Les ganglions de la base, un ensemble de noyaux sous-corticaux interconnectés, sont impliqués dans l'élaboration, le contrôle et la mémorisation de comportements cognitivo-moteurs. L'une des principales structures de sortie de ce réseau, la substance noire réticulée (SNr), intègre les différentes informations neuronales puis les transmet au cortex via un relais thalamique. Cependant, cette transmission nécessite une régulation fine de l'activité neuronale de la SNr car celle-ci exerce une inhibition constante de ces structures cibles en raison de son activité GABAergique spontanée. Parmi les acteurs de cette régulation, le glutamate et le GABA sont à l'origine d'un équilibre fin entre excitation et inhibition des neurones nigraux. De nombreuses études se sont intéressées aux mécanismes de régulation de l'activité neuronale de la SNr mais, paradoxalement, aucune ne s'est intéressée au rôle des astrocytes. L'objet de ce travail de thèse a donc été d'étudier les relations entre neurones et astrocytes au sein de la SNr, afin de définir une potentielle implication des astrocytes dans la régulation de l'activité neuronale de cette structure. Nous avons étudié les excitabilités calciques des astrocytes et électriques des neurones grâce aux techniques d'imagerie calcique et de patch-clamp, dans un modèle de tranche parasagittale de cerveau de rat préservant les connexions subthalamo-nigrales et pallido-nigrales. Nous avons ainsi montré que les astrocytes nigraux possèdent une activité calcique spontanée, à la fois autonome et dépendante des libérations toniques de glutamate et de GABA. D'autre part, nous avons mis en évidence que l'activité de ces cellules est modulée par la stimulation à haute fréquence du noyau sous-thalamique. Nous avons montré qu'en retour, ces activités calciques spontanées astrocytaires sont impliquées dans la régulation de la fréquence de décharge des neurones de la SNr. Enfin, nous avons mis en évidence que la recapture astrocytaire du glutamate, et probablement du GABA, intervient également dans la régulation de l'activité de décharge neuronale nigrale. En conclusion, ce travail met en évidence une communication bidirectionnelle entre les neurones et les astrocytes de la SNr. Cette communication semble jouer un rôle important dans la régulation de l'activité de cette structure. / Basal ganglia, a set of interconnected nuclei, are implicated in the elaboration, control and memorization of cognitive-motor behaviors. One of the main output structure of this network, the substantia nigra pars reticulata (SNr), integrates and conveys neuronal information to cortical areas via a thalamic relay. However, this transmission requires an accurate regulation of the SNr neuronal activity since this structure inhibits its targets due to its spontaneous GABAergic activity. Among the different actors of this regulation, glutamate and GABA provide a tight balance between excitation and inhibition of the SNr neuronal activity. Several studies have explored the different mechanisms involved in this regulation but paradoxically, none concerned the astrocyte functions. In this work, our aim was to study astrocyte-neuron relations in order to define a potential astrocyte implication in the regulation of the neuronal activity in the SNr. We studied calcium and electrical activities of astrocytes and neurons using calcium imaging and patch-clamp techniques in parasagittal rat brain slices, conserving subthalamo- and pallido-nigral projections. We showed that astrocytes in the SNr displayed spontaneous calcium activities, both dependent and independent of glutamatergic and GABAergic tonic neuronal transmissions. Moreover, we showed that astrocytes calcium activities were regulated by the subthalamic nucleus high frequency stimulation. Our results revealed that, in turn, astrocytes calcium activities were involved in the regulation of the neuronal firing rate. Finally, we showed that astrocyte glutamatergic, and maybe GABAergic, reuptake was involved in the regulation of the neuronal firing rate. To conclude, this study revealed a bidirectional communication between astrocytes and neurons in the SNr. This communication seems to be important in the regulation of the activity in this structure.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to obtain new fish anesthetic and sedative drugs from Brazilian medicinal plants: Ocimum gratissimum (OG), Ocimum americanum (OA) e Hyptis mutabilis (HM). Essential oils from these plants were obtained by hydrodestilation and analysed by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS). The chirality of one constituent of OA oil was also determined. Isolation process from essential oil of OA and HM was conduced and the isolated compounds were analyzed by spectroscopic methods. To determine the point at which anesthesia was induced and the length of the recovery period, juvenile silver catfish (Rhamdia quelen) were placed in aquaria containing essential oil or isolated compounds. The mechanism of action of the essential oil of OG and (-)-globulol was evaluated through association with diazepam (150 μM) and reversion with flumazenil (5μM). The evaluation of tolerance development was performed to OG oil using re-exposure after 30 days or at week intervals. The effects of OA oil (300 and 500 mg L-1) exposure on stress parameters (plasma cortisol, glucose and sodium levels) after handling were also assayed. The major compounds of the essential oils were eugenol (73.6%) in OG, 1,8-cineol (21% in the leaf) and linalool (20.2% in the leaf; 46.6% in the inflorescence) in OA, globulol (26.6% in the leaf) and germacrene D (15% in the inflorescence) in HM. Anesthetic effects were detected to all samples in silver catfish in concentration ranges of 30-300 mg L-1 of OG, 200- 500 mg L-1 of OA and 344 mg L-1 of HM. Fractionation of the essential oil of HM furnished (+)-1-terpinen-4-ol and (-)-globulol, which demonstrated sedative effect at 10 mg L-1. Anesthesia was obtained with 83-190 mg L-1 of (-)-globulol, but animals showed loss of mucus during induction and mortality at these concentrations. Benzodiazepinic-like action on receptor GABAA was detected to the essential oil of OG, as well as tolerance development. The same pattern could not be observed to (-)-globulol. The R-(-)-linalool detected in essential oil of OA demonstrated higher anesthetic effect in silver catfish in relation to the S- (+)-form isolated from the essential oil of Lippia alba, which was the only active against Aeromonas hydrophila in vitro. Regarding to the stress parameters, previous exposure to the essential oil of OA was able to prevent handling-induced stress. / Este trabalho visou obter anestésicos e sedativos para peixes a partir de plantas medicinais brasileiras, nomeadamente Ocimum gratissimum (OG), Ocimum americanum (OA) e Hyptis mutabilis (HM). Os óleos essenciais destas espécies foram obtidos por hidrodestilação e analisados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM). A quiralidade de um dos componentes do óleo de OA também foi determinada. Os óleos de OA e HM foram submetidos ao processo de isolamento de seus constituintes, os quais foram caracterizados por métodos espectroscópicos. A determinação do tempo de indução aos estágios de anestesia e de recuperação foi realizada em jundiás juvenis (Rhamdia quelen) por meio de banhos contendo os óleos essenciais ou constituintes isolados. Para o óleo de OG e o (-)-globulol também foram avaliados o mecanismo de ação via sítio benzodiazepínico do receptor gabaérgico por meio de associação com diazepam (150 μM) e reversão com flumazenil (5μM). O desenvolvimento de tolerância foi avaliado para o óleo de OG através de re-exposição sucessiva após 30 dias ou com intervalos semanais. Os efeitos da exposição ao óleo de OA (300 e 500 mg L-1) em parâmetros de estresse (níveis plasmáticos de cortisol, glicose e sódio) após manuseio também foram testados. Os constituintes majoritários dos óleos essenciais corresponderam ao eugenol (73,6%) em OG, 1,8-cineol (21% nas folhas) e linalol (20,2% nas folhas e 46,6% nas inflorescências) em OA, globulol (26,6% nas folhas) e germacreno D (15% nas inflorescências) em HM. Todos os óleos apresentaram atividade anestésica em jundiás juvenis em concentrações entre 30-300 mg L-1 de OG, 200-500 mg L-1 de OA e 344 mg L-1 de HM. O fracionamento do óleo essencial de HM forneceu os compostos (+)-1-terpinen-4-ol e (-)-globulol, os quais demonstraram ação sedativa em 10 mg L-1. (-)-Globulol foi capaz de induzir anestesia entre 83-190 mg L-1, contudo perda de muco e mortalidade foram observados nos peixes expostos. Ação similar aos benzodiazepínicos no receptor GABA foi detectada para o óleo de OG, inclusive no que se refere ao desenvolvimento de tolerância. Para o (-)-globulol o mesmo não pode ser observado. A avaliação da quiralidade do linalol presente no óleo de OA demonstrou a presença do isômero R-(-), o qual demonstrou maior efeito anestésico que o S-(+)-linalol isolado do óleo de Lippia alba em jundiás. Os isômeros também apresentaram diferenças em relação à ação bactericida frente a Aeromonas hydrophila, sendo apenas o S-(+)-linalol ativo. Em relação aos efeitos sobre parâmetros de estresse, a exposição prévia ao óleo essencial de OA preveniu o estresse induzido pelo manuseio.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:37:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuaneMSF_DISSERT.pdf: 1389510 bytes, checksum: 8552b7721296822725c28f11de3be41a (MD5) Previous issue date: 2012-07-30 / GABAergic neurotransmission has been implicated in many aspects of learning and memory, as well as mood and anxiety disorders. The amygdala has been one of the major focuses in this area, given its essential role in modulating emotionally relevant memories. However, studies with male subjects are still predominant in the field. Here we investigated the consequences for an aversive memory of enhancing or decreasing GABAergic transmission in the basolateral nucleus of the amygdala (BLA). Wistar female rats were trained in the plus-maze discriminative avoidance task, in which they had to learn to avoid one of the enclosed arms where an aversive stimulus consisting of a bright light and a loud noise was given (day 1). Fifteen minutes before the test session (day 2) animals received 0,2 μL infusions of either saline solution, the GABAergic agonist muscimol (0,05 mg/ml), or the GABAergic antagonist bicuculine (0,025 mg/ml) bilaterally intra-BLA. On the test day, females in proestrous or estrous presented adequate retrieval and did not extinguish the task, while females in metestrous or diestrous presented impaired retrieval. In the first group, muscimol infusion impaired retrieval and bicuculline had no effect, suggesting naturally low levels of GABAergic transmission in the BLA of proestrous and estrous females. In the second group, muscimol infusion had no effect and bicuculline reversed retrieval impairment, suggesting naturally high levels of GABAergic transmission in the BLA of metestrous and diestous females. Additionally, proestrous and estrous females presented higher anxiety levels compared to metestrous and diestrous females, which could explain better performance of this group. On the other hand, BLA GABAergic system did not interfere with the innate fear response because drug infusions had no effect in anxiety. Thus, retrieval alterations caused by the GABAergic drugs were probably related specifically to memory processes / A transmiss?o GABA?rgica est? envolvida em diversos aspectos do aprendizado e da mem?ria, assim com em transtornos de humor e ansiedade. Um dos grandes focos nessa ?rea tem sido a am?gdala, uma estrutura essencial para a modula??o de mem?rias emocionais. Entretanto, os estudos na ?rea s?o majoritariamente feitos em machos. Nesse trabalho foi investigado em ratas as consequ?ncias de uma transmiss?o GABA?rgica aumentada ou reduzida na am?gdala basolateral (BLA) para uma mem?ria aversiva. Ratas Wistar foram treinadas na esquiva discriminativa no labirinto em cruz elevado, aprendendo a evitar um dos bra?os fechados, onde recebiam um est?mulo aversivo consistindo de uma luz forte e um som alto (dia 1). Quinze minutos antes do teste (dia 2) os animais receberam 0,2μL de solu??o salina, do agonista GABA?rgico muscimol (0,05 mg/ml), ou do antagonista GABA?rgico bicuculina (0,025 mg/ml) bilateralmente intra-BLA. F?meas testadas em proestro e estro evocaram adequadamente e n?o extinguiram a tarefa, enquanto f?meas testadas em metaestro e diestro tiveram um d?ficit na evoca??o. No primeiro grupo, a infus?o de muscimol prejudicou a evoca??o e a infus?o de bicuculina n?o teve efeito, indicando n?veis naturalmente baixos de transmiss?o GABA?rgica na BLA de f?meas em proestro e estro. J? no segundo grupo, a infus?o de muscimol n?o teve efeito e a infus?o de bicuculina reverteu o d?ficit na evoca??o, indicando n?veis naturalmente altos de transmiss?o GABA?rgica na BLA de f?meas em metaestro e diestro. F?meas em proestro e estro apresentaram maiores n?veis de ansiedade quando comparadas ?s f?meas em metaestro e diestro, o qu? poderia explicar o melhor desempenho desse grupo. Entretanto, o sistema GABA?rgico da BLA provavelmente n?o interfere com o medo inato, uma vez que os f?rmacos n?o tiveram efeito na ansiedade. Dessa forma, as altera??es na evoca??o causadas por eles parecem estar relacionadas especificamente a processos mnem?nicos

Apprendre de nouvelles séquences d'actions est l'une des fonctions cruciales du système nerveux central. Cet apprentissage est notamment assuré par les ganglions de la base ;ceux-ci jouent un rôle critique dans la sélection d'actions ou la prise de décisions en permettant l'apprentissage et la sélection des programmes moteurs les plus appropriés. Comprendre la physiologie de cette circuiterie neuronale hautement complexe et particulièrement celle du striatum - structure d'entrée des ganglions de la base - est donc d'une importance capitale dans l'amélioration de notre compréhension de ce système neuronal. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés au rôle fonctionnel du récepteur NMDA (NMDA-R) dans une sous-population des neurones de projection, les neurones striatopallidaux. Ces récepteurs sont impliqués dans les modifications de l'efficacité synaptique à long terme et jouent donc un rôle central dans le mécanisme d'apprentissage. Notre travail démontre que le NMDA-R des neurones striatopallidaux est un élément essentiel de l'apprentissage au niveau des ganglions de la base. En effet, nous observons que des souris transgéniques, déficientes en NMDA-R spécifiquement dans les neurones striatopallidaux, disposent d'une capacité d'adaptation réduite aux modifications de leur environnement. De plus, nous démontrons que ces souris transgéniques présentent des connexions neuronales affaiblies susceptibles d'expliquer les altérations comportementales observées. Dans ce travail de thèse, nous avons également développé une stratégie expérimentale reposant sur l'utilisation d'outils optogénétiques afin de déterminer le rôle d'une population d'interneurones inhibiteurs du striatum, les "fast spiking interneurons" (FSI). Cette technique a été mise en oeuvre avec succès et nous avons validé son efficacité in vitro. Nous démontrons que cette approche permet un contrôle l'activité électrique des FSI à l'échelle de la milliseconde. Son application in vivo, combinée avec des paradigmes comportementaux, nous permettra d'élucider le rôle spécifique de cette sous-population neuronale, tant au niveau du contrôle moteur que de la prise de décisions, dans des situations physiologiques ou pathologiques. Dans son ensemble, le présent travail ouvre les portes vers une meilleure compréhension de l'orchestration de la microcircuiterie striatale. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

O ácido gama-aminobutírico (GABA), principal neurotransmissor inibitório, está envolvido no mecanismo intrínseco do início da puberdade. Os efeitos inibitórios do GABA sobre a secreção de GnRH (hormônio hipotalâmico estimulador da secreção das gonadotrofinas) são mediados pelo receptor tipo A (GABAA) que é composto por diferentes subunidades organizadas de forma heteropentamérica. A subunidade a1, codificada pelo gene GABRA1 localizado no locus 5q34-35, é a mais implicada na atividade inibitória do GABA. A puberdade precoce dependente de gonadotrofinas (PPDG) predomina no sexo feminino, sendo na maioria dos casos idiopática. Recentemente, defeitos moleculares das subunidades dos receptores de GABA têm sido identificados em pacientes com anormalidades eletroencefalográficas específicas. Neste estudo, investigamos a presença de mutações funcionais ou polimorfismos do GABRA1 em meninas com a forma idiopática de PPDG e avaliamos as anormalidades EEG neste grupo. Trinta e uma meninas com diagnóstico clínico e hormonal da forma idiopática da PPDG, sendo 6 casos familiais (19,4%) e 25 casos esporádicos (80,6%), e 73 controles não relacionados foram selecionados. Todas as pacientes com PPDG apresentaram ressonância magnética de sistema nervoso central normal. Vinte e três meninas foram submetidas a estudo eletroencefalográfico (EEG). O DNA genômico foi extraído do sangue periférico de todas as pacientes e controles. A região codificadora do GABRA1 foi amplificada utilizando-se oligonucleotídeos intrônicos específicos, seguida por purificação enzimática e seqüenciamento automático. Dois polimorfismos conhecidos do GABRA1 foram também estudados pelo programa GeneScan e pela técnica de digestão enzimática (enzima TaiI). O seqüenciamento automático do GABRA1 não revelou mutações funcionais. Identificamos 7 polimorfismos no GABRA1: duas variantes exônicas 156T>C e 1323G>A, localizados no éxons 4 e 11, respectivamente, e 5 polimorfismos intrônicos - IVS2-712(GT)n, no íntron 2, caracterizado por número variável de repetições GT; IVS3+12A>T, no íntron 3; IVS8+45T>G no íntron 8; IVS9+76T>G no íntron 9 e IVS10+15G>A, no íntron 10. Estes polimorfismos não alteram o uso do sítio de splice original. Não houve diferença estatisticamente significante entre a distribuição genotípica e a freqüência alélica dos 2 polimorfismos exônicos e do polimorfismo IVS2-712(GT) encontrados no grupo de pacientes e no grupo controle. O EEG revelou anormalidades em 6 de 23 meninas (4 sem epilepsia). A distribuição genotípica e a freqüência alélica dos polimorfismos do GABRA1 não difereriram significativamente entre as pacientes com PPDG sem e com anormalidades eletroencefalográficas. Nós concluímos que mutações funcionais ou polimorfismos no GABRA1 não estão envolvidos na etiologia da forma idiopática da PPDG e não estão associadas às anormalidades eletroencefalográficas encontradas. Adicionalmente, a presença de alterações eletroencefalográficas em pacientes com PPDG sem epilepsia sugere que a análise eletroencefalográfica deva ser incluída na investigação da PPDG / The gamma-aminobutyric acid (GABA), a dominant inhibitory neurotransmitter, is involved in the intrinsic mechanism of the onset of the puberty. Their inhibitory effects on the GnRH (hypothalamic gonadotropin release hormone) secretion are mediated by type A receptor (GABAA), composed by different subunits which are organized in a heteropentameric form. The alpha-1 subunit, encode by GABRA1 gene located at locus 5q34- 35, is the most implicated in the inhibitory activity of GABA. The gonadotropin-dependent precocious puberty (GDPP) is predominant in females, being idiopathic in the majority of the cases. Recently, molecular defects of the GABA receptor subunits have been identified in patients with specific electroencephalographic (EEG) abnormalities. In this study, we investigated the presence of functional mutations or polymorphisms of the GABRA1 in girls with the idiopathic form of the GDPP and evaluated EEG abnormalities in this group. Thirty-one girls with clinical and hormonal diagnosis of GDPP idiopathic form, being 6 familial cases (19.4%) and 25 sporadic cases (80.6%), and 73 unrelated controls were selected. All patients with GDPP had normal magnetic resonance of central nervous system. Twenty-three girls were submitted to electroencephalographic study. Genomic DNA was extracted from peripheral blood of all patients and controls. The entire coding region of the GABRA1 was amplified using specific intronic oligonucleotides, followed by enzymatic purification and automatic sequencing. Two known polymorphisms of the GABRA1 were also studied by GeneScan software and digestion with restriction endonuclease TaiI. The automatic sequencing of the GABRA1 did not reveal any functional mutations. We identified 7 polymorphisms in the GABRA1: two silent exonic variants 156T>C e 1323G>A, located at exons 4 e 11, respectively, e 5 polymorphisms - IVS2-712(GT)n, at intron 2, characterized by a variable number of repeat GT; IVS3+12A>T, at intron 3; IVS8+45T>G at intron 8; IVS9+76T>G at intron 9 and IVS10+15G>A, at íntron 10. These polymorphisms did not alter the use of original splicing site. No significant statistical difference of the genotypic distribution and allele frequency of the exonic polymorphisms (156T>C and 1323G>A) and IVS2-712(GT)n between unrelated patients and control group was obtained. Electroencephalographic tracings were abnormal in 6 of 23 girls (4 without epilepsy). No significant statistical difference of the genotype distribution and allele frequence were found between patients without and with EEG abnormalities. We conclude that functional mutations or polymorphisms in the GABRA1 are not involved in the etiology of idiopathic GDPP in this study, and they are not associated with electroencephalografic abnormalities. In addition, EEG abnormalities present in girls with GDPP without epilepsy, suggest that EEG analysis should be included in the investigation of the precocious puberty.

Os animais são expostos a diferentes situações que podem colocar em risco sua sobrevivência. Na natureza estas situações, em geral, eliciam medo e ou ansiedade. A agressão é um conjunto de comportamentos direcionados a um indivíduo co específico, ou não, que tem como objetivo a aquisição de recursos ou proteção em situações de risco à sobrevivência. Considerando a interação entre medo/ansiedade e agressividade, este trabalho teve como objetivo estudar se essas situações podem modificar o comportamento agressivo agressividade em camundongos. O propósito deste estudo foi investigar se a pre-exposição de camundongos a estímulos estressores incondicionados (campo aberto, labirinto em cruz elevado, exposição ao rato, exposição a odor de rato) e condicionados (choque nas patas) podem modular o futuro comportamento agressivo em camundongos. Para atingir esse objetivo, os animais foram previamente expostos a diferentes situações capazes de provocar um estado de ansiedade e/ou medo e posteriormente submetidos ao encontro agonístico (teste residente intruso). As alterações na reatividade emocional induzidas pelas variáveis independentes foram medidas usando a resposta de sobressalto potencializado pelo medo e a análise de vocalizações ultrassônicas. Devido à influência relevante da neurotransmissão de GABA na agressão, as mudanças comportamentais induzidas pelas variáveis utilizadas foram associadas com o benzodiazepínico diazepam. Os dados obtidos no presente estudo após análise mostrou que a pré-exposição de camundongos a situações aversivas que provocam medo e / ou ansiedade alteram o seu comportamento. / Aggression is defined as a behavioral repertoire mainly directed to a conspecific for acquisition of resources and protection. In this context, anxiety and fear-like behaviors is commonly triggered by these survivors situations. Since aggression and fear are highly correlated in the present study we investigated whether previous exposure to environmental unconditioned (rat presence and rat odor, open field and elevated plus-maze tests, foot-shocks) and conditioned aversive stimuli (fear-potentiated startle) can modulate future aggressive behavior in mice. To achieve this goal, the animals were previously exposed to different situations able to elicit a state of anxiety and/or fear and later submitted to the agonistic encounter. Changes on the emotional reactivity induced by the independent variables used were measured using the fear-potentiated startle response and ultrasonic vocalizations analysis. Due to the relevant influence of GABA neurotransmission on aggression, behavioral changes induced by the variables used were challenged with the prototypic benzodiazepine diazepam. In addition, regarding human aggression, the most effective and enduring pharmacological intervention rely on compounds that act as dopaminergic antagonists. Therefore, in our study, in order to verify the influence of dopamine neurotransmission on the modulation of aggression pharmacological manipulation was conducted with the systemic administration of the dopamine D2 agonist apomorphine. Both drugs were administered previously to the resident-intruder test. The data obtained in the present study after analysis show that the pre-exposure to aversive situations that trigger fear and/or anxiety changes mice behavior.

A substância cinzenta periaquedutal dorsal (SCPd) e o colículo inferior (CI) são duas estruturas do teto mesencefálico que, juntamente com a amígdala, o hipotálamo dorsomedial e o colículo superior, estão envolvidas na modulação da expressão comportamental dos estados de medo. A estimulação química ou elétrica destas estruturas produz uma série de respostas comportamentais defensivas. Além disso, dados comportamentais com modelos animais de ansiedade têm fornecido evidências da existência de uma regulação inibitória tônica GABAérgica na SCPd e CI. Neste estudo investigamos o envolvimento da neurotransmissão GABAérgica na expressão do medo condicionado e do medo incondicionado. Para isso, os efeitos da administração de muscimol (agonista GABA-A) e semicarbazida (inibidor da descarboxilase do ácido glutâmico) na SCPd e CI foram analisados no teste do sobressalto potencializado pelo medo, na resposta de congelamento condicionada, nos limiares de congelamento e fuga determinados por estimulação elétrica dessas estruturas e no congelamento pós-estimulação. No modelo de medo incondicionado, microinjeções de muscimol intra-SCPd reduziram a aversividade da estimulação elétrica, mas não o congelamento pós-estimulação, ao passo que a semicarbazida produziu efeitos pró-aversivos em ambas as condições. O muscimol também causou redução significativa no sobressalto potencializado pelo medo e congelamento condicionado, enquanto que a semicarbazida não alterou essas respostas. Já a microinjeção de ambas as drogas no CI não produziu efeitos no modelo condicionado, mas no teste incondicionado, o muscimol reduziu a aversividade da estimulação elétrica. Esses dados mostram uma participação diferencial de mecanismos GABAérgicos no medo condicionado e incondicionado. Estes mecanismos na SCPd parecem estar envolvidos tanto no medo condicionado quanto no incondicionado, enquanto que no CI eles parecem participar somente do medo incondicionado. / The dorsal periqueductal gray (dPAG) and inferior colliculus (IC) are two structures of the midbrain tectum that, together with amygdala, dorsomedial hypothalamus and superior colliculus, are involved in the modulation of the expression of fear-related behaviors. The chemical or electrical stimulation of these structures produces a series of behavioral defensive responses. Moreover, behavioral data from animal models of anxiety have provided evidences of tonic inhibitory GABAergic regulation in dPAG and IC. This study investigated the involvement of GABAergic neurotransmission in the expression of unconditioned and conditioned fear. To this aim, the effects of intra-dPAG and IC administration of muscimol (GABA-A agonist) and semicarbazide (glutamic acid decarboxylase inhibitor) were examined in the fear potentiated startle test, in conditioned freezing, in the thresholds for freezing and escape determined by electrical stimulation of these structures, and in the post-stimulation freezing. In the unconditioned model, intra-dPAG injections of muscimol reduced the aversiveness of the electrical stimulation but had no effects on the post-stimulation freezing, while semicarbazide produced aversive-like effects in both conditions. Muscimol also caused significant reduction in fear potentiated startle and conditioned freezing, while semicarbazide had no effect in these responses. In contrast, intra-IC injections of both drugs were ineffective in the conditioned model. In the unconditioned model, however, muscimol reduced the aversiveness of the electrical stimulation. These data show a differential participation of GABAergic mechanisms on conditioned and unconditioned fear. These mechanisms in the dPAG seem to be involved in both conditioned and unconditioned fear, while in IC they seem to participate in unconditioned fear only.

Há evidências convincentes de que o início da doença de Alzheimer é precedido por uma redução de estímulos sensoriais, como ocorre durante a aposentadoria, catarata, surdez e degeneração macular, em um cérebro idoso que apresenta deficiência de receptores tipo GABAA. Neste trabalho foi utilizado um modelo computacional fenomenológico do koniocortex, que é a primeira camada cortical que recebe estímulos sensoriais, adaptado para simular as fases iniciais da doença de Alzheimer. A arquitetura e as propriedades dos neurônios do modelo computacional do koniocortex se assemelham as do cérebro, sendo também capaz de aprender, permitindo com isso que a memória de curto prazo seja testada em qualquer momento. Usando o modelo computacional é possível também analisar as fases iniciais da doença de Alzheimer simulando o \"envelhecimento\" do koniocortex artificial através de um conjunto de parâmetros referentes à plasticidade intrínseca, à acetilcolina, aos estímulos sensoriais, ao pruning sináptico, entre outros. O modelo computacional revela que, quando o envelhecimento afeta os neurônios que expressam receptores GABA-A ocorrendo na sequência uma redução dos estímulos sensoriais, o resultado dessa cascata de eventos leva ao hipermetabolismo e ao início da fase de deposição excessiva das placas -amiloide / There is compelling evidence that Alzheimers disease onset is preceded by a reduction of sensory stimuli like during job retirement, cataract, deafness or even macular degeneration, over an aged brain with impaired GABA-A receptor inhibitions. In this paper, was adapted a phenomenological computational model of the koniocortex which is the first cortical layer that receives sensory stimuli to simulate the initial phases of Alzheimers disease. The architecture and neurons properties of the modeled koniocortex resemble those of the brain, so that the model is also able to learn, thereby allowing the assessment of short-term memory at any moment. By using the computational model, it is possible to analyze the initial phases of Alzheimers disease by aging the artificial koniocortex through a set of parameters related to intrinsic plasticity, acetylcholine, sensory stimuli, synaptic pruning, among others. The computational model shows that when aging occurs in such way that GABA-A receptor expressing neurons are affected, and, in the sequence, a reduction of sensory stimuli takes place, the result of this cascade of events leads to hypermetabolism and to the initial phase excessive deposition of beta-amyloid plaques

Orientador: Eros Antonio de Almeida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-20T19:20:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RamirezNunez_WilsonRanu_D.pdf: 1943462 bytes, checksum: 1cb7938d9770774612068d3048db5b0e (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O esvaziamento gástrico (EG) consiste na transferência ordenada do conteúdo do estômago para o duodeno, Situações patológicas como alterações hemodinâmicas modificam a velocidade do E.G. e função motora do trato gastrointestinal. O infarto do miocárdio determina retarde do E.G. em ratos, possivelmente pelo estresse causado pela ligadura da artéria coronária. O sistema nervoso central (SNC) afeta as funções motora e secretora gastrintestinais, frente a uma situação de estresse existe aumento da retenção gástrica (RG) induzindo o retarde do E.G. O sistema parassimpático pode estar envolvido neste fenômeno. Por outro lado o sistema simpático controla o E.G., interrompendo a motilidade e a secreção, frente a uma situação de estresse como a do infarto do miocárdio o retarde do E.G., pode estar relacionado à atuação desse sistema. O objetivo deste trabalho foi Avaliar complacência gástrica (CG) em ratos submetidos a infarto recente do miocárdio, participação do nervo vago, sistema nervos simpático, efeito da injeção intra-cerebro-ventricular de GABAb e efeito da lesão do núcleo paraventricular no retarde do EG observado no infarto recente do miocárdio em ratos. Utilizados ratos Wistar, machos, entre 220 - 300g, adaptados ás condições do laboratório, divididos em 3 grupos: grupo INF; grupo SH e grupo NA. Infarto realizado por ligadura da artéria coronária descendente anterior esquerda. Animais após cirurgia permaneceram em jejum alimentar recebendo água ad libitum. Vinte e quatro horas após foi avaliado EG de 1,5 ml/100g de peso do animal de uma refeição de prova (RP) salina marcada com fenol vermelho. EG foi avaliado indiretamente, através da determinação da % de retenção gástrica (RG) da RP, 10 min. após administração orogástrica. Resultados mostraram que para o estudo da complacência gástrica não houve diferença significativa de pressão intragástrica entre os três grupos, nos três pontos de medida da pressão intragástrica (PIG) e em complementação as CGs não apresentaram diferenças significativas quando comparados entre si. No estudo da Vagotomia subdiafragmatica houve diferença significativa das RG (%) entre os subgrupos SH+Sh vs SH+Inf, o subgrupo Vgx+Inf apresentou diferença significativa em relação ao subgrupo SH+Inf e não diferiu do subgrupo Vgx+Sh. Para o estudo do efeito da injeção intra-cerebro-ventricular de GABAb houve diferença significativa entre os grupos SH+Sal e SH+Bac e Inf+Sal e Inf+Bac. No estudo da Simpatectomia química, grupo Inf+Sal apresentou diferença significativa quando comparados aos ratos SH+Sal, e grupo Inf+Pra com grupo SH+Sal não apresentaram diferenças significativas. O grupo Inf+Pra e Inf+Sal apresentaram diferença significativa e ratos SH+Pra e SH+Sal apresentaram diferença significativa quando comparados, No estudo da lesão do Núcleo paraventricular houve diferença significativa das RG (%) entre os subgrupos SH+Sh vs SH+Inf, os grupos PVN+Inf e SH+Inf apresentaram diferença significativa. Conclusões: 1) infarto recente do miocárdio não induz modificações no tônus gástrico em ratos, 2) Existe participação do nervo vago no retarde do EG causado pelo infarto recente do miocárdio, 3) Retardo EG mostrado pelos ratos infartados tem participação, pelo menos em parte, dos receptores alpha-1 adrenérgicos do sistema nervos simpático. 4) Existe participação do núcleo paraventricular no retardo do EG induzido pelo infarto recente do miocárdio / Abstract: Gastric emptying (GE) is the orderly transfer of stomach contents into the duodenum, pathological situations as hemodynamic changes modify GE speed and motor function of the gastrointestinal tract. Myocardial infarction determines GE delayed in rats, possibly due to stress caused by coronary artery ligation. Central nervous system (CNS) affects gastrointestinal secretory and motor functions, in a stressful situation there is increased gastric retention (GR) inducing GE delay. Parasympathetic system may be involved in this phenomenon. On the other hand sympathetic nervous system controls GE, disrupting motility and secretion, compared to a stressful situation such as myocardial infarction, GE delay, may be related to performance of this system. The objective of this study was to evaluate gastric compliance (GC) in rats submitted to recent myocardial infarction, involvement of vagus nerve, sympathetic nervous system, intra-cerebro-ventricular of GABAb injectin effect and paraventricular nucleus lesion effect on GE delay observed in recent myocardial infarction in rats. Used male Wistar rats, between 220-300g, adapted to laboratory conditions, divided into three groups: INF, SH and NA groups. Infarction performed by left anterior descending coronary artery ligation. After surgery, animals were fasted receiving water ad libitum. Twenty four hours after was evaluated GE of 1.5ml/100g body weight of a saline test meal (TM) labeled with red phenol. GE was indirectly estimated by determining % of gastric retention (GR) of test meal. 10 min. after orogastric administration. Results showed that gastric compliance study there was no significant difference in intragastric pressure between the three groups, in the three points of measurement of intragastric pressure (IGP) and complementation in GC showed no significant differences when compared with each other. In subdiaphragmatic vagotomy study, significant difference of GR (%) between subgroups SH+Sh vs SH+Inf, subgroup Vgx+Inf significant difference in the subgroup SH+Inf and did not differ in subgroup Vgx+Sh. To study the effect of intracerebroventricular injection of GABAb significant difference between groups SH+Sal vs SH+Bac and Inf+Sal vs Inf+Bac. To study the chemical simpatectomy by prazosin, the Inf+Sal group showed significant difference when compared to SH+Sal rats, and the group Inf+Pra with SH+Sal group showed no significant difference. The group Inf+Pra and Inf+Sal showed significant differences and the rats SH+Pra and SH+Sal showed significant difference when compared, for the study of the lesion of paraventricular nucleus of GR significant difference (%) between subgroups SH+Sh vs SH+Inf, the group PVN+Inf and SH+Inf showed significant difference. Conclusions: 1) recent myocardial infarction does not induce changes in gastric tone in rats, 2) there is involvement of the vagus nerve in GE delay caused by recent myocardial infarction, 3) GE delayed in infracted rats have participation, at least in part, of alpha-1 adrenergic receptors of the sympathetic nervous system, 4) there is participation of the paraventricular nucleus of GE delayed induced by recent myocardial infarction / Doutorado / Ciencias Basicas / Doutor em Clínica Médica

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