O enriquecimento ambiental oferece estímulos sensoriais, sociais e cognitivos possibilitando ao animal bem-estar e comportamentos mais próximos ao seu natural. Alterações ambientais podem gerar mudanças de expressão gênica, bem como de comportamento. Assim, o primeiro objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de diferentes protocolos de enriquecimento ambiental sobre o perfil comportamental do peixe-zebra (Danio rerio) adulto. Utilizando pedras ao fundo do aquário, plantas artificiais e os animais em cardume, foram montados três protocolos de enriquecimento ambiental. O “Protocolo 1” foi desenhado para avaliar se um ambiente enriquecido com os componentes básicos de complexidade por sete dias já induziria alterações no comportamento do peixe-zebra. Os resultados obtidos com o teste de open tank demonstraram que os animais do grupo ambiente enriquecido (AE) apresentaram um perfil locomotor diferenciado, com redução de distância percorrida total e velocidade média, quando comparado com animais do grupo ambiente padrão (AP). Entretanto, esta diferença se deve a uma instabilidade comportamental apresentada pelo grupo AP através do aumento de distância percorrida no fundo do aquário. Não foram observadas alterações no comportamento tipo ansiedade e preferência social entre os grupos. Desse modo, desenhamos o “Protocolo 2” a fim de avaliar se a reposta comportamental se manteria durante uma exposição mais longa (quatorze dias) ao enriquecimento ambiental. Entretanto, a diferença no perfil locomotor entre os grupos não foi apresentada neste protocolo. Com esses resultados, demonstrou-se a intensidade do estresse provocado pela simples troca entre aquários idênticos utilizados normalmente em biotérios, necessitando uma ambientação mínima de duas semanas no aquário moradia antes da realização de testes comportamentais Por último, realizamos a avaliação do “Protocolo 3”, com o intuito de estudar se a renovação de itens da complexidade do enriquecimento ambiental dentro do período quatorze dias teria alteração nos resultados já observados. Os animais do grupo AE não apresentaram diferença no perfil comportamental geral mesmo com a inserção de novos objetos, entretanto, houve uma redução de distância percorrida no fundo do aparato. Em peixe-zebra, estudos já demonstraram a indução da plasticidade neuronal e aumento na proliferação neuronal quando submetidos a protocolos de enriquecimento. No modelo de roedores, muitos dos efeitos do enriquecimento ambiental são relacionados ao aumento de neurogênese adulta e de ramificação dendrítica, bem como alteração da funcionalidade de alguns sistemas de neurotransmissores, como o glutamatérgico. Assim, a segunda parte dessa dissertação teve como objetivo a análise da expressão proteica de um dos transportadores vesiculares de glutamato, o vGluT2, em animais expostos aos protocolos citados anteriormente Os vGluTs são expressos em regiões dendríticas dos neurônios e quanto maior sua expressão proteica, maior é a densidade de vesículas sinápticas presentes. Os dados obtidos demonstram que essa resposta é relacionada a consolidação e habituação dos peixes a essa condição por um período mais prolongado no protocolo de enriquecimento ambiental (Protocolo 2). Neste trabalho, foi demonstrado que o protocolo de enriquecimento ambiental altera a resposta comportamental do peixe-zebra adulto, mantendo-a mais regular do que a dos controles e isso, provavelmente, é decorrente da estimulação de processos direcionados a resposta ao estresse da novidade, bem como de vias relacionadas com a adaptabilidade. Ademais, demonstramos que a habituação por um protocolo mais longo à condição de um ambiente enriquecido é mais importante para desencadear o aumento de expressão proteica de vGluT2 em cérebro de peixe-zebra. / Environmental enrichment offers social, sensory and cognitive stimuli making possible animal welfare and behavior closer to its natural. Environmental alterations can generate changes in gene expression as well as in behavior. Thus, first aim of this study was to evaluate the influence of different environmental enrichment protocols in adult zebrafish’s (Danio rerio) behavioral profile. Considering items more commonly described in the literature (stones at tank bottom, artificial plants and shoal), we designed three enriched environment protocols. “Protocol 1” was developed to evaluate if an enriched environment with basics components of complexity for seven days already induce behavior alterations in zebrafish. Results obtained with open tank test demonstrated that animals submitted to environmental enrichment (EE) presented differentiated locomotor profile by a reduction of total distance travelled and average speed when compared with animals in the standard environment (SE). However, this difference was due to a behavioral instability presented by animals of SE group reflected in an increase of distance travelled in last two minutes of the test. There were not alterations in anxiety-like behavior and social preference between the groups. In this way, the “Protocol 2” was designed to evaluate whether these behavioral responses in open tank test remain in a longer exposure (fourteen days) to environmental enrichment. However, the difference in locomotor profile was not significant between groups. With the results of these two first protocols, the intensity of stress provoked by a simple change of equal tanks, normally utilized in facilities, was demonstrated. This also presented the necessity of a minimum of two weeks of habituation in home tank, before conducting any behavioral test Finally, we realized the evaluation of “Protocol 3” in order to study if a renovation of enriched environment items of complexity within the period of fourteen days would change results already observed. Animals of EE group showed no difference in general behavioral profile even with the insertion of new objects in environment, similarly to that observed in Protocol 2, however a reduction of distance travelled was presented by these animals, reflecting a little of Protocol 1. In zebrafish, some studies have already demonstrated the induction of neuronal plasticity and increase of neuronal proliferation when animals were submitted to enriched environment protocols. In rodent models, many of effects of environmental enrichment are related to increased adult neurogenesis and dendritic branching, as well as alteration of functionality of some neurotransmitter system was known – like glutamatergic. Thus, second part of this dissertation had as objective the analyses of protein expression of one of the vesicular glutamate transporter (vGluT), the vGluT2, in those three enriched environment protocols cited previously by Western Blotting technique The vGluTs were expressed in neuronal dendritic regions and more its expression, more density of synaptic vesicles presents in analyzed region. Data obtained demonstrated that the increase of immunocontent of vGluT2 is related with consolidation and habituation of fish to this condition for a longer period in environmental enrichment (Protocol 2). In this study, there was demonstrated that environmental enrichment alters the adult zebrafish’s behavioral response, keeping it more regular than the control group (SE) and, probably, this is due to stimulation of process directed to stress response of novelty as well as of pathways related to adaptability. In addition, we have demonstrated that habituation to the condition by a longer protocol of enriched environment is more important to trigger the increase of vGluT2 protein expression in total brain of adult zebrafish.

A encefalopatia neonatal causada pela hipóxia-isquemia (HI) é uma importante causa de morte tanto em países desenvolvidos como em desenvolvimento. Diversas estratégias neuroprotetoras vêm sendo desenvolvidas para o tratamento deste tipo de lesão. O ambiente enriquecido (AE) surge como uma destas estratégias, pois se sabe que a interação social, estímulos visuais e sensoriais e atividade física proporcionadas pelo AE induzem mudanças comportamentais e neurofisiológicas. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos do AE sobre a ansiedade, memória emocional, locomoção e expressão de proteína fibrilar glial ácida (GFAP) no hipocampo de ratos Wistar jovens submetidos à HI encefálica neonatal. Ratos wistar machos e fêmeas, no 7º dia pós-natal (DPN), foram submetidos ao modelo de Levine-Rice de HI neonatal, no qual a artéria carótida comum esquerda é ocluída permanentemente e, na seqüência, os animais foram mantidos em uma atmosfera hipóxica (90 min, 8%O2-92%N2).Os animais foram divididos em quatro grupos: CTAP (controle ambiente padrão), CTAE (controle ambiente enriquecido), HIAP (hipóxia-isquemia ambiente padrão) e HIAE (hipóxia-isquemia ambiente enriquecido). Os animais dos grupos AE permaneceram no enriquecimento ambiental mantido desde o 8º DPN. Após o desmame os animais foram divididos em grupos e estimulados em AE (1h/dia por 2 semanas). Foram avaliados os efeitos da HI e do AE sobre a ansiedade na primeira exposição dos animais ao labirinto em cruz elevado (LCE) e a memória emocional através de duas exposições ao LCE; a locomoção foi avaliada através de filmagem e avaliação cinemétrica da altura e tamanho da passada; e, para análise da morfologia foi realizada a técnica de imunofluorescência para a GFAP na região de CA1 do hipocampo. Não houve alteração no nível de ansiedade dos animais, nem pela HI, nem pelo AE. Na análise do primeiro para o segundo dia de exposição ao LCE todos os animais apresentaram diminuição no número de entradas nos braços abertos (EBA). Ao avaliar a porcentagem de EBA, o grupo HIAP foi o único que não diminuiu este índice entre as exposições. Foi observada uma diminuição do percentual de EBA entre os grupos HIAP e HIAE na segunda exposição; também foi identificada uma diminuição do tempo e porcentagem de tempo em braços abertos do primeiro para o segundo dia para os grupos CTAE e HIAE. Na segunda exposição os animais HIAE quando comparados ao HIAP apresentaram menor de tempo e percentual de permanência nos braços abertos. Houve diminuição do número de entradas nos braços fechados (EBF) do primeiro para o segundo dia em todos os grupos, exceto no grupo HIAP. Em conjunto, esses achados indicam um prejuízo na formação da memória emocional nos animais submetidos à HI, sendo revertido pelo AE. A avaliação da cinemetria, observada através da caminhada em plataforma horizontal, indicou que não houve diferença entre o tamanho e altura das passadas nos quatro grupos estudados. Nas análises morfológicas, não foram encontradas diferenças significativas no hipocampo contralateral à lesão, porém do lado ipsilateral foi revelado um aumento da densidade de astrócitos apenas no grupo HIAP. Na porcentagem de área ocupada por astrócitos GFAP+ há um aumento do porcentual em ambos os lados somente no grupo HIAP. Sendo assim, nossos resultados indicam que o enriquecimento ambiental contribui para a recuperação e/ou reversão do déficit da memória emocional em animais com lesão hipóxico-isquêmica, assim como o AE reverte e/ou previne o aumento da densidade e porcentagem de área ocupada por astrócitos na região CA1 do hipocampo. / Encephalopathy caused by neonatal hypoxia-ischemia (HI) is a major cause of death in both developed and developing countries. Several neuroprotective strategies have been developed for the treatment of this type of injury. The enriched environment (AE) emerges as one of these strategies, because we know that social interaction, visual and sensory and physical activities offered by AE induce behavioral and neurophysiological changes. The objective of this study was to investigate the effects of enriched environment on anxiety, emotional memory, motor behavior and expression of glial fibrillary acidic protein (GFAP) in the hippocampus of young Wistar rats submitted to neonatal HI. Male and female Wistar rats, on the 7th day postnatal (DPN) were subjected to the Levine-Rice HI neonatal, in which the left common carotid artery is permanently occluded and, subsequently, animals were kept in an hypoxic atmosphere (90 min, 8% O2, 92% N2). The animals were divided into four groups: CTAP (control environmental standard), CTAE (control enriched environment), HIAP (hypoxia-ischemia environmental standard) and HIAE (hypoxia-ischemia enriched environment). The AE animals groups were maintained in environmental enrichment since the 8th DPN. After weaning, animals were divided into groups and stimulated in another enriched environment (1 h per day, for 2 weeks). The animal´s behavior was observed on elevated plus maze (EPM); locomotion was evaluated by the walking behavior and for morphology analysis was performed by immunofluorescence for GFAP in the hippocampal CA1 region. There was no change in anxiety level of the animals, either by HI or by AE. When analyzing the first to the second day of exposure to EPM all animals showed a reduction in the number of entries into open arms (EOA). HIAP was the only group which did not show a reduction in the percentage of OAE in the first EPM exposure. In the second exposure, HIAE group reduced the percentage of EOA, when compared to HIAP. Considering TOA and percentage of TOA, AE groups showed a decrease from the first to the second day. In the second exposure there was a decrease in percentage of TOA and TOA in HIAE group when compared to the HIAP. There was a decrease in the number of closed arm entries (ECA) from first to second day in all groups except the group HIAP. Taking together, these findings indicate impairment in emotional memory in animals subjected to HI, being reversed by AE. The evaluation of the walking behavior showed no difference between the size and height of the steps in the four groups. In morphological analysis, no significant differences were found in the hippocampus contralateral to the lesion, but the ipsilateral side revealed an increased density of astrocytes only in the group HIAP. The percentage of area occupied by GFAP+ astrocytes increased on both sides in the HIAP group. Thus, our results indicate that environmental enrichment contributes to the recovery and / or reversal of the emotional memory deficit in animals with hypoxic-ischemic injury, as well as the enriched environment reverses and / or prevents the increase in density and percentage of area occupied by astrocytes in the hippocampal CA1 region.

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Estudos prévios têm demonstrado que a manutenção de animais em ambiente enriquecido traz um conjunto de benefícios através dos estímulos que oferece, sendo a atividade física um desses estímulos. Apesar disso, poucos estudos investigaram os efeitos da manutenção de animais diabéticos em ambiente enriquecido. Desta forma, a presente dissertação teve por objetivos investigar os efeitos do diabetes na atividade física realizada no ambiente enriquecido e investigar os efeitos do ambiente enriquecido em parâmetros bioquímicos, morfométricos, cognitivos e nas proteínas AKT, RhoA e RhoE musculares. Para isso, na primeira etapa do desenho experimental, ratos wistar foram distribuídos em dois grupos: controle e diabetes. O diabetes foi induzido por estreptozotocina via intraperitonial (50 mg/kg) e os animais foram inseridos em gaiolas amplas contendo objetos coloridos e rodas de atividade com contador de giros. O rastreamento foi realizado pelo sistema para análises cinemáticas, Digital Video For Biomechanics - Windows 32 bits (DVIDEOW® ) e software Matlab® . Na segunda etapa do desenho experimental, os animais foram distribuídos nos seguintes grupos: controle, diabetes e diabetes gaiola enriquecida. O diabetes foi induzido por estreptozotocina via intraperitonial (50 mg/kg) e os animais foram mantidos em gaiolas padrão ou ambiente enriquecido. A massa corporal, ingestão hídrica e alimentar foram coletadas duas vezes por semana e a glicemia no início e final do experimento. Ao final do período experimental foi registrado o comprimento corporal e coletadas amostras do músculo gastrocnêmio para as análises da fosforilação da AKT e expressão de RhoA e RhoE. Para estas análises, foram utlizados o teste t ou Mann-Whitney para as análises entre dois grupos e análise de variância (ANOVA) two way, com posthoc de Bonferroni (significância de 5%) para as demais análises. O software SPSS® foi utilizado para as análises. O diabetes reduziu o acúmulo de atividade física no ambiente enriquecido. A manutenção no ambiente enriquecido amenizou o aumento da hiperglicemia e melhorou, parcialmente, o desempenho no labirinto aquático de Morris dos animais diabéticos. A redução na massa corporal, índice de Lee e o aumento na ingestão hídrica e alimentar nesses animais diabéticos não foram influenciados pelo ambiente enriquecido. Ainda, neste período de 6 semanas, não houve efeitos do diabetes ou do ambiente enriquecido na fosforilação da AKT e expressão das proteínas RhoA e RhoE. Pode ser concluído que a manutenção no ambiente enriquecido traz benefícios aos animais diabéticos, apesar deste realizar menos atividade física que animais controles. / Diabetes mellitus is a pathological condition that brings several complications such as metabolic, endocrine, cognitive loss, sarcopenia, weight loss, hyperphagia and polydipsia. Previous studies have shown that keeping animals in enriched environment brings a set of benefits through the stimuli it provides, and the physical activity is one of these stimuli. Despite this, few studies have investigated the effects of the maintenance of animals in diabetic enriched environment. The present dissertation aimed to investigate the effects of diabetes on physical activity performed in the enriched environment and to investigate the effects of enriched environment on biochemical parameters, morphometric, cognitive, and AKT, RhoA and RhoE proteins in the muscle. For this, in the first step of the experimental design, wistar rats were distributed into two groups: control and diabetes. Diabetes was induced streptozotocin via intraperitoneal (50 mg/kg) and the animals were placed in large cages, containing colored objects and the wheels of activity and a counter of revolutions. The tracking was carried out by the system for analysis, kinematics, Digital Video For Biomechanics - 32-bit Windows (DVIDEOW®) and Matlab® software. In the second step of the experimental design, the animals were distributed into the following groups: control, diabetic and diabetic - enriched cage. Diabetes was induced streptozotocin via intraperitoneal (50 mg/kg) and the animals were kept in cages of standard or enriched environment. The body mass, the intake of water and food were collected twice per week and the blood glucose at the beginning and end of the experiment. At the end of the experimental period was recorded and the length of the body and collected samples of the gastrocnemius muscle for the analysis of the phosphorylation of AKT and expression of RhoA and RhoE. For these analyses, were used the t test or the Mann-Whitney test for analyses between two groups and analysis of variance (ANOVA) two way, with posthoc Bonferroni (significance of 5%) for all other analyses. The software SPSS® was used for the analyses. Diabetes reduced the accumulation of physical activity in the enriched environment. The maintenance in the enriched environment slowdown the increase of hyperglycemia and improved, in part, the performance of the diabetic animals in the water maze of Morris. The reduction in the body mass, index of Lee and the increase in the intake of water and food of these diabetic animals were not influenced by the enriched environment. Still, in this period of 6 weeks, there were no effects of the diabetes or from the enriched environment in the phosphorylation of AKT and expression of the RhoA and RhoE proteins. It can be concluded that maintenance in enriched environment brings benefits to the animals and diabetic patients, although this perform less physical activity than control animals.

O enriquecimento ambiental oferece estímulos sensoriais, sociais e cognitivos possibilitando ao animal bem-estar e comportamentos mais próximos ao seu natural. Alterações ambientais podem gerar mudanças de expressão gênica, bem como de comportamento. Assim, o primeiro objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de diferentes protocolos de enriquecimento ambiental sobre o perfil comportamental do peixe-zebra (Danio rerio) adulto. Utilizando pedras ao fundo do aquário, plantas artificiais e os animais em cardume, foram montados três protocolos de enriquecimento ambiental. O “Protocolo 1” foi desenhado para avaliar se um ambiente enriquecido com os componentes básicos de complexidade por sete dias já induziria alterações no comportamento do peixe-zebra. Os resultados obtidos com o teste de open tank demonstraram que os animais do grupo ambiente enriquecido (AE) apresentaram um perfil locomotor diferenciado, com redução de distância percorrida total e velocidade média, quando comparado com animais do grupo ambiente padrão (AP). Entretanto, esta diferença se deve a uma instabilidade comportamental apresentada pelo grupo AP através do aumento de distância percorrida no fundo do aquário. Não foram observadas alterações no comportamento tipo ansiedade e preferência social entre os grupos. Desse modo, desenhamos o “Protocolo 2” a fim de avaliar se a reposta comportamental se manteria durante uma exposição mais longa (quatorze dias) ao enriquecimento ambiental. Entretanto, a diferença no perfil locomotor entre os grupos não foi apresentada neste protocolo. Com esses resultados, demonstrou-se a intensidade do estresse provocado pela simples troca entre aquários idênticos utilizados normalmente em biotérios, necessitando uma ambientação mínima de duas semanas no aquário moradia antes da realização de testes comportamentais Por último, realizamos a avaliação do “Protocolo 3”, com o intuito de estudar se a renovação de itens da complexidade do enriquecimento ambiental dentro do período quatorze dias teria alteração nos resultados já observados. Os animais do grupo AE não apresentaram diferença no perfil comportamental geral mesmo com a inserção de novos objetos, entretanto, houve uma redução de distância percorrida no fundo do aparato. Em peixe-zebra, estudos já demonstraram a indução da plasticidade neuronal e aumento na proliferação neuronal quando submetidos a protocolos de enriquecimento. No modelo de roedores, muitos dos efeitos do enriquecimento ambiental são relacionados ao aumento de neurogênese adulta e de ramificação dendrítica, bem como alteração da funcionalidade de alguns sistemas de neurotransmissores, como o glutamatérgico. Assim, a segunda parte dessa dissertação teve como objetivo a análise da expressão proteica de um dos transportadores vesiculares de glutamato, o vGluT2, em animais expostos aos protocolos citados anteriormente Os vGluTs são expressos em regiões dendríticas dos neurônios e quanto maior sua expressão proteica, maior é a densidade de vesículas sinápticas presentes. Os dados obtidos demonstram que essa resposta é relacionada a consolidação e habituação dos peixes a essa condição por um período mais prolongado no protocolo de enriquecimento ambiental (Protocolo 2). Neste trabalho, foi demonstrado que o protocolo de enriquecimento ambiental altera a resposta comportamental do peixe-zebra adulto, mantendo-a mais regular do que a dos controles e isso, provavelmente, é decorrente da estimulação de processos direcionados a resposta ao estresse da novidade, bem como de vias relacionadas com a adaptabilidade. Ademais, demonstramos que a habituação por um protocolo mais longo à condição de um ambiente enriquecido é mais importante para desencadear o aumento de expressão proteica de vGluT2 em cérebro de peixe-zebra. / Environmental enrichment offers social, sensory and cognitive stimuli making possible animal welfare and behavior closer to its natural. Environmental alterations can generate changes in gene expression as well as in behavior. Thus, first aim of this study was to evaluate the influence of different environmental enrichment protocols in adult zebrafish’s (Danio rerio) behavioral profile. Considering items more commonly described in the literature (stones at tank bottom, artificial plants and shoal), we designed three enriched environment protocols. “Protocol 1” was developed to evaluate if an enriched environment with basics components of complexity for seven days already induce behavior alterations in zebrafish. Results obtained with open tank test demonstrated that animals submitted to environmental enrichment (EE) presented differentiated locomotor profile by a reduction of total distance travelled and average speed when compared with animals in the standard environment (SE). However, this difference was due to a behavioral instability presented by animals of SE group reflected in an increase of distance travelled in last two minutes of the test. There were not alterations in anxiety-like behavior and social preference between the groups. In this way, the “Protocol 2” was designed to evaluate whether these behavioral responses in open tank test remain in a longer exposure (fourteen days) to environmental enrichment. However, the difference in locomotor profile was not significant between groups. With the results of these two first protocols, the intensity of stress provoked by a simple change of equal tanks, normally utilized in facilities, was demonstrated. This also presented the necessity of a minimum of two weeks of habituation in home tank, before conducting any behavioral test Finally, we realized the evaluation of “Protocol 3” in order to study if a renovation of enriched environment items of complexity within the period of fourteen days would change results already observed. Animals of EE group showed no difference in general behavioral profile even with the insertion of new objects in environment, similarly to that observed in Protocol 2, however a reduction of distance travelled was presented by these animals, reflecting a little of Protocol 1. In zebrafish, some studies have already demonstrated the induction of neuronal plasticity and increase of neuronal proliferation when animals were submitted to enriched environment protocols. In rodent models, many of effects of environmental enrichment are related to increased adult neurogenesis and dendritic branching, as well as alteration of functionality of some neurotransmitter system was known – like glutamatergic. Thus, second part of this dissertation had as objective the analyses of protein expression of one of the vesicular glutamate transporter (vGluT), the vGluT2, in those three enriched environment protocols cited previously by Western Blotting technique The vGluTs were expressed in neuronal dendritic regions and more its expression, more density of synaptic vesicles presents in analyzed region. Data obtained demonstrated that the increase of immunocontent of vGluT2 is related with consolidation and habituation of fish to this condition for a longer period in environmental enrichment (Protocol 2). In this study, there was demonstrated that environmental enrichment alters the adult zebrafish’s behavioral response, keeping it more regular than the control group (SE) and, probably, this is due to stimulation of process directed to stress response of novelty as well as of pathways related to adaptability. In addition, we have demonstrated that habituation to the condition by a longer protocol of enriched environment is more important to trigger the increase of vGluT2 protein expression in total brain of adult zebrafish.

A encefalopatia neonatal causada pela hipóxia-isquemia (HI) é uma importante causa de morte tanto em países desenvolvidos como em desenvolvimento. Diversas estratégias neuroprotetoras vêm sendo desenvolvidas para o tratamento deste tipo de lesão. O ambiente enriquecido (AE) surge como uma destas estratégias, pois se sabe que a interação social, estímulos visuais e sensoriais e atividade física proporcionadas pelo AE induzem mudanças comportamentais e neurofisiológicas. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos do AE sobre a ansiedade, memória emocional, locomoção e expressão de proteína fibrilar glial ácida (GFAP) no hipocampo de ratos Wistar jovens submetidos à HI encefálica neonatal. Ratos wistar machos e fêmeas, no 7º dia pós-natal (DPN), foram submetidos ao modelo de Levine-Rice de HI neonatal, no qual a artéria carótida comum esquerda é ocluída permanentemente e, na seqüência, os animais foram mantidos em uma atmosfera hipóxica (90 min, 8%O2-92%N2).Os animais foram divididos em quatro grupos: CTAP (controle ambiente padrão), CTAE (controle ambiente enriquecido), HIAP (hipóxia-isquemia ambiente padrão) e HIAE (hipóxia-isquemia ambiente enriquecido). Os animais dos grupos AE permaneceram no enriquecimento ambiental mantido desde o 8º DPN. Após o desmame os animais foram divididos em grupos e estimulados em AE (1h/dia por 2 semanas). Foram avaliados os efeitos da HI e do AE sobre a ansiedade na primeira exposição dos animais ao labirinto em cruz elevado (LCE) e a memória emocional através de duas exposições ao LCE; a locomoção foi avaliada através de filmagem e avaliação cinemétrica da altura e tamanho da passada; e, para análise da morfologia foi realizada a técnica de imunofluorescência para a GFAP na região de CA1 do hipocampo. Não houve alteração no nível de ansiedade dos animais, nem pela HI, nem pelo AE. Na análise do primeiro para o segundo dia de exposição ao LCE todos os animais apresentaram diminuição no número de entradas nos braços abertos (EBA). Ao avaliar a porcentagem de EBA, o grupo HIAP foi o único que não diminuiu este índice entre as exposições. Foi observada uma diminuição do percentual de EBA entre os grupos HIAP e HIAE na segunda exposição; também foi identificada uma diminuição do tempo e porcentagem de tempo em braços abertos do primeiro para o segundo dia para os grupos CTAE e HIAE. Na segunda exposição os animais HIAE quando comparados ao HIAP apresentaram menor de tempo e percentual de permanência nos braços abertos. Houve diminuição do número de entradas nos braços fechados (EBF) do primeiro para o segundo dia em todos os grupos, exceto no grupo HIAP. Em conjunto, esses achados indicam um prejuízo na formação da memória emocional nos animais submetidos à HI, sendo revertido pelo AE. A avaliação da cinemetria, observada através da caminhada em plataforma horizontal, indicou que não houve diferença entre o tamanho e altura das passadas nos quatro grupos estudados. Nas análises morfológicas, não foram encontradas diferenças significativas no hipocampo contralateral à lesão, porém do lado ipsilateral foi revelado um aumento da densidade de astrócitos apenas no grupo HIAP. Na porcentagem de área ocupada por astrócitos GFAP+ há um aumento do porcentual em ambos os lados somente no grupo HIAP. Sendo assim, nossos resultados indicam que o enriquecimento ambiental contribui para a recuperação e/ou reversão do déficit da memória emocional em animais com lesão hipóxico-isquêmica, assim como o AE reverte e/ou previne o aumento da densidade e porcentagem de área ocupada por astrócitos na região CA1 do hipocampo. / Encephalopathy caused by neonatal hypoxia-ischemia (HI) is a major cause of death in both developed and developing countries. Several neuroprotective strategies have been developed for the treatment of this type of injury. The enriched environment (AE) emerges as one of these strategies, because we know that social interaction, visual and sensory and physical activities offered by AE induce behavioral and neurophysiological changes. The objective of this study was to investigate the effects of enriched environment on anxiety, emotional memory, motor behavior and expression of glial fibrillary acidic protein (GFAP) in the hippocampus of young Wistar rats submitted to neonatal HI. Male and female Wistar rats, on the 7th day postnatal (DPN) were subjected to the Levine-Rice HI neonatal, in which the left common carotid artery is permanently occluded and, subsequently, animals were kept in an hypoxic atmosphere (90 min, 8% O2, 92% N2). The animals were divided into four groups: CTAP (control environmental standard), CTAE (control enriched environment), HIAP (hypoxia-ischemia environmental standard) and HIAE (hypoxia-ischemia enriched environment). The AE animals groups were maintained in environmental enrichment since the 8th DPN. After weaning, animals were divided into groups and stimulated in another enriched environment (1 h per day, for 2 weeks). The animal´s behavior was observed on elevated plus maze (EPM); locomotion was evaluated by the walking behavior and for morphology analysis was performed by immunofluorescence for GFAP in the hippocampal CA1 region. There was no change in anxiety level of the animals, either by HI or by AE. When analyzing the first to the second day of exposure to EPM all animals showed a reduction in the number of entries into open arms (EOA). HIAP was the only group which did not show a reduction in the percentage of OAE in the first EPM exposure. In the second exposure, HIAE group reduced the percentage of EOA, when compared to HIAP. Considering TOA and percentage of TOA, AE groups showed a decrease from the first to the second day. In the second exposure there was a decrease in percentage of TOA and TOA in HIAE group when compared to the HIAP. There was a decrease in the number of closed arm entries (ECA) from first to second day in all groups except the group HIAP. Taking together, these findings indicate impairment in emotional memory in animals subjected to HI, being reversed by AE. The evaluation of the walking behavior showed no difference between the size and height of the steps in the four groups. In morphological analysis, no significant differences were found in the hippocampus contralateral to the lesion, but the ipsilateral side revealed an increased density of astrocytes only in the group HIAP. The percentage of area occupied by GFAP+ astrocytes increased on both sides in the HIAP group. Thus, our results indicate that environmental enrichment contributes to the recovery and / or reversal of the emotional memory deficit in animals with hypoxic-ischemic injury, as well as the enriched environment reverses and / or prevents the increase in density and percentage of area occupied by astrocytes in the hippocampal CA1 region.

A encefalopatia neonatal causada pela hipóxia-isquemia (HI) é uma importante causa de morte tanto em países desenvolvidos como em desenvolvimento. Diversas estratégias neuroprotetoras vêm sendo desenvolvidas para o tratamento deste tipo de lesão. O ambiente enriquecido (AE) surge como uma destas estratégias, pois se sabe que a interação social, estímulos visuais e sensoriais e atividade física proporcionadas pelo AE induzem mudanças comportamentais e neurofisiológicas. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos do AE sobre a ansiedade, memória emocional, locomoção e expressão de proteína fibrilar glial ácida (GFAP) no hipocampo de ratos Wistar jovens submetidos à HI encefálica neonatal. Ratos wistar machos e fêmeas, no 7º dia pós-natal (DPN), foram submetidos ao modelo de Levine-Rice de HI neonatal, no qual a artéria carótida comum esquerda é ocluída permanentemente e, na seqüência, os animais foram mantidos em uma atmosfera hipóxica (90 min, 8%O2-92%N2).Os animais foram divididos em quatro grupos: CTAP (controle ambiente padrão), CTAE (controle ambiente enriquecido), HIAP (hipóxia-isquemia ambiente padrão) e HIAE (hipóxia-isquemia ambiente enriquecido). Os animais dos grupos AE permaneceram no enriquecimento ambiental mantido desde o 8º DPN. Após o desmame os animais foram divididos em grupos e estimulados em AE (1h/dia por 2 semanas). Foram avaliados os efeitos da HI e do AE sobre a ansiedade na primeira exposição dos animais ao labirinto em cruz elevado (LCE) e a memória emocional através de duas exposições ao LCE; a locomoção foi avaliada através de filmagem e avaliação cinemétrica da altura e tamanho da passada; e, para análise da morfologia foi realizada a técnica de imunofluorescência para a GFAP na região de CA1 do hipocampo. Não houve alteração no nível de ansiedade dos animais, nem pela HI, nem pelo AE. Na análise do primeiro para o segundo dia de exposição ao LCE todos os animais apresentaram diminuição no número de entradas nos braços abertos (EBA). Ao avaliar a porcentagem de EBA, o grupo HIAP foi o único que não diminuiu este índice entre as exposições. Foi observada uma diminuição do percentual de EBA entre os grupos HIAP e HIAE na segunda exposição; também foi identificada uma diminuição do tempo e porcentagem de tempo em braços abertos do primeiro para o segundo dia para os grupos CTAE e HIAE. Na segunda exposição os animais HIAE quando comparados ao HIAP apresentaram menor de tempo e percentual de permanência nos braços abertos. Houve diminuição do número de entradas nos braços fechados (EBF) do primeiro para o segundo dia em todos os grupos, exceto no grupo HIAP. Em conjunto, esses achados indicam um prejuízo na formação da memória emocional nos animais submetidos à HI, sendo revertido pelo AE. A avaliação da cinemetria, observada através da caminhada em plataforma horizontal, indicou que não houve diferença entre o tamanho e altura das passadas nos quatro grupos estudados. Nas análises morfológicas, não foram encontradas diferenças significativas no hipocampo contralateral à lesão, porém do lado ipsilateral foi revelado um aumento da densidade de astrócitos apenas no grupo HIAP. Na porcentagem de área ocupada por astrócitos GFAP+ há um aumento do porcentual em ambos os lados somente no grupo HIAP. Sendo assim, nossos resultados indicam que o enriquecimento ambiental contribui para a recuperação e/ou reversão do déficit da memória emocional em animais com lesão hipóxico-isquêmica, assim como o AE reverte e/ou previne o aumento da densidade e porcentagem de área ocupada por astrócitos na região CA1 do hipocampo. / Encephalopathy caused by neonatal hypoxia-ischemia (HI) is a major cause of death in both developed and developing countries. Several neuroprotective strategies have been developed for the treatment of this type of injury. The enriched environment (AE) emerges as one of these strategies, because we know that social interaction, visual and sensory and physical activities offered by AE induce behavioral and neurophysiological changes. The objective of this study was to investigate the effects of enriched environment on anxiety, emotional memory, motor behavior and expression of glial fibrillary acidic protein (GFAP) in the hippocampus of young Wistar rats submitted to neonatal HI. Male and female Wistar rats, on the 7th day postnatal (DPN) were subjected to the Levine-Rice HI neonatal, in which the left common carotid artery is permanently occluded and, subsequently, animals were kept in an hypoxic atmosphere (90 min, 8% O2, 92% N2). The animals were divided into four groups: CTAP (control environmental standard), CTAE (control enriched environment), HIAP (hypoxia-ischemia environmental standard) and HIAE (hypoxia-ischemia enriched environment). The AE animals groups were maintained in environmental enrichment since the 8th DPN. After weaning, animals were divided into groups and stimulated in another enriched environment (1 h per day, for 2 weeks). The animal´s behavior was observed on elevated plus maze (EPM); locomotion was evaluated by the walking behavior and for morphology analysis was performed by immunofluorescence for GFAP in the hippocampal CA1 region. There was no change in anxiety level of the animals, either by HI or by AE. When analyzing the first to the second day of exposure to EPM all animals showed a reduction in the number of entries into open arms (EOA). HIAP was the only group which did not show a reduction in the percentage of OAE in the first EPM exposure. In the second exposure, HIAE group reduced the percentage of EOA, when compared to HIAP. Considering TOA and percentage of TOA, AE groups showed a decrease from the first to the second day. In the second exposure there was a decrease in percentage of TOA and TOA in HIAE group when compared to the HIAP. There was a decrease in the number of closed arm entries (ECA) from first to second day in all groups except the group HIAP. Taking together, these findings indicate impairment in emotional memory in animals subjected to HI, being reversed by AE. The evaluation of the walking behavior showed no difference between the size and height of the steps in the four groups. In morphological analysis, no significant differences were found in the hippocampus contralateral to the lesion, but the ipsilateral side revealed an increased density of astrocytes only in the group HIAP. The percentage of area occupied by GFAP+ astrocytes increased on both sides in the HIAP group. Thus, our results indicate that environmental enrichment contributes to the recovery and / or reversal of the emotional memory deficit in animals with hypoxic-ischemic injury, as well as the enriched environment reverses and / or prevents the increase in density and percentage of area occupied by astrocytes in the hippocampal CA1 region.

O presente trabalho visou a estudar a relação entre o ambiente em que ratos se desenvolvem e a auto-administração de etanol (ET) na idade adulta. Usualmente, a pesquisa comportamental com animais em laboratório utiliza sujeitos mantidos isolados em caixas (I). Uma das espécies mais usadas é o rato, um animal social que em habitat natural vive em colônias. Tem sido proposto que a baixa disponibilidade de reforçadores alternativos é um dos fatores determinantes no abuso de drogas. O presente estudo visou comparar tratamentos comportamentais, i.e,. Reforçadores concorrentes, e tratamentos farmacológicos, i.e., ondansetrona, no consumo de ET nos ratos criados nos diferentes ambientes. Para tal, ratos Wistar machos foram criados em I ou em ambiente enriquecido (AE) e o comportamento de auto-administração do ET foi medido pelo desempenho sob um esquema concorrente VR-VR no qual uma alternativa dispensava uma solução de ET e a outra uma solução isocalórica ao ET. No primeiro experimento, a influência de reforçadores concorrentes no consumo de ET foi avaliada utilizando um delineamento experimental do tipo ABAB, com água ou solução isocalórica (maltodextrina- MALTO 14,8%) como concorrentes ao consumo de ET, alternadamente. A fim de estimar se diferenças nos níveis de ansiedade incondicionada eram responsáveis por diferenças no consumo de ET foi realizado um teste no labirinto em cruz elevada. Não houve diferença significativa entre os grupos. A fim de estudar os efeitos da ondansetrona, um bloqueador dos receptores de 5-HT3, que vem sendo relatado na literatura como eficaz em reduzir o consumo de ET em dependentes, mas apenas no subgrupo de início precoce, os animais criados em diferentes ambientes foram submetidos a um modelo concorrente de consumo. Primeiramente a introdução do ET foi realizada ao final da adolescência dos sujeitos, e a escolha por ET ou o concorrente foram avaliados em diferentes fases: concorrente isocalórico ou água reproduzindo o primeiro experimento, e houve diferenças significativas entre os grupos. Solução de MALTO 1% foi utilizada como concorrente ao ET para o teste da droga. Foram testadas duas doses da droga: 0,1mg/kg e 0,4 mg/kg. Foram conduzidos testes sem o uso de restrição alimentar e em abstinência de ET, em que apenas a sacarina 0,25% era apresentada. Paralelamente, foram realizadas coletas de fezes dos animais, durante as diversas fases do experimento a fim de estimar os níveis fecais do hormônio associado ao estresse corticosterona. Os sujeitos do grupo I consumiram e responderam significativamente mais pelo ET. A ondasetrona alterou o consumo de ET dos sujeitos apenas quando concorrente à MALTO 1%, de maneiras diferentes para os diversos sujeitos. A criação nos diferentes ambientes influencia a excreção de metabolitos fecais de corticosterona em função das fases experimentais / The aim of the present work was to study the relation between the environment in which rats develop and the self-administration of ethanol (ET) during their adult life. Usually, behavior research using animals in laboratory is done with subjects kept in isolated (I) boxes. Rats are one of the most commonly used species and are social animals when in their natural habitat, living in colonies. It is proposed that low availability of alternative reinforcers is one of the key factors for drug abuse. The present work compared the effects of behavior treatments (i.e. concurrent reinforcers) and pharmacological treatments (i.e. ondansteron) in ET consumption by rats raised in two different types of environment. Male Wistar rats were reared in I or enriched environments (EE) and the behavior of ET self-administration was measured on a operant self-administration procedure using a VR-VR concurring schedule in which an alternative delivered an ET solution and the other, an isocaloric solution (maltodextrin - MALTO 14,8%). In the first experiment, the influence of concurrent reinforcers over the consumption of ET was measured using an ABAB design, with water or the isocaloric solution as alternative reinforcers each at a time. With the purpose of estimating if different levels of unconditioned anxiety were responsible for different levels of ET consumption, tests were conduced in an elevated plus maze. There were no significant differences between groups EE and I. On Experiment 2 the effects of ondasantron, an antagonist of 5-HT3 receptor that has been shown to reduce ET consumption on dependent human subjects, but only for early onset dependents, was evaluated. ET was introduced when subjects were in their late teens. The ET consumption and choice behavior of rats reared in EE or I were evaluated in a concurrent schedule. Isocaloric solution or water were delivered, reproducing Experiment 1 and significant differences emerged between groups. MALTO1% solution or water were then used as concurrents reinforcers to ET for the test using the drug. Two drug doses were tested: 0,1mg/kg and 0,4 mg/kg. Also, there were assessments made without alimentary restrictions and in ET abstinence: with sacarin 0,25% (VEI)as a reinforcer instead of ET solution. Feces samples were collected during the various phases of the experiment in order to estimate the fecal metabolites of the stress related hormone corticosteron. Subjects from group I consumed and responded significantly more for ET. Ondansetron altered ET consumption and choice behavior among subjects only when ET was delivered concurrently to MALTO 1%. Rearing in different environments influences the excretion of corticosteron fecal metabolites depending on the experimental phase. The presence of a concurrent reiforcer altered ET driven behavior and rearing in different environments (EE and I)influences ET consumption, ET choice behavior and corticosterone excretion

O desenvolvimento humano pode ser influenciado pelo ambiente. Estímulos recebidos ao longo da vida determinam seu progresso e sucesso. Estímulos positivos levam ao desenvolvimento de habilidades, melhorando funções cognitivas e da memória, enquanto estímulos negativos podem predispor a patologias como o estresse. Eventos estressantes durante a infância aumentam a predisposição para o desenvolvimento de transtornos psiquiátricos ao longo da vida. A separação materna, modelo animal de estresse pós-natal, promove diversas alterações comportamentais e encefálicas. Animais submetidos à separação materna apresentam comportamentos que mimetizam doenças psiquiátricas humanas. Por outro lado, diversos trabalhos sugerem que o enriquecimento ambiental pode ter efeito benéfico na reversão ou atenuação de modificações comportamentais e encefálicas promovidas por modelos animais de depressão, esquizofrenia, ansiedade e hiperatividade. Esses aspectos motivaram-nos a estudar se as alterações causadas por estresse podem ser revertidas ou atenuadas pelo enriquecimento do ambiente. Há evidências que sugerem um importante envolvimento de células gliais e de transportadores de glutamato presentes nessas células em modelos animais de transtornos psiquiátricos. Sendo assim, investigamos a expressão de mRNA e proteínas de dois transportadores de glutamato gliais e um neuronal, do receptor de glutamato AMPA, de marcadores gliais GFAP, S100?, glutamina sintase (GS) e do marcador de neurônios maduros NeuN na camada molecular e granular do giro denteado do hipocampo de ratos de 60 dias. Observamos que a separação materna diminui a expressão das proteínas GLAST, GLT-1, GS e NeuN, reduz a expressão dos genes Gria1 (AMPA) e S100?, e aumenta a expressão da proteína EAAC1 no giro denteado. Nossos dados sugerem uma reversão das alterações causadas pela separação materna em relação ao gene Gria1/AMPA e às proteínas GLAST, GLT-1 e EAAC1 após o enriquecimento ambiental. Portanto, o enriquecimento ambiental pode reverter as modificações causadas pela separação materna nas vias glutamatérgicas. Esses efeitos benéficos podem ser investigados para auxiliar no tratamento de transtornos psiquiátricos relacionados à separação materna. / Human development can be influenced by the environment. Stimuli received throughout life determine its progress and success. Positive stimuli lead to development of skills, improving cognitive and memory functions, while negative stimuli may predispose to pathologies such as stress. Stressful events during childhood increase the predisposition to psychiatric disorders throughout life. Maternal separation, an animal model of postnatal stress, promotes several behavioral and encephalic changes. Animals submitted to maternal separation stage behaviors associated with psychiatric diseases in humans. On the other hand, some researches have suggested that environmental enrichment may have some beneficial effects on the reversal or attenuation of behavioral and encephalic modifications promoted by animal models of depression, schizophrenia, anxiety and hyperactivity, which motivates us to study if these changes, stirred by this kind of stress, can be reversed or mitigated by environmental enrichment. There are evidences suggesting the involvement of glial cells and glutamate transporters existent in these cells in psychiatric disorders and animal models of these disorders. Therefore, we investigated mRNA and protein expression of two glial and one neuronal glutamate transporters, AMPA glutamate receptor, glial markers GFAP, S100?, glutamine synthase (GS), and the NeuN neuronal marker in the molecular and granular layer of the hippocampal gyrus in sixty-days-old rats. We observed that maternal separation decreases expression of GLAST, GLT-1, GS and NeuN proteins, reduces Gria1 (AMPA) and S100? gene expression, and increases EAAC1 protein expression in the dentate gyrus. After environmental enrichment, our data suggests a reversal of the maternal separation changes in the Gria1/AMPA gene and the GLAST, GLT-1 and EAAC1 proteins. Therefore, environmental enrichment may reverse the maternal separation changes in the glutamatergic pathways. These beneficial effects may be investigated to aid in the treatment of psychiatric disorders related to maternal separation.

Manter animais em cativeiro implica no dever ético de lhes proporcionar saúde física e psicológica. Procedimentos conhecidos como Enriquecimento Ambiental buscam elevar o bem-estar de animais cativos. Neste trabalho, três artefatos foram testados para avaliar sua eficácia como enriquecimento ambiental para macacos-prego (Cebus apella). Dois destes artefatos (Brinquedo e Caixa de forrageamento) já haviam sido testados anteriormente por Boinski et al. (1999). O terceiro artefato (Ferramenta) foi testado pela primeira vez e buscava proporcionar aos animais a possibilidade de executar um comportamento típico da espécie: a quebra de cocos. Usamos medidas comportamentais e de corticosterona fecal para medir os efeitos dos artefatos. Foram encontradas algumas diferenças significativas entre as condições experimentais (controles e com artefatos), e entre a freqüência de interação com os artefatos, porém os resultados não nos possibilitam afirmar se algum dos artefatos seria um enriquecimento ambiental eficaz para macacos-prego cativos. Acreditamos que experimentos ainda devem ser feitos para elucidar os efeito de fatores como: o ambiente externo ao recinto, os procedimentos de manutenção direcionados aos animais e a metodologia de aplicação dos artefatos, sobre o bem-estar de animais cativos. / Keeping animals in captivity implies in an ethical duty of offering conditions that foster their physical and psychological health. Procedures known as Environmental Enrichment seek to enhance animals’ life quality. Here we tested three stimuli efficiency as environmental enrichment for captive capuchin monkeys (Cebus apella). Two which had been previously tested (Toy and Box) by Boinski et al. (1999). The third one (Tool) was tested for the first time and aimed giving the animals the opportunity to perform a species-typical behavior: cracking open nuts. The stimuli had their effects measured by behavioral and fecal corticosterone sampling. Some statistical significant differences were found between experimental conditions (control and stimuli) and between the frequencies of interaction with the stimuli. The data, however, did not point to any of the tested stimuli as effective environmental enrichment for capuchin monkeys. We believe, therefore, that more research should be conducted in order to clarify the effects of factors such as the environment outside the cages, the maintenance procedures, and the stimulus presentation procedures, on the well-being of captive animals.

O enriquecimento ambiental (EA) apresenta efeitos positivos sobre a dependência ao etanol e é possível que atue como um estressor leve, ajudando o animal a lidar melhor com situações adversas. Camundongos foram separados em três grupos: controle (CO), EA e estresse (ES). Foram estudados os efeitos do EA e ES no comportamento tipo ansiedade, memória episódica, preferência condicionada a lugar (CPP) com etanol, corticosterona e quantidade de receptor de oxitocina (OT). O EA diminuiu a latência de entrada no braço aberto, sugerindo efeito ansiolítico, ao contrário do ES. A memória não diferiu entre os grupos e o EA mostrou maior preferência condicionada ao etanol, comparado com CO. A corticosterona não mostrou diferença. A autorradiografia apontou diminuição da ligação de OT nos núcleos olfatórios e córtex frontal dos animais EA e aumento da ligação de OT na amígdala do ES em relação ao CO, sugerindo maior comportamento pró-social e maior ansiedade, respectivamente. Concluímos que o ambiente é capaz de afetar circuitos cerebrais envolvidos no estresse e dependência. / Environmental enrichment (EE) presents positive effects upon alcohol addiction and its possible that EE acts as a mild stressor, which would help animal cope better with future stressful situations. Mice were separated in three groups: control (CO), EE and stress (ST). We studied the effects of EE and ST on anxiety-like behavior, episodic memory, conditioned place preference (CPP) to ethanol, corticosterone and quantity of oxytocin receptor. EE decreased the latency to enter the open arm, suggesting an anxiolytic effect, unlike ST. Memory did not differ between groups and EE demonstrated a higher preference to ethanol compared to CO. Corticosterone levels didnt differ among groups. Autoradiography showed decreased binding of OT in the olfactory nuclei and frontal cortex of EE animals and enhanced binding of OT in the amygdala of ST animals compared to CO, suggesting higher pro-social behavior and higher anxiety-like behavior, respectively. We conclude that the environment is capable of affecting important brain circuitries involved in stress and drug addiction.