O estresse por isolamento social aplicado em ratos a partir do desmame e mantido durante o desenvolvimento encefálico tem sido utilizado como um modelo experimental de desordens psiquiátricas como a esquizofrenia. Tem sido demonstrado que o isolamento induz alterações morfológicas, comportamentais (como hiperatividade em um novo ambiente) e neuroquímicas semelhantes àquelas que ocorrem em humanos esquizofrênicos. Evidências sugerem que as sinapses glutamatérgicas sejam o sitio primário das anormalidades que ocorrem na esquizofrenia, sendo as alterações dopaminérgicas secundárias às glutamatérgicas. Nesse sentido, alterações nos mecanismos de regulação desta neurotransmissão pelos transportadores de glutamato podem contribuir para o desenvolvimento e/ou manutenção da esquizofrenia. Neste estudo analisamos o padrão de atividade locomotora e a expressão de transportadores de glutamato (EAAC1 e GLT1) no córtex pré-frontal e córtex entorrinal de ratos criados em isolamento a partir do desmame. Ratos Wistar machos (PND21) foram aleatoriamente alocados em 2 grupos (n=11-12): controle (agrupados, 3 animais/caixa) ou isolados (1 animal/caixa) por 10 semanas. Os animais foram testados no campo aberto (arena) durante 20 min. e registrados: números de cruzamentos (exploração horizontal), número de levantamentos (exploração vertical) e tempo despendido, tanto no centro como na periferia da arena. Os grupos foram comparados utilizando ANOVA ou teste t de Student (significante quando p 0.05). Os animais foram anestesiados (uretana-Sigma, 25%, 5ml/kg), perfundidos e os encéfalos retirados, congelados e posteriormente utilizados nos experimentos de imunoistoquímica. Secções (40m) do córtex pré-frontal (CPF) e córtex entorrinal (CE) foram utilizadas para o estudo da expressão de EAAC1 e GLT1. A criação em isolamento induziu hiperatividade, com um aumento no número total de cruzamentos em relação aos animais agrupados (F1,22=0,38; p<0,05), sendo mais consistente na periferia da arena e após 5 minutos de teste (73%, (F1,22=14,08; p<0,001). Em contraste, o isolamento induziu redução no número total de levantamentos (F1,22=0,27; p=0,05), principalmente no centro da arena (58%, F1,22=12,48; p<0,01), nos primeiros 15 minutos de teste e significante no 1° e 3° blocos de tempo (BT1 e BT3). Na periferia o isolamento induziu aumento significante no número de levantamentos em BT2 e BT3. O tempo despendido no centro e na periferia da arena pelos animais criados em isolamento foi, respectivamente, reduzido (54%; F1,22=11,11; p<0,001) e aumentado (65%; F1,22=11,20; p<0,01) quando comparados aos animais agrupados. A expressão de EAAC1 foi significantemente aumentada pelo isolamento no CPF (38%, t= 2,730, p=0,017). Em contraste, nenhuma diferença foi encontrada no CE (t= 1,892; p= 0,081). O isolamento não induziu alteração no número de células imunopositivas para GLT1 no CPF (t=-1,28; p=0,21). Entretanto, marcação fluorescente de GLT1 foi observada associada a células gliais e neuroniais do CPF e CE. Os resultados comportamentais sugerem: i) ratos Wistar criados em isolamento social apresentam hiperatividade em novo ambiente; ii) a hiperatividade locomotora somente é detectável após períodos maiores que cinco minutos de exposição a um novo ambiente; iii) o padrão de exploração apresentado pelos animais demonstra clara preferência pela periferia da arena. Os resultados moleculares fornecem evidências para a participação dos transportadores de glutamato na redução da neurotransmissão glutamatérgica no CPF de ratos criados em isolamento a partir do desmame. / Isolation rearing of rats from weaning has been used as an experimental model of psychiatric disorders like schizophrenia. It has been demonstrated that isolation induces morphological, behavioral (like hyperactivity in a novel environment) and neurochemical changes similar to those reported for humans with schizophrenia. Evidence suggest that glutamatergic synapses might be the site of primary abnormalities in this disorder with the dopaminergic changes being secundary to the glutamatergic ones. In this context, changes on the mechanisms of regulation of the glutamatergic neurotransmission through glutamate transporters may contribute to the development and/or maintenance of schizophrenia. In this study we analyzed the pattern of locomotor activity and the expression of glutamate transporters (EAAC1 and GLT1) in prefrontal cortex and entorhinal cortex of rats reared in social isolation from weaning. Male Wistar rats (PND 21) were randomly allocated in 2 groups (n=11-12): control (grouped, 3 animals/cage) or isolated (1 animal/cage) for 10 weeks. The animals were tested in the open field (arena) for 20min. and recorded: number of crossings (horizontal exploration), number of rearings (vertical exploration) and time spent either at the center or at the periphery of the arena. The groups were compared using ANOVA or Sudents \"t\" test (significance level was set at p 0.05). The animals were anesthetized (urethane-Sigma, 25%, 5ml/kg), perfused and the brains removed, frozen and further used on the experiments of immunohistochemistry. Sections (40m) of the prefrontal córtex (PFC) and entorhinal córtex (EC) were used for studying the expression of EAAC1 and GLT1. Isolation rearing induced hyperactivity, with an increase in the number of crossings related to grouped animals (F1,22=0,38; p<0,05), being more consistent at the periphery of the arena and after 5 minutes of test (F1,22=14,08; p<0,001). In contrast, isolation induced a decrease in the total number of rearings (F1,22=0,27; p=0,05), mainly in the center of the arena (58%, F1,22=12,48; p<0,01), in the first 15 minutes of test and significant on the 1st and 3rd blocks of time (BT1 e BT3). In the periphery isolation induced a significant increase in the number of rearings in BT2 and BT3. The time spent in both center and periphery of the arena by the rats reared in isolation was, respectively, decreased (54%; F1,22=11,11; p<0,01) and increased (65%; F1,22=11,20; p<0,01) when compared to grouped rats. The expression of EAAC1 was significantly increased by isolation in PFC (38%, t = 2,730, p = 0,017). In contrast, no change was found in EC (t = 1,892, p = 0,081). Isolation rearing did not induce alterations in the number of immunopositive cells for GLT1 in PFC (t= -1,28; p = 0,21). However, fluorescent labeling of GLT1 was seen associated to both glial cells and neuronal cells. The behavioral results suggest: i) Wistar rats reared in social isolation present hyperactivity in a novel environment; ii) the hyperactivity is only detectable after periods longer than 5 minutes; iii) the pattern of exploration showed by the animals demonstrate clear preference for the periphery of the arena. The molecular results provide evidence for the involvement of glutamate transporters on the reduction of glutamatergic neurotranmission in PFC of rats reared in isolation from weaning.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Effect of environmental enrichment and lesion of the medial prefrontal cortex in the trait and state anxiety levels. Tiago Costa Goes, Aracaju – SE, 2016. In the study of anxiety, there are two distinct concepts: state and trait anxiety. State anxiety is the anxiety a subject experiences at a particular moment in time, it is transitory and may be affected by external stimuli; whereas trait anxiety is considered an enduring feature of an individual, it is relatively stable over time and a predisposing factor for anxiety disorders. Despite its relative stability, in animals, trait anxiety seems to be sensitive to the influence of environmental enrichment established after weaning. Whether this influence also occurs when the enrichment is established in adulthood is still unknown. The brain structures implicated in trait anxiety are also unknown, but scientific evidences point to the medial prefrontal cortex (mPFC) Thus, the aims of this study were: 1) evaluate the effect of environmental enrichment in the levels of trait anxiety and state anxiety of adult rats (Experiment I); and 2) evaluate the effect of lesion of the mPFC in the levels of trait anxiety and state anxiety of adult rats (Experiment II). As, by definition, trait anxiety modulates state anxiety, this was also evaluated. In Experiment I, seventy adult Wistar male rats were first tested in the free-exploratory paradigm (FEP – animal model of trait anxiety) in order to be categorized according to their levels of trait anxiety (high, medium and low). Subsequently, half of the animals from each category returned to their home cages (standard condition) and the other half was transferred to an enriched environment (enriched condition). After three weeks, all animals were again tested in FEP. Seven to 10 days later, 50 of the 70 animals were tested on the elevated plus-maze test (EPM – animal model of state anxiety). The data from FEP were analyzed using ANOVA and Tukey's post hoc test, while the data from EPM were analyzed using Student‟s t test. In FEP, environmental enrichment reduced locomotor activity independently of the anxiety category and, it decreased the levels of trait anxiety of highly anxious rats. In EPM, no effect of environmental enrichment was observed in the levels of state anxiety. In Experiment II, 66 adult Wistar male rats were first tested in FEP and categorized according to their levels of trait anxiety. Three to six days after this exposure, all animals were submitted to stereotaxic brain surgery. Half of the animals from each anxiety category was allocated to the mPFC-lesioned group and the other half to the Sham-lesioned group. After seven to nine days, all animals were again tested in FEP. Eight to 10 days later, the animals were tested in the hole board test (HB – animal model of state anxiety). The data from both FEP and HB were analyzed using ANOVA and Tukey's post hoc test. In FEP, the mPFC lesion, independently of the anxiety category, increased locomotor activity in the second exposition to FEP in relation to first exposition to FEP and it decreased levels of trait anxiety of highly anxious rats. In HB, the mPFC lesion reduced the state anxiety of the animals of all anxiety categories. Thus, this study showed that the environmental enrichment, established in adulthood, was able to was able to decrease the trait anxiety levels without affecting the levels of state anxiety, whereas the lesion of the CPFM decreased both levels trait anxiety and state anxiety of adult Wistar rats. / Efeito do enriquecimento ambiental e da lesão do córtex pré-frontal medial nos níveis de ansiedade-traço e -estado. Tiago Costa Goes, Aracaju – SE, 2016. No estudo da ansiedade há dois conceitos distintos: a ansiedade-estado e a ansiedade-traço. A primeira é uma emoção que o indivíduo experimenta quando confrontado com um estímulo ameaçador e, a segunda, é um traço de personalidade relativamente estável ao longo do tempo e fator predisponente para os transtornos ansiosos. Apesar da relativa estabilidade, em animais, a ansiedade-traço parece ser sensível à influência de um enriquecimento ambiental, quando este é estabelecido após o desmame. Entretanto, não se sabe se esta influência também ocorre quando o enriquecimento é estabelecido na idade adulta. Também é desconhecido o substrato neural do perfil ansioso, mas evidências científicas apontam para um possível envolvimento do córtex pré-frontal medial (CPFM). Assim sendo, os objetivos do presente estudo foram: 1) avaliar o efeito do enriquecimento ambiental nos níveis de ansiedade-traço e ansiedade-estado de ratos adultos (Experimento I); e 2) avaliar o efeito da lesão do CPFM nos níveis de ansiedade-traço e ansiedade-estado de ratos adultos (Experimento II). Como, por definição, a ansiedade-traço modula a ansiedade-estado, esta também foi avaliada. No Experimento I, 70 ratos Wistar adultos foram primeiramente avaliados no paradigma da exploração livre (PEL – modelo animal de ansiedade-traço) para serem categorizados de acordo com seus níveis de ansiedade-traço (alto, médio e baixo). Subsequentemente, metade do número de animais de cada categoria retornou para sua gaiola (grupo condição padrão) e a outra metade foi exposta a um ambiente enriquecido (grupo condição enriquecida). Após três semanas, todos os animais foram novamente avaliados no PEL. Sete a dez dias após esta avaliação, 50 dos 70 animais foram avaliados no labirinto em cruz elevado (LCE – modelo animal de ansiedade-estado). Os dados obtidos no PEL foram analisados por meio de análise de variância e teste a posteriori de Tukey, e os do LCE por teste t de Student. Os resultados mostraram que o ambiente enriquecido reduziu a atividade locomotora no PEL, independentemente da categoria de ansiedade e, diminuiu os níveis de ansiedade-traço dos animais com alto traço ansioso. Já no LCE, nenhum efeito do enriquecimento ambiental foi observado nos níveis de ansiedade-estado. No Experimento II, 66 ratos Wistar adultos foram primeiramente avaliados no PEL para serem categorizados de acordo com seus níveis de ansiedade-traço. Três a seis dias após esta exposição, todos os animais foram submetidos à cirurgia estereotáxica. Metade do número de animais de cada categoria de ansiedade foi alocada para o grupo lesão do CPFM e a outra metade constituiu o grupo falsa lesão (grupo controle). Sete a nove dias após a cirurgia, todos os animais foram novamente testados no PEL. E, oito a dez dias após esta avaliação, foram testados na placa perfurada (PP – modelo animal de ansiedade-estado). Os dados obtidos tanto no PEL quanto na PP foram analisados por meio de análise de variância e teste a posteriori de Tukey. Os resultados mostraram que a lesão do CPFM, independentemente da categoria de ansiedade, aumentou a atividade locomotora na segunda exposição ao PEL em comparação com a primeira exposição e, diminuiu os níveis de ansiedade-traço de ratos com alto traço ansioso. Já na PP, a lesão do CPFM reduziu os níveis de ansiedade-estado dos animais de todas as categorias de ansiedade. Assim sendo, o presente estudo mostrou que o enriquecimento ambiental, estabelecido na idade adulta, foi capaz de diminuir os níveis de ansiedade-traço sem afetar os níveis de ansiedade-estado, ao passo que, a lesão do CPFM diminuiu tanto os níveis de ansiedade-traço quanto de ansiedade-estado de ratos Wistar adultos.

A depressão periparto (PPD) é subtipo altamente prevalente e subdiagnosticado do transtorno depressivo maior (MDD), e causa um importante sofrimento para a mulher, sua família e seu filho. Uma interação complexa entre hormônios, neurotransmissores e fatores genéticos e ambientais pode estar envolvida na etiologia da PPD. Contudo, estudos de neuroimagem na PPD ainda são escassos, particularmente os que identificam alterações neuroquímicas. Sabe-se que a região do córtex pré frontal dorsolateral (dlPFC) está relacionada à funções executivas no circuito pré frontal, e juntamente com o giro do cíngulo anterior (ACG) faz parte das vias neuronais envolvidas no processamento emocional, desde a geração, regulação e reavaliação do estado afetivo. Existem evidências de que ambas as áreas estejam disfuncionais na MDD. A avaliação neuroquímica obtida pela espectroscopia de próton por ressonância magnética (MRS) permite inferir o metabolismo, a neurotransmissão e a viabilidade do tecido neuronal de interesse destas áreas fronto-límbicas. Objetivo: comparar puérperas com depressão periparto (grupo PPD) com puérperas saudáveis (grupo HP) quanto à avaliação neuroquímica no dlPFC esquerdo e no ACG bilateral. Métodos: 36 puérperas do grupo PPD e 25 puérperas do grupo HP foram submetidas à duas entrevistas psiquiátricas estruturadas e à aplicação de questionários e escalas psicométricas, sendo a segunda avaliação realizada seccionalmente à MRS. A MRS foi adquirida pro MRI com campo de 3 Tesla, estando o volume de interesse (VOI) posicionado no dlPFC esquerdo e no ACG bilateral e processada pelo software LCModel. Os resultados neuroquímicos expressos em valores absolutos e normalizados pela creatina (razão metabólito/creatina) foram analisados por ANCOVA, incluindo a idade, o tempo de puerpério e o tipo de contraceptivo, enquanto covariáveis. Resultados: No dlPFC, o grupo PPD apresentou menores valores de Glu/Cr (-0,17; p=0,05), Glx (-0,95 mM; p=0,04), Glx/Cr (-0,22; p=0,03), NAA (-0,60 mM; p<0,01), e NAA/Cr (-0,13; p=0,02) em relação ao grupo HP. No ACG, o uso de hormônios contraceptivos somente com progestágenos resultou em um aumento dos valores de Glu (2,18 mM; p=0,03), Glx (1,84 mM; p=0,03), e redução de Cho/Cr (-0,08; p=0,03) quando comparados ao grupo que não utilizou somente progestágenos, independentemente dos grupos HP e PPD. Conclusão: Os níveis reduzidos de Glu e NAA no grupo PPD estão relacionados, respectivamente, à disfunção metabólica glutamatérgica e neuroglial no dlPFC, o que pode explicar sintomas cognitivos também relacionados à PPD, tal como já verificado no MDD. O uso de hormônios contraceptivos com progestágenos isoladamente interferiu com a neuroquímica do ACG, mas não se relacionou com a PPD. Embora o aumento do glutamato possa sugerir uma hiperfuncionalidade do ACG, e a redução da Cho/Cr representar diminuição de \"turnover\" da membrana lipídica ou da transdução sináptica, seu significado clínico e fisiopatológico ainda é incerto. Estes resultados contribuem com a compreensão dos substratos neuroquímicos de PPD / Peripartum depression (PPD) is a highly prevalent subtype of major depressive disorder (MDD) related to a significant loss for mother, family and baby. An Interaction between hormones, genetic, and environmental factors must be involved in its etiology. However, neuroimaging studies on PPD are still rare, particularly those that identify neurochemical changes. However, neuroimaging studies in PPD are still rare, particularly those that identify neurochemical changes. It is known that the region of the dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC) is related to executive functions in the prefrontal circuit, and together with the anterior cingulate gyrus (ACG) is part of the neural pathways involved in emotional processing, including the generation, regulation, and reappraisal of affective state. And, there is evidence that both areas are dysfunctional in MDD. The neurochemical evaluation obtained by spectroscopy of proton magnetic resonance (MRS) allows to infer metabolism, neurotransmission and the viability of the neuronal tissue of interest these frontal-limbic areas. Objective: Compare postpartum women with peripartum depression (PPD group) with healthy postpartum women (HP group) regarding the neurochemical evaluation in the left dlPFC and bilateral ACG. Methods: 36 postpartum women of PPD group and 25 postpartum women of the HP group were subjected to two structured psychiatric interviews and questionnaires and psychometric scales, with the second evaluation performed sectionally at MRS. The MRS was obtained by 3-T MRI system with the volume of interest (VOI) positioned on the left dlPFC and bilateral ACG and processed by LC Model software. The neurochemical results expressed in absolute values and normalized by creatine (reason metabolite/creatine) were analyzed using ANCOVA, including age, postpartum time, the type of contraceptive as covariates. Results: In the dlPFC, PPD group presented significantly lower values of Glu/Cr (-0.17; p=0.05), Glx (-0.95mM; p=0.04), Glx/Cr (-0.22; p=0.03), NAA (-0.60mM; p<0.01), and NAA/Cr (-0.13; p=0.02) than HP. In ACG, progestogens isolated contraceptive hormones use resulted in significantly increased Glu (2.18mM; p=0.03), Glx (1.84mM; p=0.03), and reduced Cho/Cr (-0.08; p=0.03), compared to women without use them, regardless of diagnostic groups. Conclusions: The reduced levels of Glu and NAA in the PPD group are related respectively to the glutamatergic and neuroglial metabolic dysfunction in the dlPFC, which may explain cognitive symptoms also related to PPD as already verified in MDD. Progestogens isolated contraceptive hormones use interfered with neurochemistry of ACG, but not associated with PPD. Although the increase of glutamate may suggest an overactive ACG, and lower Cho/Cr represent decrease of the lipid membrane turnover or synaptic transduction its clinical and pathophysiological significance remains uncertain. These results contribute to the understanding of the neurochemical substrates of PPD

Os transtornos afetivos são altamente prevalentes dentre os transtornos mentais, principalmente Transtorno Afetivo Bipolar (TAB) e Depressão Maior Unipolar (DMU), apresentando altas taxas de morbi-mortalidade. Estudos prévios de Ressonância Magnética (RM) têm identificado anormalidades estruturais cerebrais em indivíduos com TAB e DMU quando comparados a controles normais. Entretanto, nenhum destes estudos foi realizado a partir da comparação direta entre pacientes com DMU e TAB de início recente, nem comparou separadamente tais grupos com amostras representativas de controles assintomáticos provenientes de mesma região geográfica. No presente estudo, definimos a priori que regiões do circuito córtico-límbico-talâmico-estriatal estariam alteradas quando comparados indivíduos com TAB, DMU e controles normais diretamente entre si, em amostra de pacientes com quadros graves de sintomatologia psicótica e pareada com controles normais selecionados na mesma área geográfica dos pacientes. Foram selecionados 46 pacientes (20 com DMU e 26 com TAB) que tiveram contato pela primeira vez com serviço de saúde mental após início de sintomas psicóticos e 62 controles normais. Tanto pacientes quanto controles foram submetidos à RM em aparelho de 1,5 Tesla. Os diagnósticos foram baseados no DSM-IV e confirmados após 1 ano da realização da RM. As imagens foram analisadas pelo método automatizado de processamento denominado morfometria baseada no voxel (voxel-based morphometry). A comparação entre os grupos mostrou redução significativa de substância cinzenta regional em pacientes com DMU comparados aos controles (p<0,05, corrigido para comparações múltiplas) em duas regiões cerebrais selecionadas a priori: córtex pré-frontal dorsolateral (CPFDL) bilateralmente e giro parahipocampal posterior esquerdo. Na comparação direta entre pacientes com DMU e TAB encontramos uma redução de substância cinzenta de CPFDL direito em pacientes com DMU, como tendência a significância estatística (p<0,10, corrigido para comparações múltiplas). Nossos achados mostram que anormalidades volumétricas de CPFDL e região temporal medial estão presentes em pacientes com DMU em primeiro episódio psicótico, mas não em pacientes com TAB com gravidade de sintomas semelhante. / Affective disorders are highly prevalent mental disorders, mainly Major Depressive Disorder (MDD) and Bipolar Disorder (BD), with high morbidity and mortality rates. Previous morphometric magnetic resonance imaging (MRI) studies have identified brain volumetric abnormalities in samples of subjects suffering from MDD or BD. However, none of these have conducted direct brain volume comparisons between patients with recent-onset MDD and BD, nor contrasted them separately against representative groups of asymptomatic controls recruited from exactly the same environment. In the present study, we defined a priori that brain regions involved in cortico-limbic-thalamic-striatal circuits would present volume abnormalities when comparing subjects with MDD and BD with psychotic features, in their first contact with the health care system in Brazil, and a control sample of next-door asymptomatic neighbors. Forty-six patients (20 MDD and 26 BD) and 62 controls were examined with MRI, using an equipment of 1.5 Tesla. Diagnoses were based on DSM-IV, and confirmed one year after scanning. Image processing was conducted using voxel-based morphometry methods. Between-group comparisons showed significant regional gray matter deficits in MDD subjects relative to controls (p<0.05, corrected for multiple comparisons), involving two brain regions where abnormalities in mood disorder patients had been predicted a priori: the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) bilaterally and the left posterior parahippocampal gyrus. In the direct comparison between MDD and BD patients, the right-sided finding of decreased DLPFC gray matter in the former group retained trend levels of significance (p<0.10 corrected). Our findings indicate that significant structural abnormalities of the DLPFC and medial temporal region are present in patients with MDD in their first episode with psychotic features, but not in BD subjects with symptoms of similar severity.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:40:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nathalia Ishikawa Baptista.pdf: 1435875 bytes, checksum: 8415993ce2a61757efe0d96f926c9095 (MD5) Previous issue date: 2014-08-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Verbal irony is a figurative form of communication between human beings, to understand it a specific ability to infer and predict the ironist intention is essential called Theory of Mind. Currently researches using spatial correlation techniques showed activation of the Medial Prefrontal Cortex (MPFC) on irony comprehension tasks. Thus, this thesis aimed to investigate the role of this area irony comprehension. Therefore the Transcranial direct current stimulation (tDCS) was used, i.e. the induction of low intensity electric current on specific cortical structures. The effects of stimulation depend on the current polarity, and thus, it is possible to investigate how the modulation of target area affects the performance in a cognitive task. Thus, 60 participants were recruited; they were all right handed and match the inclusion criteria. They were allocated to one of three groups of stimulation (anode, cathode or placebo), and received the tDCS for twenty minutes over the MPFC. After, the participants performed a test of verbal irony comprehension, with 204 stories visually presented. This phase was conducted during the EEG recording of the participants. Thus, the effects of tDCS over MPFC were accessed by: i. the behavioral test performance (measured by total score and average reaction time); ii. the brain activity underlying the task (measured by event-related evoked potentials - ERP - N400 and P600). The results indicate the involvement of the MPFC in semantic integration of affective aspects of figurative language. The increased cortical excitability of the area (anodal stimulation) resulted in a decrease of cognitive demand to integrate these aspects; in addition, it decreased the reaction time for the semantic incongruences. Thus, our results indicate that irony comprehension depends on the integration of information: cognitive and affective. Hence for a true appreciation of it s meaning is necessary to develop language skills as well the Theory of Mind. / A ironia verbal é uma forma figurada de comunicação entre seres humanos, para compreendê-la é fundamental a habilidade de inferir e predizer a intenção daquele que emite a ironia a chamada Teoria da Mente. Atualmente as pesquisas com técnicas de correlação espacial evidenciaram a ativação do Córtex Pré-frontal Medial (CPFM) na compreensão de ironia. Sendo assim, a presente dissertação teve como objetivo investigar o papel dessa estrutura na compreensão da ironia. Para isso, foi utilizada a técnica de Estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC), ou seja, a indução de corrente elétrica de baixa intensidade sobre estruturas corticais específicas. Os efeitos dessa estimulação dependem da polaridade da corrente, e desta forma, é possível verificar como a modulação da área-alvo interfere no desempenho em uma tarefa cognitiva. Sendo assim, foram recrutados 60 participantes de pesquisa, que deveriam ser destros e estarem de acordo com os critérios de inclusão. Eles foram alocados em um dos três grupos de estimulação (anódica, catódica ou placebo), e receberam a ETCC por vinte minutos em CPFM. Após esta fase, os participantes realizaram um teste de compreensão de ironia verbal, com 204 histórias apresentadas visualmente. Esta fase foi realizada durante o registro eletroencefalográfico (EEG) dos participantes. Desta forma, os efeitos da ETCC em CPFM foram verificados: i. no desempenho comportamental no teste (mensurado pelo total de acertos e média de tempo de reação/resposta); ii. assim como na atividade cerebral subjacente a tarefa (mensurada pelos Potenciais evocados relacionados a evento ERP N400 e P600). Os resultados indicam o envolvimento do CPFM na integração semântica de aspectos afetivos da linguagem figurada. O aumento da excitabilidade cortical desta área (estimulação anódica) resultou em uma menor demanda cognitiva para integrar estes aspectos, além disso, diminuiu o tempo de resposta para as incongruências semânticas. Desta forma, entende-se que a compreensão da ironia depende da integração de informações: cognitivas e afetivas. E para que haja a verdadeira apreciação de seu significado é necessário o desenvolvimento de habilidades linguísticas e de Teoria da Mente.

O efeito ansiolítico dos benzodiazepínicos (BZDs) é reduzido depois da primeira exposição ao labirinto em cruz elevado (LCE). Várias hipóteses tem sido formuladas para explicar este fenômeno chamado one-trial tolerance (OTT), entretanto, nenhuma delas é conclusiva. No presente estudo, examinamos este fenômeno através da análise etofarmacológica de ratos submetidos ao LCE em duas sessões (T1 e T2), e do conteúdo de monoaminas presentes no córtex pré-frontal, amígdala, hipocampo e núcleo accumbens através da técnica de Cromatografia Líquida de Alta Pressão. Ratos machos Wistar foram tratados com salina ou midazolam (0,5 mg/Kg, i.p.) antes de T1 e T2 e imediatamente depois, seus encéfalos foram dissecados e as estruturas analisadas. Como controle à análise neuroquímica foram incluídos animais tratados com salina e não expostos ao LCE. A administração de midazolam antes de T1 promoveu efeito ansiolítico, aumentando a exploração dos braços abertos, porcentagem de entradas e tempo de permanência nos mesmos. Em T2 foi observado redução da exploração dos braços abertos em relação a T1. Esses resultados sugerem que há uma mudança no estado emocional do animal em T2, que é resistente a ação ansiolítica dos BZDs. Com relação aos resultados dos estudos neuroquímicos, foi observado redução dos conteúdos de serotonina (5- HT) e noradrenalina (NA) no córtex pré-frontal, na amígdala, no hipocampo e no núcleo accumbens depois de T1 e T2. Houve também, redução do conteúdo de dopamina (DA) na amígdala depois de ambas sessões. Não ocorreram mudanças nas taxas de renovação dessas monoaminas em nenhuma das estruturas analisadas. Através desses resultados, pode-se inferir que a estimulação aversiva do LCE causa alterações na neurotransmissão monoaminérgica da amígdala, como também das outras estruturas límbicas estudadas neste trabalho. Essas alterações neuroquímicas depois da primeira exposição ao LCE, devem representar alterações adaptativas na neurotransmissão do sistema límbico que podem estar associadas ao fenômeno da OTT. / Numerous reports have demonstrated that a single exposure to a variety of stressful experiences enhances fearful reactions when behavior is subsequently tested in current animal models of anxiety. Until now, no study has examined the neurochemical changes during the test and retest sessions of freely-behaving rats in the elevated plus-maze (EPM), one of the most traditional tests of anxiety. This work is a new approach looking at the changes in dopamine (DA), serotonin (5-HT) and noradrenaline (NA) levels in the prefrontal cortex, amygdala, hippocampus and nucleus accumbens during one-trial learning development. We used high pressure liquid chromatography to assess the concentrations of these neurotransmitters and their metabolites in animals injected with saline or midazolam upon single or double exposure to the EPM. For the biochemical analysis an extra control group treated with saline and not exposed to EPM was added. The data showed that stressful stimuli present in the maze were able to elicit one-trial learning to midazolam on re-exposure. Significant decreases in 5-HT and NA contents in the prefrontal cortex, amygdala, hippocampus and nucleus accumbens occurred in saline and midazolam injected animals submitted to the first and second trials. Significant decreases in DA content were also observed in the amygdala after both trials. There was no change in the turnover of these monoamines in any structure studied. It is suggested that aversive stimuli inherent to the EPM cause primary changes in the neurochemical mechanisms of the amygdala and also influence the activity of monoaminergic neurotransmission in the prefrontal cortex, hippocampus and nucleus accumbens. The observed reduction in monoaminergic transmission in limbic structures after the first stressful experience in the EPM seems to represent adaptive changes and may be associated to the phenomenon of ?one-trial tolerance?.

Introdução e objetivos: A dor central pós-acidente vascular cerebral (DCAVC) é causada pela lesão vascular de estruturas somatossensitivas encefálicas e comumente refratária aos tratamentos farmacológicos disponíveis atualmente. A estimulação magnética transcraniana repetitiva (EMTr) do córtex pré-frontal dorsolateral (CPFDL) pode alterar o limiar da dor térmica de indivíduos saudáveis e exercer efeito analgésico na dor aguda pós-operatória e em doentes com síndrome fibromiálgica. No entanto, seu efeito na dor neuropática e na DCAVC, em particular, ainda não foi avaliado. O objetivo do presente estudo, delineado de modo prospectivo, duplamente encoberto e controlado com placebo foi o de se avaliar o efeito analgésico da EMTr do CPFDL em doentes com DCAVC. Casuística e métodos: 21 doentes foram incluídos aleatoriamente em dois grupos, os do grupo ativo (EMTr-A) e os do grupo placebo (EMTr-S) e tratados, respectivamente, com dez sessões diárias de EMTr verdadeira (EMTr-A) ou sham (EMTr-S) do CFPDL esquerdo (10 Hz, 1250 pulsos/dia). A Escala Visual Analógica (EVA), o Questionário de Dor Neuropática e o Questionário de Dor McGill foram utilizados para avaliar-se a DCAVC. A depressão, a ansiedade e a qualidade de vida foram avaliadas, respectivamente, com a Escala de Hamilton para Depressão, Escala de Hamilton para Ansiedade e o Short Form Health Survey com 36 itens. As avaliações foram realizadas antes do início do estudo, durante a fase de estimulação e uma, duas e quatro semanas após a aplicação da última sessão de EMTr-A ou EMTr-S. O desfecho principal foi a alteração da intensidade da dor medida no último dia de estimulação em relação à intensidade do seu valor basal de acordo com a EVA. Foi programada uma análise interina dos resultados ao término da avaliação da metade dos doentes programados de acordo com o protocolo de tratamento. Resultados: Os escores médios basais da EVA foram 6,86 (+/- 1,79) e 6,8 (+/- 2,20) para os doentes dos grupos EMTr-A e EMTr-S, respectivamente; a variação média da EVA após o décimo dia de estimulação foi de - 0,07 (+/- 0,24) para os doentes do grupo EMTr-A e 0,1 (+/- 0,7) para o os do grupo EMTr-S. O tamanho do efeito do tratamento foi 0,02 (d de Cohen= 0,04). O estudo foi encerrado devido à significativa falta de eficácia da EMTr-A. Conclusão: A EMTr do CPFDL esquerdo não proporcionou efeito analgésico em doentes com DCAVC / Introduction and objectives: Central post-stroke pain (CPSP) is caused by an encephalic vascular lesion of the somatosensory pathways and is refractory to current pharmacological treatments. Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) of the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) can change thermal pain threshold and cause analgesia in healthy subjects and also in acute post operatory pain as well as in fibromyalgia patients. However, its effect on neuropathic pain and particularly in CPSP patients has not been assessed yet. The aim of this prospective, double blind, shamcontrolled study was to evaluate the analgesic effect of left DLPFC rTMS in CPSP patients. Patients and methods: 21 patients were randomly included in two groups: the active (A-rTMS) group and the placebo (S-rTMS) group and were treated, respectively, with 10 daily sessions of real rTMS (A-rTMS) or sham (S-rTMS) of the left DLPFC (10 Hz, 1250 pulses/day). Visual Analogue Scale (VAS), Neuropathic Pain Questionnaire and McGill Pain Questionnaire were used to evaluate the CPSP. The depression, the anxiety and the quality of life were evaluated, respectively, with the Hamilton Scale for Depression, Hamilton Scale for anxiety and the Short Form Health Survey with 36 items. Outcomes were assessed at the baseline, during the stimulation phase and at one, two and four weeks after the last session of ArTMS or S-rTMS. The main outcome was pain intensity change measured with the VAS at the last session of A-rTMS or S-rTMS, compared to the baseline. Interim analysis was scheduled when the first half of the patients have completed the study. Results: The average baseline scores of VAS were 6.86 (+/- 1.79) and 6.8 (+/- 2.20), respectively, for the groups A-rTMS and S-rTMS. The average variation of VAS after the 10th stimulation session was - 0.07 (+/- 0.24) for A-rTMS and 0.1 (+/- 0.7) to the S-rTMS group and the effect size of A-EMTr was 0.02 (Cohen\'s d= 0.04). The study was discontinued due to the significant lack of efficacy of the A-rTMS. Conclusion: Repetitive transcranial magnetic stimulation of the left DLPFC did not provide an analgesic effect in CPSP patients

O núcleo talâmico mediodorsal (Tmd) e o córtex pré-frontal (CPF) comunicam-se mutuamente, formando um circuito envolvido em funções executivas e transtornos psiquiátricos. As funções executivas estão sujeitas aos níveis de alerta gerados pela atividade oscilatória talamocortical, que por sua vez é controlada pela transmissão colinérgica. Possivelmente, a plasticidade sináptica do circuito Tmd-CPF é sensível tanto aos padrões oscilatórios do próprio circuito quanto à modulação colinérgica. Porém, esta possibilidade ainda não foi testada, muito menos dissociando-se a participação dos receptores muscarínicos e nicotínicos. Assim, nosso objetivo foi examinar como a plasticidade Tmd-CPF é modulada sob estados oscilatórios globais mediados pelo sistema colinérgico, e se esta modulação varia com os tipos de receptores recrutados. Anestesiamos ratos com uretana e implantamos um eletrodo de estimulação no Tmd, um eletrodo de registro no CPF e uma cânula de microinjeção acima do ventrículo. Emitimos 90 pulsos elétricos no Tmd (0,05 Hz) para evocação de potenciais pós-sinápticos de campo (PPSCs) basais no CPF por 30 min. Em seguida, aplicamos injeção intraventricular do agonista muscarínico pilocarpina (PILO), do agonista nicotínico nicotina (NIC), ou veículo-controle (VEIC). Os efeitos das substâncias sobre potenciais de campo locais (eletrencefalograma) foram monitorados através dos mesmos eletrodos. PILO e NIC induziram aumento das oscilações rápidas (4-80 Hz) e proporcional redução das oscilações lentas mantidas pela anestesia (0,5-4 Hz) e tais efeitos duraram ~10-15 min, conforme padronização prévia das concentrações das drogas. Justamente durante este período, aplicamos estimulação em alta frequência (EAF) ou baixa frequência (EBF) para indução de, respectivamente, potencialização (PLD) ou depressão (DLD) de longa duração, que são modelos bem conhecidos de plasticidade sináptica. Em grupos-controle, a injeção de PILO, NIC ou VEIC foi desacompanhada de EAF/EBF. Por fim, retomamos a coleta de PPSCs a 0,05 Hz por 240 min. Os resultados mostraram que a EAF não afetou os PPSCs quando aplicada após VEIC. Porém, nos ratos PILO e NIC, os PPSCs tiveram amplitude aumentada a partir de 150 min após EAF, indicando que a pré-ativação colinérgica foi necessária à indução de uma PLD tardia. Inversamente, quando a EBF foi aplicada após VEIC, a amplitude dos PPSCs foi reduzida de modo estável por 240 min. Isto não ocorreu quando a EBF foi aplicada após PILO e NIC, sugerindo que a modulação colinérgica suprimiu a DLD. Nos grupos-controle, PILO, NIC e VEIC sozinhos não afetaram os PPSCs em longo prazo, confirmando que os resultados de PLD e DLD são devidos a uma interação entre a pré-ativação colinérgica e mecanismos sinápticos desencadeados pela EAF/EBF.Portanto,as oscilações rápidas induzidas pela transmissão colinérgica favorecem a PLD no circuito Tmd-CPF, enquanto dificultam sua DLD. Além disto, os efeitos muscarínicos e nicotínicos sobre a plasticidade de longo prazo são iguais, apesar de os mecanismos celulares destes receptores serem diferentes. Nossos achados ajudam a esclarecer a regulação do sinal talâmico no CPF sob modulação colinérgica fisiológica (atenção e sono paradoxal) e disfuncional (esquizofrenias e doença de Alzheimer). / The mediodorsal thalamic nucleus (MD) and the prefrontal cortex (PFC) communicate with each other, constituting a circuit involved in executive functions and psychiatric disorders. Executive functions are subject to arousal levels driven& by the thalamocortical oscillatory activity, which in turn is controlled by the cholinergic neurotransmission. Possibly, the MD-PFC synaptic plasticity is susceptible to both the oscillatory patterns within the MD-PFC circuit and the cholinergic modulation. However, this likelihood is still untested, as well as the specific roles of muscarinic and nicotinic receptors. Thus, our aim was to evaluate whether and how the MD-PFC plasticity is modulated under cholinergic system-dependent oscillatory states of the forebrain, and if such modulation varies with the subtypes of activated cholinergic receptors. For that, we anesthetized rats with urethane to implant a stimulating electrode into the MD, a recording electrode into the PFC, and a microinjection cannula above the ventricle. We applied 90 monophasic square pulses into the MD (0.05 Hz) for recording of basal field postsynaptic potentials (fPSPs) in the PFC for 30 min. Then, we did an intraventricular injection of either the muscarinic agonist pilocarpine (PILO), the nicotinic agonist nicotine (NIC), or a control vehicle (Veh). The drug effects on local field potentials (electroencephalogram) were monitored through the same electrodes. PILO and NIC induced an increase in theta, beta and gamma oscillations (4-80 Hz) with proportional reduction of urethane-driven delta waves (0.5-4 Hz), and these effects survived approximately 10-15 min according to pilot-experiments on PILO and NIC concentrations. During this period, we applied either high-frequency (HFS) or low-frequency stimulation (LFS) for induction of respectively long-term potentiation (LTP) or depression (LTD), which are well-known synaptic plasticity models. In control groups, the injection of PILO, NIC or Veh was not followed by the HFS/LFS. Lastly, we resumed the evoking of fPSP at 0.05 Hz for an additional 240 min. The results showed that the HFS did not affect the fPSPs when applied after the Veh. However, in PILO and NIC rats the fPSP had their amplitudes increased from 150 min after HFS, indicating that the cholinergic pre-activation was required for the induction of a late-phase LTP. On the other hand, when the LFS was applied after the Veh, the fPSP amplitudes were stably decreased for 240 min, which did not occur when the LFS was applied after PILO and NIC, suggesting that the cholinergic modulation suppressed the LTD. In the control groups, PILO, NIC, and Veh by themselves did not change fPSPs in the long term, reinforcing that the LTP and LTD were due to an interaction between the cholinergic pre-activation and synaptic mechanisms triggered by the HFS/LFS. Therefore, the rapid oscillations induced by the cholinergic transmission favor LTP in the MD-PFC loop, while occlude its LTD. Moreover, the muscarinic and nicotinic effects on long-term plasticity were equal, although their quite distinct cell mechanisms. Our findings might help clarify the regulation of thalamic signals on the PFC both under physiological (attention and rapid-eye-movement sleep) and dysfunctional (schizophrenia symptoms and Alzheimer\'s) cholinergic drive.

Dans les années 80, de nouvelles techniques, basées sur la mise en place de système de présoutènements à l’avant du front de taille, se sont développées dans le domaine du creusement de tunnels dans des terrains difficiles. Ce travail de thèse représente une contribution à l’étude des effets de deux types de présoutènements mis en œuvre, le boulonnage au front et la voûte parapluie, sur les déformations du massif et sur la valeur du taux de déconfinement. L’objectif étant d’améliorer les méthodes de prévision des tassements en surface pour les tunnels réalisés avec des techniques de présoutènements. Pour atteindre ce but, l’étude s’est basée sur deux étapes principales : dans un premier temps, une participation active au suivi régulier des déformations enregistrées sur le chantier du tube sud de Toulon ; dans un deuxième temps, l’élaboration d’analyses en retour à l’aide de modélisations numériques calées sur les observations collectées sur le chantier. Le suivi des déformations du massif et la mise en place de deux sections ins-trumentées ont permis d’acquérir une importante base de données sur laquelle les simulations numériques ont été validées. Les mesures enregistrées in situ ont mis en évidence que le champ de déformation provoqué par le creusement du tunnel est tridimensionnel. L’analyse de l’évolution des mouvements en surface a également conduit à proposer une expression analytique de prévision des tassements de surface, qui a été ensuite utilisée pour le pilotage du creusement du tunnel. Des analyses en retour, basées sur les mesures enregistrées in situ, ont été réalisées avec des simulations numériques bidimensionnelles et tridimensionnelles. L’approche 2D a souligné la forte influence du choix de la valeur du taux de déconfinement sur les résultats numériques. Afin de lever cette incertitude, un modèle 3D a été mis au point et a permis d’étudier l’influence des différents systèmes de (pré)soutènements sur la réaction du massif encaissant. Le boulonnage au front de taille et la distance de retard du contreradier ont montré avoir un rôle prépondérant sur le développement des mouvements dans le massif. Des calculs bidimensionnels ont été effectués en parallèle et les résultats ont été calés sur ceux du calcul 3D afin de trouver le taux de déconfinement correspondant à chaque configuration de (pré)soutènement testée. Les deux approches numériques, 2D et 3D, ont enfin été calées sur une section du tunnel de Toulon et la correspondance très satisfaisante avec les mesures in situ a permis de valider nos simulations. Une réflexion finale sur les résultats obtenus semble montrer que le taux de décon-finement est beaucoup plus influencé par le phasage des travaux et le présoutènement, que par les caractéristiques géomécaniques intrinsèques du massif. / During the 80s, new technologies, based on face reinforcement systems, were developed in the field of tunnels excavation in complex soils. The following thesis is a further contribution to the analysis on the effects of two types of pre-reinforcements, tunnel face bolting and pipe umbrella, in the massif deformations and in the stress release value. The aim being to improve methodologies of surface settlements prevision for tunnels built through pre-reinforcement techniques, this study has been divided into two main steps. At first, deformations monitoring registered on site during the Toulon south tube excavation has been actively followed. Secondly, back analysis based on ob-servations collected on site has been elaborated using numerical modelling. The numerical simulations have been validated thanks to an important database obtained by deformations monitoring and by setting up two instrumental sections. Measures registered on site have shown that the deformation field caused by tunnel excavation is tridimensional. Furthermore, analysis on surface movement evolution has led to an analytical expression for surface settlements predictions, which has been used for tunnelling process adaptation. Afterwards, back analyses based on measures registered on site have been realised using bi-dimensional and tri-dimensional numerical simulations. The 2D approach stressed out the strong impact of the stress release value on numerical results. For this reason, a 3D model has been built and eventually used to study reinforcement systems influence on the ground mass reaction. Tunnel face bolting and tunnel invert position have shown to be of huge importance for the ground movements development. At the same time, bi-dimentional calculations have been made and results have been fitted on 3D calculation ones. This operation has permitted to find the stress release value corresponding to each pre-reinforcement configuration tested before. Finally, both 2D and 3D numerical approaches have been fitted on one area of Toulon tunnel and the satisfactory matching with measures taken on site has validated our simulations. In conclusion, one further analysis on results seems to show that stress release value is much more influenced by workflow steps and pre- reinforcement than by ground geomechanical characteristics.

La sécurité automobile est l’une des principales considérations lors de l’achat d’un véhicule. Avant d’ être commercialisée, une voiture doit répondre aux normes de sécurité du pays, ce qui conduit au développement de systèmes de retenue tels que les airbags et ceintures de sécurité. De plus, des ratings comme EURO NCAP et US NCAP permettent d’évaluer de manière indépendante la sécurité de la voiture. Des essais catapultes sont entre autres effectués pour confirmer le niveau de protection du véhicule et les résultats sont généralement basés sur des valeurs de référence des dommages corporels dérivés de paramètres physiques mesurés dans les mannequins.Cette thèse doctorale présente une approche pour le traitement des données d’entrée (c’est-à-dire des paramètres des systèmes de retenue définis par des experts) suivie d’une classification des essais catapultes frontaux selon ces mêmes paramètres. L’étude est uniquement basée sur les données du passager, les données collectées pour le conducteur n’ étant pas assez complètes pour produire des résultats satisfaisants. L’objectif principal est de créer un modèle qui définit l’influence des paramètres d’entrées sur la sévérité des dommages et qui aide les ingénieurs à avoir un ordre de grandeur des résultats des essais catapultes selon la législation ou le rating choisi. Les valeurs biomécaniques du mannequin (outputs du modèle) ont été regroupées en clusters dans le but de définir des niveaux de dommages corporels. Le modèle ainsi que les différents algorithmes ont été implémentés dans un programme pour une meilleur utilisation quotidienne. / Safety is one of the most important considerations when buying a new car. The car has to achievecrash tests defined by the legislation before being selling in a country, what drives to the developmentof safety systems such as airbags and seat belts. Additionally, ratings like EURO NCAP and US NCAPenable to provide an independent evaluation of the car safety. Frontal sled tests are thus carried outto confirm the protection level of the vehicle and the results are mainly based on injury assessmentreference values derived from physical parameters measured in dummies.This doctoral thesis presents an approach for the treatment of the input data (i.e. parameters ofthe restraint systems defined by experts) followed by a classification of frontal sled tests accordingto those parameters. The study is only based on data from the passenger side, the collected datafor the driver were not enough completed to produce satisfying results. The main objective is tocreate a model that evaluates the input parameters’ influence on the injury severity and helps theengineers having a prediction of the sled tests results according to the chosen legislation or rating.The dummy biomechanical values (outputs of the model) have been regrouped into clusters in orderto define injuries groups. The model and various algorithms have been implemented in a GraphicalUser Interface for a better practical daily use.