigação farmacológica, também utilizando o WAY-100635, para o dmHIP. Em passo seguinte, com base em resultados prévios de imuno-histoquímica do nosso grupo que mostraram que a tarefa de esquiva inibitória, mas não a resposta de fuga, ativa o DRC, avaliamos o comportamentos de ratos submetidos ao LTE após a manipulação farmacológica dos receptores do tipo 5-HT1A neste subnúcleo. Esperávamos que a microinjeção de WAY-100635 no DRC facilitasse a aquisição da esquiva inibitória, enquanto que a administração do agonista seletivo de receptores 5-HT1A, 8-OH-DPAT, prejudicasse esta tarefa no LTE. Em uma etapa posterior, investigamos se o efeito ansiogênico observado após a administração de WAY- 100635 no DRD era dependente da ativação de receptores 5-HT2C no BLA. Nosso grupo mostrou que a administração de 5-HT no BLA promove efeito ansiogênico no LTE, e este efeito é bloqueado pelo antagonista de receptores 5-HT2C, SB-242084. Para responder esta pergunta, injetamos WAY-100635 no DRD de ratos que receberam a administração prévia de SB-242084 no BLA. Assim, se o antagonismo de receptores 5-HT1A no DRD resulta em um aumento da liberação de 5-HT no BLA, esperávamos que o SB-242084 administrado no BLA bloquearia o efeito ansiogênico observado no LTE. Nossos resultados mostraram que as asas laterais envia projeções serotoninérgicas para a SCPd. Os resultados farmacológicos mostraram que o tratamento prévio com WAY-100635 na SCPd bloqueia o efeito de tipo panicolítico observado após a administração de WAY-100635 nas asas laterais, sem interferir na tarefa de esquiva inibitória no LTE. Por outro lado, o tratamento prévio com SB-242084 no BLA bloqueou o efeito ansiogênico observado após a administração de WAY-100635 no DRD, sem interferir na resposta de fuga no LTE. Este resultado também foi confirmado em outro teste relacionado à ansiedade, o teste de transição claro-escuro. As manipulações farmacológicas no DRC apontaram para o não envolvimento deste subnúcleo na modulação de respostas associadas à ansiedade e ao pânico. Nossos resultados sugerem ainda que as vias asas laterais- SCPd e asas laterais-dmHIP modulam comportamentos de defesa associados ao pânico, enquanto a via DRD-BLA está relacionada à modulação das respostas relacionadas à ansiedade. / A wealth of evidence indicates that the dorsal raphe nucleus (DR) is a heterogeneous structure, composed of anatomically and functionally distinct populations of serotonergic neurons, which have been differently implicated in the pathophysiology of anxiety. Evidences from our group showed that serotonergic neurotransmission activation via dorsomedial subnucleus (DRD) of the DR facilitated inhibitory avoidance acquisition, suggesting an anxiogenic effect, and inhibited escape expression, a panicolytic-like effect in the elevated T maze (ETM). On the other hand, in the ETM, activation of the lateral wings (lwDR) of the DR only altered escape response, a panicolytic-like effect. These findings support that different DR serotonergic pathways regulate anxiety and panic-like behaviors. The present study aimed to investigate whether the lwDR send serotonergic projections to the dorsal periaqueductal gray (dPAG), a key structure in the modulation of panic-related behaviors, through the anterograde neurotrace technique. Next, we evaluated, through pharmacological manipulations, the role of this pathway in the modulation of defensive responses evaluated in the ETM. We extend this pharmacological investigation to the dorsomedial hypothalamus (dmHIP), another key structure in the evocation of panic-related behaviors. In addition, we investigated the role of the serotonergic pathway from the DRD to the basolateral nucleus of amygdala (BLA) in the elicitation of defensive behaviors in the ETM and in the light-dark transition test. Based on previous studies from our group that show that inhibitory avoidance task in the ETM activates the caudal subnucleus (DRC) of the DR, we performed the first behavioral observations in the ETM after the pharmacological manipulations of this DR subnucleus. First, we labeled the lwDR to dPAG pathway using the anterograde tracer non-fluorescent biotinylated dextran amine and performed an immunostaining for the enzyme tryptophan hydroxylase. Next, we investigated the effect of the microinjection of the selective 5-HT1A antagonist WAY-100635 in the lwDR of rats that have received previous administration of the same drug in the dPAG. Previous data from our group showed that the administration of WAY-100635 in the DR, without differentiating subnuclei, promotes panicolytic effect in the ETM, and this effect was blocked by the 5-HT1A receptors antagonism in the dPAG. Our hypothesis is that the antagonism of 5-HT1A receptors in the lwDR results in an increase in the release of serotonin (5-HT) in the dPAG, promoting the panicolytic effect. Therefore, WAY- 100635 previously administered in dPAG would block the panicolytic effect observed in the escape task in the ETM. We extended this pharmacological investigation, also using WAY-100635, to dmHIP. In the next step, based on previous immunohistochemistry results from our group that show that the inhibitory avoidance task, but not the escape response, activates the DRC, we investigated the behavior of rats submitted to the ETM after the pharmacological manipulation of the 5-HT1A receptors in this subnucleus. We expected that the microinjection of WAY-100635 in the DRC would facilitate the inhibitory avoidance acquisition, whereas the administration of the selective 5-HT1A agonist 8-OH-DPAT would hinder this task in the ETM. At a later stage, we investigated whether the anxiogenic effect observed after administration of WAY-100635 in the DRD is dependent on activation of 5-HT2C receptors in the BLA. Our group has shown that the administration of 5-HT in the BLA promotes an anxiogenic effect in the ETM, and this effect was blocked by the 5- HT2C receptor antagonist, SB-242084. To answer these questions, we microinjected WAY-100635 in the DRD of rats that received prior administration of SB-242084 in the BLA. Thus, if 5-HT1A receptor antagonism in the DRD results in an increase of 5- HT released in the BLA, we expected that SB-242084 administered in the BLA blocks the anxiogenic effect in the LTE. Our results showed that the lwDR send serotonergic projections to the dPAG. The pharmacological results showed that previous treatment with WAY-100635 in the dPAG or dmHIP blocked the panicolytic-like effect observed after WAY-100635 administration in the lwDR, without interfering in the inhibitory avoidance response in the ETM. On the other hand, previous treatment with SB-242084 in the BLA blocked the anxiogenic effect observed after WAY- 100635 administration in the DRD, without interfering in the escape response in the ETM. The later result was also confirmed in another anxiety-related test, the light/dark transition test. The results of the pharmacological manipulations of the DRC do not support an involvement of this subnucleus in the modulation of defensive responses associated with anxiety and panic. Our results suggest that lwDR-PAG and lwDR-dmHIP pathways modulate panic-like defense behaviors while DRD-BLA pathway is implicated in the modulation of anxiety responses.

O núcleo dorsal da rafe (DR) envia densas projeções para o prosencéfalo e está implicado em várias funções complexas. Muitos estudos indicam que a atividade neuronal do DR é controlada por neurônios do córtex pré-frontal (PFC). Devido à escassez de informações detalhadas sobre as conexões entre o PFC e o DR, objetivamos mapear sistematicamente as projeções do PFC para o DR. O traçador neuronal toxina colérica subunidade b (CTb) foi injetado nas diferentes partes do DR. Com técnica imunoistoquímica contra a CTb, células CTb-ir foram encontradas em maior escala no córtex polar frontal e na parede medial do PFC. No PFC lateral, o córtex da insula agranular dorsal, apresentou maior densidade de neurônios CTb-ir. No PFC orbital, o córtex orbital lateral e dorso-lateral eferentam principalmente a parte central do DR. Injeções situadas na parte caudal do DR resultaram em marcação atenuada. Os resultados indicam que o PFC envia robustas projeções para o DR de forma diferenciada. Através dessas projeções o PFC pode exercer um controle \"top down\" sobre os neurônios do DR. / The dorsal raphe nucleus (DR) sends massive projections to the forebrain and is implicated in a variety of complex functions. Several studies indicate that neuronal activity in the DR is controlled by the prefrontal cortex (PFC). Since there is no detailed information about the projections from the PFC to the DR, the goal of the present study was to map these projections systematically. The neuronal tracer cholera toxin, subunit b (CTb) was injected at different levels of the DR. By immunohistochemical methods, CTb-ir cells were found highly enriched in the frontal polar cortex and in the medial wall of the PFC. In the lateral PFC, the dorsal lateral insular cortex presented the highest density of CTb-ir neurons. In the orbital PFC, the lateral and dorso-lateral orbital cortex project principally to the central segment of the DR. Injections in the caudal segment of the DR resulted in reduced CTb staining. Our results indicate that the PFC sends massive topographically organized projections to the DR, which may exert a \"top down\" control over neurons in the DR.

Uma série de evidências indica que o núcleo dorsal da rafe (NDR) é uma estrutura heterogênea, composta por populações de neurônios serotoninérgicos, anatômica e funcionalmente distintas, que foram implicadas de maneira diferente na fisiopatologia da ansiedade. Evidências do nosso grupo mostraram que a facilitação da neurotransmissão serotoninérgica do subnúcleo dorsomedial (DRD) do NDR favorece a aquisição da esquiva inibitória, sugerindo um efeito ansiogênico, e inibe a expressão da resposta de fuga, efeito do tipo panicolítico, no labirinto em T elevado (LTE). Por outro lado, a ativação das asas laterais do NDR apenas altera o desempenho na tarefa de fuga, efeito do tipo panicolítico, no LTE. Essas descobertas sustentam que diferentes vias serotoninérgicas provenientes do NDR modulam comportamentos associados à ansiedade e ao pânico. O presente estudo teve como objetivo investigar se as asas laterais enviam projeções serotoninérgicas para a substância cinzenta periaquedutal dorsal (SCPd), estruturas chave na modulação de comportamentos relacionados ao pânico, através da técnica de neurotraçamento anterógrado. Em seguida, avaliamos, através de manipulações farmacológicas, o papel desta via na modulação de respostas defensivas avaliadas no LTE. Estendemos esta investigação farmacológicas para o hipotálamo dorsomedial (dmHIP), outra estrutura chave na evocação de comportamentos relacionados ao pânico. Além disso, investigamos o papel da via serotoninérgica que parte do DRD para o núcleo basolateral de amígdala (BLA) na evocação de comportamentos defensivos no ETM e no teste de transição claro-escuro. Com base em estudos prévios do nosso grupo que mostram que a tarefa de esquiva inibitória no LTE ativa o subnúcleo caudal (DRC), realizamos as primeiras observações das consequências comportamentais no LTE após manipulações farmacológicas deste subnúcleo. Primeiramente, verificamos se as asas laterais enviam projeções serotoninérgicas para a SCPd através do neurotraçador anterógrado amina dextrano biotinilado não fluorescente e da imunomarcação para a enzima triptofano hidroxilase. Em seguida, investigamos o efeito da microinjeção do antagonista seletivo de receptores 5-HT1A WAY-100635 nas asas laterais de ratos que receberam administração prévia da mesma droga na SCPd. Dados anteriores do nosso grupo mostraram que a administração de WAY-100635 no NDR, sem diferenciar os subnúcleos, promove efeito do tipo panicolítico no LTE, e este efeito era bloqueado pelo antagonismo dos receptores 5-HT1A na SCPd. Nossa hipótese é que o antagonismo dos receptores 5-HT1A nas asas laterais resulte em um aumento na liberação de serotonina (5-HT) na SCPd, promovendo o efeito do tipo panicolítico. Portanto, o WAY-100635 administrado anteriormente na SCPd bloquearia o efeito panicolítico observado na tarefa de fuga no LTE. Estendemos essa investigação farmacológica, também utilizando o WAY-100635, para o dmHIP. Em passo seguinte, com base em resultados prévios de imuno-histoquímica do nosso grupo que mostraram que a tarefa de esquiva inibitória, mas não a resposta de fuga, ativa o DRC, avaliamos o comportamentos de ratos submetidos ao LTE após a manipulação farmacológica dos receptores do tipo 5-HT1A neste subnúcleo. Esperávamos que a microinjeção de WAY-100635 no DRC facilitasse a aquisição da esquiva inibitória, enquanto que a administração do agonista seletivo de receptores 5-HT1A, 8-OH-DPAT, prejudicasse esta tarefa no LTE. Em uma etapa posterior, investigamos se o efeito ansiogênico observado após a administração de WAY- 100635 no DRD era dependente da ativação de receptores 5-HT2C no BLA. Nosso grupo mostrou que a administração de 5-HT no BLA promove efeito ansiogênico no LTE, e este efeito é bloqueado pelo antagonista de receptores 5-HT2C, SB-242084. Para responder esta pergunta, injetamos WAY-100635 no DRD de ratos que receberam a administração prévia de SB-242084 no BLA. Assim, se o antagonismo de receptores 5-HT1A no DRD resulta em um aumento da liberação de 5-HT no BLA, esperávamos que o SB-242084 administrado no BLA bloquearia o efeito ansiogênico observado no LTE. Nossos resultados mostraram que as asas laterais envia projeções serotoninérgicas para a SCPd. Os resultados farmacológicos mostraram que o tratamento prévio com WAY-100635 na SCPd bloqueia o efeito de tipo panicolítico observado após a administração de WAY-100635 nas asas laterais, sem interferir na tarefa de esquiva inibitória no LTE. Por outro lado, o tratamento prévio com SB-242084 no BLA bloqueou o efeito ansiogênico observado após a administração de WAY-100635 no DRD, sem interferir na resposta de fuga no LTE. Este resultado também foi confirmado em outro teste relacionado à ansiedade, o teste de transição claro-escuro. As manipulações farmacológicas no DRC apontaram para o não envolvimento deste subnúcleo na modulação de respostas associadas à ansiedade e ao pânico. Nossos resultados sugerem ainda que as vias asas laterais- SCPd e asas laterais-dmHIP modulam comportamentos de defesa associados ao pânico, enquanto a via DRD-BLA está relacionada à modulação das respostas relacionadas à ansiedade. / A wealth of evidence indicates that the dorsal raphe nucleus (DR) is a heterogeneous structure, composed of anatomically and functionally distinct populations of serotonergic neurons, which have been differently implicated in the pathophysiology of anxiety. Evidences from our group showed that serotonergic neurotransmission activation via dorsomedial subnucleus (DRD) of the DR facilitated inhibitory avoidance acquisition, suggesting an anxiogenic effect, and inhibited escape expression, a panicolytic-like effect in the elevated T maze (ETM). On the other hand, in the ETM, activation of the lateral wings (lwDR) of the DR only altered escape response, a panicolytic-like effect. These findings support that different DR serotonergic pathways regulate anxiety and panic-like behaviors. The present study aimed to investigate whether the lwDR send serotonergic projections to the dorsal periaqueductal gray (dPAG), a key structure in the modulation of panic-related behaviors, through the anterograde neurotrace technique. Next, we evaluated, through pharmacological manipulations, the role of this pathway in the modulation of defensive responses evaluated in the ETM. We extend this pharmacological investigation to the dorsomedial hypothalamus (dmHIP), another key structure in the evocation of panic-related behaviors. In addition, we investigated the role of the serotonergic pathway from the DRD to the basolateral nucleus of amygdala (BLA) in the elicitation of defensive behaviors in the ETM and in the light-dark transition test. Based on previous studies from our group that show that inhibitory avoidance task in the ETM activates the caudal subnucleus (DRC) of the DR, we performed the first behavioral observations in the ETM after the pharmacological manipulations of this DR subnucleus. First, we labeled the lwDR to dPAG pathway using the anterograde tracer non-fluorescent biotinylated dextran amine and performed an immunostaining for the enzyme tryptophan hydroxylase. Next, we investigated the effect of the microinjection of the selective 5-HT1A antagonist WAY-100635 in the lwDR of rats that have received previous administration of the same drug in the dPAG. Previous data from our group showed that the administration of WAY-100635 in the DR, without differentiating subnuclei, promotes panicolytic effect in the ETM, and this effect was blocked by the 5-HT1A receptors antagonism in the dPAG. Our hypothesis is that the antagonism of 5-HT1A receptors in the lwDR results in an increase in the release of serotonin (5-HT) in the dPAG, promoting the panicolytic effect. Therefore, WAY- 100635 previously administered in dPAG would block the panicolytic effect observed in the escape task in the ETM. We extended this pharmacological investigation, also using WAY-100635, to dmHIP. In the next step, based on previous immunohistochemistry results from our group that show that the inhibitory avoidance task, but not the escape response, activates the DRC, we investigated the behavior of rats submitted to the ETM after the pharmacological manipulation of the 5-HT1A receptors in this subnucleus. We expected that the microinjection of WAY-100635 in the DRC would facilitate the inhibitory avoidance acquisition, whereas the administration of the selective 5-HT1A agonist 8-OH-DPAT would hinder this task in the ETM. At a later stage, we investigated whether the anxiogenic effect observed after administration of WAY-100635 in the DRD is dependent on activation of 5-HT2C receptors in the BLA. Our group has shown that the administration of 5-HT in the BLA promotes an anxiogenic effect in the ETM, and this effect was blocked by the 5- HT2C receptor antagonist, SB-242084. To answer these questions, we microinjected WAY-100635 in the DRD of rats that received prior administration of SB-242084 in the BLA. Thus, if 5-HT1A receptor antagonism in the DRD results in an increase of 5- HT released in the BLA, we expected that SB-242084 administered in the BLA blocks the anxiogenic effect in the LTE. Our results showed that the lwDR send serotonergic projections to the dPAG. The pharmacological results showed that previous treatment with WAY-100635 in the dPAG or dmHIP blocked the panicolytic-like effect observed after WAY-100635 administration in the lwDR, without interfering in the inhibitory avoidance response in the ETM. On the other hand, previous treatment with SB-242084 in the BLA blocked the anxiogenic effect observed after WAY- 100635 administration in the DRD, without interfering in the escape response in the ETM. The later result was also confirmed in another anxiety-related test, the light/dark transition test. The results of the pharmacological manipulations of the DRC do not support an involvement of this subnucleus in the modulation of defensive responses associated with anxiety and panic. Our results suggest that lwDR-PAG and lwDR-dmHIP pathways modulate panic-like defense behaviors while DRD-BLA pathway is implicated in the modulation of anxiety responses.

O núcleo dorsal da rafe é a principal fonte de projeções serotonérgicas que inervam áreas límbicas implicadas na modulação de diferentes funções comportamentais e/ou neurovegetativas. Disfunções neste núcleo têm sido associadas à gênese de transtornos psiquiátricos. Estudos recentes apontam para a heterogeneidade morfológica e funcional do NDR, com destaque para evidências que sugerem a participação seletiva da sub-região denominada asas laterais nos mecanismos fisiopatológicos do transtorno de pânico. Dentre os diversos neurotransmissores presentes nas asas laterais, o papel desempenhado pelo fator liberador de corticotrofina (CRF) na modulação dos neurônios serotonérgicos presentes nesta área tem ganhado amplo destaque. Com base nestas evidências, o objetivo deste trabalho foi o de avaliar o envolvimento da neurotransmissão mediada pelo CRF nas asas laterais de ratos machos Wistar na expressão do comportamento de fuga avaliado no labirinto em T elevado (LTE). Os resultados obtidos mostram que administração local de CRF na dose de 100 ng atenuou a expressão do comportamento de fuga, enquanto que a dose de 0,3 ng facilitou a expressão desse comportamento, sugerindo assim um efeito do tipo panicolítico e panicogênico, respectivamente. A injeção de CRF nas asas laterais não afetou a aquisição da resposta de esquiva inibitória também medida no LTE. Este comportamento defensivo tem sido associado à ansiedade. Além disso, a administração de antalarmina, um antagonista seletivo de CRF1, previamente à dose de 0,3 ng bloqueou o efeito facilitador do CRF sobre a expressão da resposta da fuga, sugerindo então que os receptores de CRF1 estejam envolvidos no efeito panicogênico deste peptídeo. Assim sendo, o efeito do CRF sobre a resposta de fuga no LTE parece ser dependente da dose administrada. Os resultados obtidos, juntamente com dados prévios da literatura, indicam que diferentes subtipos de receptores de CRF sejam recrutados na mediação destes efeitos opostos causados pelo peptídeo. / The dorsal raphe nucleus (DRN) is the main source of serotonergic projections that innervate limbic areas involved in the modulation of different behavioral and/or neurovegetative functions. Dysfunctions in this nucleus have been associated with the genesis of psychiatric disorders. Recent studies point to the morphological and functional heterogeneity of NDR. There is evidence to suggest that the sub-region called lateral wings is involved in the physiopathological mechanisms of panic disorder. Among the several neurotransmitters present in the lateral wings, the role played by the corticotrophin releasing factor (CRF) in the modulation of the serotonergic neurons present in this area has raised attention. Based on these evidences, the objective of this work was to evaluate the involvement of CRFmediated neurotransmission in the lateral wings of male Wistar rats in the expression of the escape behavior evaluated in the elevated T maze test (ETM). The results showed that local administration of CRF at the dose of 100 ng attenuated the expression of escape behavior, whereas the dose of 0.3 ng facilitated the expression of this behavior, thus suggesting a panicolytic- and panicogenic-like effects, respectively. Injection of CRF in the lateral wings did not affect the acquisition of the inhibitory avoidance response, also measured in ETM. This defensive behavior has been associated with anxiety. In addition, the administration of antalarmine, a CRF1 receptor antagonist, prior to the 0.3 ng dose blocked the facilitatory effect of CRF on the expression of the escape response, thus suggesting that CRF1 receptors are involved in the panicogenic effect of this peptide. Thus, the effect of CRF on escape response in the ETM seems to be dose dependent. The results obtained, together with previous literature data, indicate that different subtypes of CRF receptors are recruited in the mediation of these opposite effects caused by the peptide.

O núcleo dorsal da rafe é a principal fonte de projeções serotonérgicas que inervam áreas límbicas implicadas na modulação de diferentes funções comportamentais e/ou neurovegetativas. Disfunções neste núcleo têm sido associadas à gênese de transtornos psiquiátricos. Estudos recentes apontam para a heterogeneidade morfológica e funcional do NDR, com destaque para evidências que sugerem a participação seletiva da sub-região denominada asas laterais nos mecanismos fisiopatológicos do transtorno de pânico. Dentre os diversos neurotransmissores presentes nas asas laterais, o papel desempenhado pelo fator liberador de corticotrofina (CRF) na modulação dos neurônios serotonérgicos presentes nesta área tem ganhado amplo destaque. Com base nestas evidências, o objetivo deste trabalho foi o de avaliar o envolvimento da neurotransmissão mediada pelo CRF nas asas laterais de ratos machos Wistar na expressão do comportamento de fuga avaliado no labirinto em T elevado (LTE). Os resultados obtidos mostram que administração local de CRF na dose de 100 ng atenuou a expressão do comportamento de fuga, enquanto que a dose de 0,3 ng facilitou a expressão desse comportamento, sugerindo assim um efeito do tipo panicolítico e panicogênico, respectivamente. A injeção de CRF nas asas laterais não afetou a aquisição da resposta de esquiva inibitória também medida no LTE. Este comportamento defensivo tem sido associado à ansiedade. Além disso, a administração de antalarmina, um antagonista seletivo de CRF1, previamente à dose de 0,3 ng bloqueou o efeito facilitador do CRF sobre a expressão da resposta da fuga, sugerindo então que os receptores de CRF1 estejam envolvidos no efeito panicogênico deste peptídeo. Assim sendo, o efeito do CRF sobre a resposta de fuga no LTE parece ser dependente da dose administrada. Os resultados obtidos, juntamente com dados prévios da literatura, indicam que diferentes subtipos de receptores de CRF sejam recrutados na mediação destes efeitos opostos causados pelo peptídeo. / The dorsal raphe nucleus (DRN) is the main source of serotonergic projections that innervate limbic areas involved in the modulation of different behavioral and/or neurovegetative functions. Dysfunctions in this nucleus have been associated with the genesis of psychiatric disorders. Recent studies point to the morphological and functional heterogeneity of NDR. There is evidence to suggest that the sub-region called lateral wings is involved in the physiopathological mechanisms of panic disorder. Among the several neurotransmitters present in the lateral wings, the role played by the corticotrophin releasing factor (CRF) in the modulation of the serotonergic neurons present in this area has raised attention. Based on these evidences, the objective of this work was to evaluate the involvement of CRFmediated neurotransmission in the lateral wings of male Wistar rats in the expression of the escape behavior evaluated in the elevated T maze test (ETM). The results showed that local administration of CRF at the dose of 100 ng attenuated the expression of escape behavior, whereas the dose of 0.3 ng facilitated the expression of this behavior, thus suggesting a panicolytic- and panicogenic-like effects, respectively. Injection of CRF in the lateral wings did not affect the acquisition of the inhibitory avoidance response, also measured in ETM. This defensive behavior has been associated with anxiety. In addition, the administration of antalarmine, a CRF1 receptor antagonist, prior to the 0.3 ng dose blocked the facilitatory effect of CRF on the expression of the escape response, thus suggesting that CRF1 receptors are involved in the panicogenic effect of this peptide. Thus, the effect of CRF on escape response in the ETM seems to be dose dependent. The results obtained, together with previous literature data, indicate that different subtypes of CRF receptors are recruited in the mediation of these opposite effects caused by the peptide.

O núcleo dorsal da rafe (NDR) é a principal fonte de projeções serotonérgicas que inervam o sistema límbico. Estudos mostram que o NDR é uma estrutura complexa, formada por distintas sub-regiões topograficamente organizadas e que apresentam diferentes propriedades neuroquímicas e funcionais. Tem sido proposto que duas vias serotonérgicas oriundas do NDR, o trato prosencefálico e o trato periventricular, modulam diferentemente a expressão de comportamentos defensivos associados aos transtornos de ansiedade generalizada e de pânico. O presente trabalho investigou se as respostas defensivas de esquiva e de fuga evocadas no modelo do labirinto em T elevado (LTE), relacionadas à ansiedade generalizada e ao pânico, respectivamente, recrutam diferentes sub-regiões do NDR. Na primeira etapa do trabalho, usando a técnica de imunoistoquímica para detecção da proteína Fos e da enzima triptofano hidroxilase, avaliamos a expressão da proteína Fos por neurônios serotonérgicos e não-serotonérgicos em diferentes sub-regiões do NDR, bem como em estruturas mesencefálicas vizinhas ao NDR, ou seja, o núcleo mediano da rafe (NMR) e substância cinzenta periaquedutal (SCP) de ratos em decorrência da expressão dos comportamento de esquiva inibitória ou fuga no LTE. Nossos resultados mostraram que os comportamentos de fuga e de esquiva evocados no LTE recrutam distintas populações neuronais do NDR, do NMR, bem como da SCP. Enquanto neurônios serotonérgicos localizados no nível médio e caudal do NDR, mais precisamente, nas sub-regiões dorsal (DRD), caudal (DRC) e interfascicular (DRI), bem como do NMR, estão envolvidos com a aquisição do comportamento de esquiva inibitória, neurônios não serotonérgicos das asas laterais do NDR/SCP ventrolateral, bem como das colunas, dorsomedial e dorsolateral da SCP participam da expressão da fuga. Na segunda parte deste trabalho, avaliamos os efeitos da administração do agonista de receptores AMPA/cainato, ácido caínico, no DRD, DRC e asas laterais do NDR sobre os comportamentos defensivos avaliados no LTE. Os resultados mostraram que a injeção de ácido caínico, tanto no DRD, quanto no DRC, facilita a aquisição da esquiva inibitória e também prejudica a expressão do comportamento de fuga. Já, a estimulação das asas laterais do NDR com ácido caínico induz a expressão do comportamento de fuga, sem alterar o comportamento de esquiva. Efeito oposto sobre o comportamento de fuga foi observado com a administração nesta região de cloreto de cobalto, um inibidor da transmissão sináptica. Nossos resultados mostraram ainda que a administração de ácido caínico nas asas laterais aumenta a distância percorrida pelos animais em uma arena circular, resultado indicativo da evocação da resposta de fuga. Por fim, avaliamos a o envolvimento da neurotransmissão mediada por receptores GABAA e por receptores CRF1 nas asas laterais do NDR, na expressão do comportamento de fuga expressa no LTE. Os resultados mostram que o bloqueio dos receptores GABAA nas asas laterais facilitou a expressão da fuga. Por outro lado a administração de antalarmina, antagonista de receptores CRF1 não alterou a expressão da resposta de fuga, porém prejudicou a aquisição da esquiva inibitória. Em conjunto, os resultados da primeira etapa indicam o envolvimento de diferentes sub-populações neuronais do NDR na expressão dos comportamentos de esquiva e fuga avaliados no LTE. Nossos resultados também apontam o envolvimento de neurônios serotonérgicos do NMR na expressão da esquiva inibitória, bem como a participação da SCP na resposta de fuga. Os resultados da segunda etapa indicam que neurônios serotonérgicos localizados no DRD e DRC possam dar origem aos tratos prosencefálico e periventricular abordados pela teoria de Deakin & Graeff (1991). Embora as asas laterais do NDR estejam marcantemente envolvidas na expressão/regulação da resposta de fuga, populações neuronais específicas dessa região também estão envolvidas na modulação do comportamento de esquiva inibitória. / The dorsal raphe nucleus (DRN) is the main source of serotonergic projections that innervate the limbic system. A wealth of evidence indicates that the DRN is a complex structure composed by topographically organized sub-regions with distinct functional and neurochemical properties. It have been proposed that two serotonergic pathways originating in the DRN, the forebrain and periventricular tracts, distinctly modulate defensive behaviors associated with generalized anxiety disorder and panic disorder. The present study addressed the hypothesis that the two defensive responses evoked by the elevated T maze (ETM), i.e. escape and inhibitory avoidance which have been related to generalized anxiety and panic disorders, respectively, would recruit different subregions of the DRN. In the first part of this work, the number of doubly-immunostained cells for Fos protein and tryptophan hydroxylase, a marker of serotonergic neurons, was assessed within the rat DRN, median raphe nucleus (MRN) and PAG following inhibitory avoidance and escape performance in the ETM. Our results showed that these two defensive responses recruited distinct neuronal populations within the DRN, MRN and PAG. While serotonergic neurons located at the middle and caudal level of the DRN, specifically within the sub-regions dorsal (DRD), caudal (DRC) and interfascicular (DRI), and the MRN are implicated in the acquistion of inhibitory avoidance, nonserotonergic neurons in lateral wings (lwDR) of the DRN /ventrolateralPAG and the dorsal columns of PAG are implicated in the escape expression. In the second part of this study, we evaluated the effects caused by the administration of AMPA/kainate receptor agonist, kainic acid, into the DRD, DRC and lwDR of rats tested in the ETM. The results showed that injection of kainic acid into DRD and DRC facilitated inhibitory avoidance acquisition and impaired escape expression. On the other hand, stimulation of the lwDR by kainic acid facilitated escape expression, without interfering with inhibitory avoidance acquisition. Opposite effect on escape behavior was observed in this region followed injection of cobalt chloride, a synaptic transmission inhibitor. Our results also showed that administration of higher doses of kainic acid into the lwDR promptly evoked a vigorous escape reaction in animals tested in a circular arena. Finally, we evaluated the involvement of GABAA and CRF1 receptor-mediated neurotransmission in the lwDR in the regulation of the escape behavior measured by the ETM. Our results showed that the GABAA receptor antagonist bicuculine injected into the lwDR favored escape expression, without affecting inhibitory avoidance acquisition. On the other hand, local microinjection of the CRF1 receptor antagonist antalarmin impaired the acquisition of inhibitory avoidance, without changing escape expression. Together, our immunohistochemical results indicate the involvement of distinct DRN neuronal subpopulations in the regulation of escape and inhibitory avoidance responses. Our results also suggested that, while serotonergic neurons within the DRD, DRC, DRI and MRN are involved in inhibitory avoidance acquisition, non-serotonergic neurons of the vlPAG, dlPAG and dmPAG are involved in escape expression. The behavioral results with kainic acid indicated that the DRC and DRD may be the origin of the forebrain and periventricular tracts addressed by Deakin & Graeffs theory (1991). Although the lwDR are markedly implicated in escape regulation, specific neuronal populations within this region may also modulate inhibitory avoidance behavior.

O núcleo dorsal da rafe (DR) envia densas projeções para o prosencéfalo e está implicado em várias funções complexas. Muitos estudos indicam que a atividade neuronal do DR é controlada por neurônios do córtex pré-frontal (PFC). Devido à escassez de informações detalhadas sobre as conexões entre o PFC e o DR, objetivamos mapear sistematicamente as projeções do PFC para o DR. O traçador neuronal toxina colérica subunidade b (CTb) foi injetado nas diferentes partes do DR. Com técnica imunoistoquímica contra a CTb, células CTb-ir foram encontradas em maior escala no córtex polar frontal e na parede medial do PFC. No PFC lateral, o córtex da insula agranular dorsal, apresentou maior densidade de neurônios CTb-ir. No PFC orbital, o córtex orbital lateral e dorso-lateral eferentam principalmente a parte central do DR. Injeções situadas na parte caudal do DR resultaram em marcação atenuada. Os resultados indicam que o PFC envia robustas projeções para o DR de forma diferenciada. Através dessas projeções o PFC pode exercer um controle \"top down\" sobre os neurônios do DR. / The dorsal raphe nucleus (DR) sends massive projections to the forebrain and is implicated in a variety of complex functions. Several studies indicate that neuronal activity in the DR is controlled by the prefrontal cortex (PFC). Since there is no detailed information about the projections from the PFC to the DR, the goal of the present study was to map these projections systematically. The neuronal tracer cholera toxin, subunit b (CTb) was injected at different levels of the DR. By immunohistochemical methods, CTb-ir cells were found highly enriched in the frontal polar cortex and in the medial wall of the PFC. In the lateral PFC, the dorsal lateral insular cortex presented the highest density of CTb-ir neurons. In the orbital PFC, the lateral and dorso-lateral orbital cortex project principally to the central segment of the DR. Injections in the caudal segment of the DR resulted in reduced CTb staining. Our results indicate that the PFC sends massive topographically organized projections to the DR, which may exert a \"top down\" control over neurons in the DR.

Résumé : les benzodiazépines (BZD) et les antidépresseurs sont efficaces pour réduire l’anxiété, mais devant les effets indésirables que les BZD induisent et face au délai d’action des antidépresseurs, le développement de nouvelles stratégies constitue un besoin primordial. Récemment, il a été montré que l’activation du récepteur 5-HT4 (5-HT4R) pouvait représenter une cible d’action prometteuse. Bien qu’un certain nombre d’études ait évalué l’activité anxiolytique des agonistes du 5-HT4R, après une administration chronique, aucune étude n’a examiné leurs effets après une administration unique, ni même le circuit cérébral à la base de cette réponse comportementale. Nous avons donc cherché à savoir si l’activation aiguë du 5-HT4R via le recrutement des terminaisons neuronales glutamatergiques du cortex préfrontal médian (CPFm) se projetant sur le noyau du raphé dorsal (NRD), un circuit impliqué dans les processus émotionnels, induisait des effets anxiolytiques rapides, grâce à des outils pharmacologiques, électrophysiologiques et optogénétiques. L’administration unique par voie systémique ou intra-CPFm d’un agoniste du 5-HT4R a produit des effets anxiolytiques rapides chez la souris, associés à une augmentation de l’activité des neurones sérotoninergiques du NRD. L’activation des projections glutamatergiques du CPFm vers le NRD a permis de réduire l’anxiété des souris, alors que l’inhibition de ces projections a bloqué les effets anxiolytiques induits par l’injection unique intra-CPFm d’une BZD (diazépam) ou d’un agoniste du 5-HT4R (RS 67333). Toutefois, ces effets ne sont que partiellement bloqués après l’administration par voie systémique de ces composés, suggérant que le circuit cortex-raphé est un carrefour nécessaire mais non suffisant à l’activité anxiolytique du diazépam et du RS 67333. Enfin, l’administration prophylactique d’un agoniste du 5-HT4R avant l’induction d’un stress a prévenu le développement d’un phénotype anxio-dépressif chez la souris, laissant penser que cette molécule pourrait renforcer la résilience au stress des populations à risque. / Benzodiazepines (BZD) and antidepressants are effective in reducing anxiety, but adverse effects of BZD and the delayed onset of action of antidepressants emphasize the need to develop fast-acting new drugs. Recent studies indicated that activation of 5-HT4 receptor (5-HT4R) could be a promising target. Although a number of studies have assessed 5-HT4R agonist anxiolytic activity after chronic treatment, few of them have neither evaluated their anxiolytic profile acutely, neither the brain circuits involved in this behavioral activity. Here, we evaluated whether acute 5-HT4R activation in glutamatergic axon terminals arising from the medial prefrontal cortex (mPFC) to the dorsal raphe nucleus (DRN), a circuit involved in emotional processes, induced fast anxiolytic effects, using pharmacologic, electrophysiologic and optogenetic tools. Acute systemic administration and intra-mPFC infusion of 5-HT4R produced fast anxiolytic effects in mice and increased DRN serotonin cell firing. Optogenetically activating mPFC terminals targeting the DRN reduced anxiety in mice whereas silencing this circuit blocked BZD (diazepam) and 5-HT4R agonist (RS 67333) mPFC infusion -induced anxiolytic effects. However, anxiolytic effects induced by an acute systemic administration of both molecules were partially blocked after optogenetically inhibiting cortical glutamatergic terminals in the DRN, suggesting that cortex-brainstem neural circuit is necessary but not sufficient for a rapid activity of diazepam and RS 67333. Finally, the prophylactic administration of a 5-HT4R agonist before stress prevented the development of an anxio-depressive phenotype in mice, suggesting that this molecule could reinforce the resilience of population at risk.

Há estudos que mostraram que o ácido N-metil-D-aspártico (NMDA), microinjetado nas estruturas do teto mesencefálico (corpos quadrigêmeos) de ratos evoca comportamentos defensivos do tipo pânico que podem ser seguidos por uma resposta antinociceptiva. Tem sido sugerido que respostas defensivas relacionadas ao medo organizadas por neurônios do tronco cerebral podem ser moduladas por projeções ascendentes mediadas pelo neurotransmissor 5-hidroxitriptamina (5-HT) do núcleo dorsal da rafe (NDR), e fenômenos antinociceptivos induzidos pelo medo inato podem ser organizados por vias serotoninérgicas descendentes também originadas no NDR. Os neurônios do NDR que originam tais conexões, por sua vez, podem ser moduladas por monoaminas que recrutam receptores 5-HT2A localizados no NDR. Não obstante, háuma escassez de estudos mostrando o papel dos receptores 5-HT2A do NDR na modulação do comportamento do tipo pânico e da antinocicepção induzida pelo medo inato organizados nos colículos superiores e inferiores. O objetivo deste estudo foi investigar a participação dos receptores 5-HT2A do NDR na modulação do comportamento de defesa organizado pelos corpos quadrigêmeos e da antinocicepção induzida pelo medo evocados por microinjeções de NMDA nos corpos quadrigêmeos. No experimento I, os animais receberam microinjeção de veículo (NaCl 0,9% / 0,2?L) ou 6, 9 e 12 nmol NMDA no CI. No experimento II, foi realizado o pré-tratamento do NDR com microinjeções de veículo ou o antagonista seletivo do receptor 5HT2A (R-96544) nas concentrações de 5, 10 e 15 nM. Dez minutos depois, o NMDA na dose mais efetiva (12 nmol) foi injetado no CI. Em ambos os experimentos, as respostas defensivas foram analisadas quantitativamente durante 10 min e, em seguida, as latências de retirada de cauda foram medidas a intervalos de 10 min durante 70 min. No experimento III, os animais receberam microinjeção de salina fisiológica ou NMDA (6, 9 e 12 nmol) nas cpSC. No experimento IV, a dose mais efetiva de NMDA (12 nmol) ou veículo foi precedida por microinjeções de veículo ou antagonista seletivo do receptor 5HT2A (R- 96544) em diferentes concentrações, 0.5, 5 e 10 nM. Ambos os efeitos pró-eversivos e antinociceptivos provocados pelas injecções intra-cpCS de NMDA foram atenuados pelo pré-tratamento do NDR com R-96544. No experimento V, a análise morfológica mostrou que os receptores 5-HT2A estão presentes nos interneurônios GABAérgicos do NDR. Em conjunto, esses achados sugerem que o bloqueio dos receptores 5-HT2A no NDR é capaz de atenuar tanto o comportamento defensivo do tipo pânico quanto a antinocicepção induzida pelo medo organizada pelos corpos quadrigêmeos. / There are studies that suggest that N-methyl-D-aspartic acid (NMDA) microinjected into the midbrain tectum structures, such corpora quadrigemina, of rats evokes panic-like defensive behaviours that can be followed by an antinociceptive response. It has been suggested that fear-related defensive responses organised by brainstem neurons can be modulated by ascending projections mediated by the neurotransmitter 5-hydroxytryptamine (5-HT) of the dorsal raphe nucleus (DRN), and phenomena of innate fear-induced antinociception can be organised by descending serotonergic pathways also originating from the DRN. The DRN neurons that give rise to such connections, in turn, can be moduled by monoamines that recruit 5-HT2A receptors located in the DRN. Nevertheless, there is a shortage of studies showing the role of DRN 5-HT2A receptors in the modulation of panic-like behaviour and innate fearinduced antinociception organised by superior and inferior colliculi. The purpose of this study was to investigate the participation of DRN 5-HT2A receptors in the modulation of panic-like behaviour and antinociception evoked by corpora quadrigemina injections of NMDA. In experiment I, the animals received microinjection of vehicle (0.9%NaCl/0.2?L) or 6, 9 and 12 nmol NMDA into the IC. In experiment II, it was performed the pretreatment of DRN with microinjections of vehicle or the 5HT2A receptor selective antagonist (R-96544) in a concentration of 5, 10 and 15 nM. Ten minutes later, NMDA at the most effective dose (12nmol) was injected in the IC. In both experiments, the defensive responses were quantitatively analysed for 10 min and then the tail-flick withdrawal latencies were measured at 10 min-intervals for 70 min. In experiment III, the animals received microinjection of physiological saline or NMDA (6, 9 and 12 nmol) into the deep layers of SC (dlSC). In experiment IV, the most effective dose of NMDA (12 nmol) or vehicle was preceded by microinjections of vehicle or 5HT2A receptor selective antagonist (R-96544) at different concentrations (0.5, 5, and 10 nM). Both proaversive and antinociceptive effects elicited by intra-dlSC injections of NMDA were attenuated by the pretreatment of the DRN with R-96544. In experiment V, the morphological analysis showed that 5-HT2A receptors are present in GABAergic interneurons in the DRN. Taken together, these findings suggest that the blockade of DRN 5-HT2A receptors decreased both panic attack-like defensive behaviour and fear- induced antinociception organised by the corpora quadrigemina neurons.

A amígdala expandida central (EAc) inclui os núcleos central da amígdala (CeA), intersticial lateral da estria terminal (BSTl), intersticial do ramo posterior da comissura anterior (IPAC) e amígdala expandida sublenticular (SLEA). A EAc e a concha do acumbens possuem densa inervação dopaminérgica, implicada em processos motivacionais, e cuja origem foi estudada com a técnica de dupla marcação celular, combinando-se imunofluorescência para o traçador retrógrado Fluoro-Gold e para a tirosina hidroxilase. Nossos resultados indicam que a inervação dopaminérgica do CeA e BSTl é semelhante, se originando em igual proporção da área tegmental ventral (A10) e do núcleo dorsal da rafe/substância cinzenta periaquedutal (A10dc). A inervação dopaminérgica da SLEA, IPAC e concha do acumbens se origina principalmente do grupo A10. Com um anticorpo específico para dopamina vimos que parte da projeção do A10dc para o CeA é de fato dopaminérgica. Os grupos dopaminérgicos diencefálicos não inervam a EAc e a concha do acumbens. / The central extended amygdala (EAc) includes the central amygdaloid nucleus (CeA), lateral bed nucleus of the stria terminalis (BSTl), interstitial nucleus of the posterior limb of the anterior commissure (IPAC) and sublenticular extended amygdala (SLEA). The dopaminergic innervation of the EAc and nucleus accumbens shell is functionally related to motivational processes. Its origin was studied by combining immunofluorescence to tyrosine hydroxylase and Fluoro-Gold, used as retrograde tracer. Our results show that dopaminergic fibers to the CeA and BSTl derive in equal proportion from neurons in ventral tegmental area (A10) and in dorsal raphe nucleus/periaqueductal gray (A10dc). Dopaminergic inputs to SLEA, IPAC and accumbens shell arise mainly from A10 neurons. Using a dopamine antibody, we confirmed that A10dc projections to CeA are in part dopaminergic. Futhermore, the present data indicate that the diencephalic dopaminergic groups do not project to EAc and accumbens shell.