The upper cervical spinal region functions as an intraspinal controller of thoracic spinal reflexes and contributes to neuronal regulation of the ischemic myocardium. Our objective was to determine whether stimulation of the C2 cervical spinal cord (SCS) of rats modified the input signal at the thoracic spinal cord when cardiac ischemia-sensitive (sympathetic) afferents were activated by transient occlusion of the left anterior descending coronary artery (CoAO). Changes in c-Fos expression were used as an index of neuronal activation within the spinal cord and brain stem. The pattern of substance P (SP) release, a putative nociceptive transmitter, was measured using antibody-coated microprobes. Two SCS protocols were used: reactive SCS, applied concurrently with intermittent CoAO and preemptive, sustained SCS starting 15 min before and continuing during the repeated intermittent CoAO. CoAO increased SP release from laminae I and II in the T4 spinal cord above resting levels. Intermittent SCS with CoAO resulted in greater levels of SP release from deeper laminae IV-VII in T4 than CoAO alone. In contrast, SP release from laminae I and II was inhibited when CoAO was applied during preemptive, sustained SCS. Preemptive SCS likewise reduced c-Fos expression in the T4 spinal cord (laminae I-V) and nucleus tractus solitarius but increased expression in the intermediolateral cell column of T4 compared with CoAO alone. These results suggest that preemptive SCS from the high cervical region modulates sensory afferent signaling from the ischemic myocardium.

No condicionamento clássico de medo, os animais são treinados associando-se um estímulo neutro, por exemplo, som, contexto ou luz a um estímulo aversivo incondicionado, como um choque elétrico nas patas. Apos repetidos pareamentos, a presença do estímulo que inicialmente era neutro passa a eliciar uma resposta condicionada de medo no animal. O congelamento é a resposta mais proeminente dos animais expostos aos estímulos condicionados previamente pareados com choques nas patas, sendo freqüentemente utilizado como medida de medo condicionado (MC). Circuitos cerebrais independentes subjacentes a diferentes formas de memória, e, dentro de um determinado domínio de memória, o envolvimento de estruturas específicas pode depender do tipo de condicionamento se utilizando contexto ou explícito tais sinais leves ou som. Diversos relatos clínicos têm implicado o prejuízo do lobo temporal medial (LTM) com amnésia retrógrada. Embora muito tenha sido feito para desvendar os circuitos neurais subjacentes ao medo condicionado, utilizando contexto, som ou luz como estímulo condicionado (EC) o envolvimento do LTM nessas formas de condicionamento ainda não está claro. Para abordar esta questão foi avaliada a distribuição de Fos no LTM de ratos após a exposição a um contexto, um som ou luz, previamente emparelhado com choques nas patas. Vinte e quatro horas após as sessões de condicionamento, os animais foram colocados na mesma caixa experimental ou a um contexto distinto ou foram expostos ao som e luz sem receber choques nas patas. Diferença significativa na expressão de Fos foi determinada por análise de regiões do lobo temporal medial (córtex ectorrinal, perirrinal e entorrinal) e do hipocampo ventral. Os resultados comportamentais mostraram que houve congelamento nos três tipos de medo condicionado, mas o padrão de distribuição Fos foi diferente em ratos expostos a estímulos específicos ou contexto previamente emparelhado com choques nas patas. Apesar da saliente aquisição da resposta do medo se simular nas três condições, o achado mais saliente foi uma distribuição selectiva de Fos no córtex ectorrinal, perirrinal e entorrinal do grupo. Surpreendentemente, esses animais não mostraram significativa expressão Fos no hipocampo ventral. Isto sugere que o contexto e estímulos aversivos explícitos apresentam propriedades distintas de mapeamento ao de distribuição de Fos no circuito cortico-hipocampal cerebral. Estes resultados indicam que regiões corticais no LTM parecem ser críticas no armazenamento de informações contextuais, mas não de informações associadas a estímulos explícitos previamente pareados a choques nas patas. / Conditioned fear (CF) is one of the most frequently used animal models of associative memory to background or foreground stimuli. Independent brain circuits underlie different forms of memory, and, within a particular memory domain, the involvement of specific structures may depend upon the type of conditioning whether using context or explicit cues such light or tone. Several clinical reports have implicated the damage to the medial temporal lobe (MTL) with retrograde amnesia. Although much has been done to disclose the neural circuits underlying CF using context, tone or light as conditioned stimuli (CS) the involvemet of the MTL in these forms of conditioning is still unclear. To address this issue we assessed the Fos distribution in the MTL of rats following exposure to a context, a tone or a light previously paired with footshocks. Twenty-four hours later the conditioning sessions they were placed to the same chamber or to a distinct context and presented with tone or light only without any footshocks. Significant group differences in regional Fos expression were determined by analysis in regions of the medial temporal lobe (ectorhinal, perirhinal and entorhinal cortices) and the ventral hippocampus. The behavioral results showed comparable freezing in the three types of CF but the pattern of Fos distribution was distinct in rats exposed to specific cues or context previously paired with footshocks. Despite comparable acquisition of the conditioned fear response, the most remarkable finding was a selective distribution of Fos in the entorhinal, perirhinal and ectorhinal cortices of the MTL for context-CS groups. Remarkably, these animals did not show significant Fos expression in the ventral hippocampus. It is suggested that context and explicit stimuli endowed with aversive properties through conditioning cause distinct Fos brain mapping in the corticohippocampal circuitry. These results indicate that tasks requiring the association between context and an aversive stimulus depend on subregions of the MTL. Such findings suggested that cortical regions of the MTL appears to be critical for storing context but not explicit cue footshock associations.

No condicionamento clássico de medo, os animais são treinados associando-se um estímulo neutro, por exemplo, som, contexto ou luz a um estímulo aversivo incondicionado, como um choque elétrico nas patas. Apos repetidos pareamentos, a presença do estímulo que inicialmente era neutro passa a eliciar uma resposta condicionada de medo no animal. O congelamento é a resposta mais proeminente dos animais expostos aos estímulos condicionados previamente pareados com choques nas patas, sendo freqüentemente utilizado como medida de medo condicionado (MC). Circuitos cerebrais independentes subjacentes a diferentes formas de memória, e, dentro de um determinado domínio de memória, o envolvimento de estruturas específicas pode depender do tipo de condicionamento se utilizando contexto ou explícito tais sinais leves ou som. Diversos relatos clínicos têm implicado o prejuízo do lobo temporal medial (LTM) com amnésia retrógrada. Embora muito tenha sido feito para desvendar os circuitos neurais subjacentes ao medo condicionado, utilizando contexto, som ou luz como estímulo condicionado (EC) o envolvimento do LTM nessas formas de condicionamento ainda não está claro. Para abordar esta questão foi avaliada a distribuição de Fos no LTM de ratos após a exposição a um contexto, um som ou luz, previamente emparelhado com choques nas patas. Vinte e quatro horas após as sessões de condicionamento, os animais foram colocados na mesma caixa experimental ou a um contexto distinto ou foram expostos ao som e luz sem receber choques nas patas. Diferença significativa na expressão de Fos foi determinada por análise de regiões do lobo temporal medial (córtex ectorrinal, perirrinal e entorrinal) e do hipocampo ventral. Os resultados comportamentais mostraram que houve congelamento nos três tipos de medo condicionado, mas o padrão de distribuição Fos foi diferente em ratos expostos a estímulos específicos ou contexto previamente emparelhado com choques nas patas. Apesar da saliente aquisição da resposta do medo se simular nas três condições, o achado mais saliente foi uma distribuição selectiva de Fos no córtex ectorrinal, perirrinal e entorrinal do grupo. Surpreendentemente, esses animais não mostraram significativa expressão Fos no hipocampo ventral. Isto sugere que o contexto e estímulos aversivos explícitos apresentam propriedades distintas de mapeamento ao de distribuição de Fos no circuito cortico-hipocampal cerebral. Estes resultados indicam que regiões corticais no LTM parecem ser críticas no armazenamento de informações contextuais, mas não de informações associadas a estímulos explícitos previamente pareados a choques nas patas. / Conditioned fear (CF) is one of the most frequently used animal models of associative memory to background or foreground stimuli. Independent brain circuits underlie different forms of memory, and, within a particular memory domain, the involvement of specific structures may depend upon the type of conditioning whether using context or explicit cues such light or tone. Several clinical reports have implicated the damage to the medial temporal lobe (MTL) with retrograde amnesia. Although much has been done to disclose the neural circuits underlying CF using context, tone or light as conditioned stimuli (CS) the involvemet of the MTL in these forms of conditioning is still unclear. To address this issue we assessed the Fos distribution in the MTL of rats following exposure to a context, a tone or a light previously paired with footshocks. Twenty-four hours later the conditioning sessions they were placed to the same chamber or to a distinct context and presented with tone or light only without any footshocks. Significant group differences in regional Fos expression were determined by analysis in regions of the medial temporal lobe (ectorhinal, perirhinal and entorhinal cortices) and the ventral hippocampus. The behavioral results showed comparable freezing in the three types of CF but the pattern of Fos distribution was distinct in rats exposed to specific cues or context previously paired with footshocks. Despite comparable acquisition of the conditioned fear response, the most remarkable finding was a selective distribution of Fos in the entorhinal, perirhinal and ectorhinal cortices of the MTL for context-CS groups. Remarkably, these animals did not show significant Fos expression in the ventral hippocampus. It is suggested that context and explicit stimuli endowed with aversive properties through conditioning cause distinct Fos brain mapping in the corticohippocampal circuitry. These results indicate that tasks requiring the association between context and an aversive stimulus depend on subregions of the MTL. Such findings suggested that cortical regions of the MTL appears to be critical for storing context but not explicit cue footshock associations.