Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. / Made available in DSpace on 2012-10-17T16:31:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T18:02:22Z : No. of bitstreams: 1 170859.pdf: 2998722 bytes, checksum: 7eed6f18b64435a30624cb553589ea41 (MD5) / A participação das vias nitrérgicas e dos [receptores glutamatérgicos] ionotrópicos nos efeitos da exposição de curta e longa duração ao [etanol] foi avaliada no [hipocampo] de ratos. Inibidor e estimuladores das vias nitrérgicas indicam que estas vias opõem-se ao efeito [ansiolítico] do etanol e podem ter um papel importante no desenvolvimento da dependência ao álcool. A exposição de longa duração ao etanol resulta em dependência ao álcool, mas não fica obrigatoriamente associada com mudanças nos níveis proteicos das subunidades dos receptores glutamatérgicos ionotrópicos e/ou da enzima sintase do [óxido nítrico] hipocampais.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. / Made available in DSpace on 2012-10-17T13:41:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T18:31:40Z : No. of bitstreams: 1 173879.pdf: 2608531 bytes, checksum: 4f70098c6505ebef3751499a03bcd3ce (MD5) / O presente trabalho descreve os efeitos comportamentais e sobre o eletroscilograma hipocampal (EOsG-HP) da injeção intracerebroventricular (i.c.v.) de serotonina (5-HT) em pombos domésticos (Columba livia). Foram registrados EOsG-HP, eletroculograma (EOG), eletromiograma (EMG) da musculatura posterior do pescoço e eventos comportamentais, por 20 minutos como período controle, seguidos de 1 hora de registro após a injeção i.c.v. de 5-HT (155 nmol) ou de seu veículo, ácido ascórbico (solução a 1% em H2O). A administração de 5-HT provocou uma intensa ingestão de água que ocorreu logo após a aplicação da droga. Além disso, seguida ou concomitante a ingestão de água estes animais adotaram uma postura típica de sono por longos períodos: permaneciam com os olhos fechados, sem movimentos corporais, a cabeça fletida e apoiada sobre o peito. Contudo, durante estes períodos de sono aparente observou-se aumento dos movimentos da cabeça sem, no entanto, abertura dos olhos. Durante os episódios de vigília ativa (VA) após a injeção de 5-HT, estes animais também apresentaram alteração motora com marcha atáxica além de dificuldade em localizar o bebedouro com água. Comparado ao período controle e ao grupo de veículo, o tratamento com 5-HT diminuiu o tempo em vigília relaxada secundário ao aumento do tempo em postura de sono, não afetando o tempo em VA. Em relação ao EOsG-HP, a injeção de 5-HT induziu o aparecimento de uma atividade dessincronizada prolongada, de freqüência rápida e baixa amplitude e ausência de ondas PGAs concomitante ao estado de sono aparente com postura típica e olhos fechados. Durante este estado o EMG mostrou diminuição do tonus muscular com alterações fásicas decorrentes dos movimentos da cabeça e o EOG mostrou movimentos oculares freqüentes. Este efeitos foram agudos, durando em média 30 minutos. Estes dados sugerem o possível envolvimento do sistema serotoninérgico nos mecanismos do sono paradoxal em pombos.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-04Bitstream added on 2014-06-13T20:41:17Z : No. of bitstreams: 1 amaral_vcs_dr_arafo.pdf: 3128795 bytes, checksum: 3d66997069eddcbbbf04cf4e7e70700f (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Quando os animais são confrontados com estímulos ambientais ameaçadores como a exposição ao predador ou estímulos como altura, iluminação e estímulos nociceptivos, exibem reações de defesa coordenadas e específicas. Nas últimas décadas, observa-se um crescente interesse pela utilização de estímulos naturalísticos para o estudo das bases neurais de emoções como o medo e ansiedade. Nesse contexto, o teste de exposição ao rato (RET), um novo modelo etológico de interação presa-predador, utilizando camundongos (presa) e ratos (predador), foi desenvolvido para avaliar a expressão de diferentes comportamentos defensivos na presa. Entretanto, poucos estudos foram conduzidos com esse modelo no intuito de investigar as bases neurais das respostas defensivas de camundongos expostos ao rato. Adicionalmente, evidências da literatura destacam que o hipocampo ventral (HV) e o complexo amidalóide (CA) parecem contribuir diferencialmente na modulação de respostas defensivas frente a estímulos proximais (predador) ou potenciais. Assim, o presente estudo foi conduzido para investigar o papel do HV e do CA nas respostas defensivas de camundongos exibidas diante do predador (rato) e do contexto associado ao predador. Para tal, o presente estudo foi dividido em quatro etapas. Na primeira delas, investigamos se o estresse da exposição ao predador no RET altera a secreção de corticosterona em camundongos e determinamos a magnitude e a duração desta secreção. Na segunda etapa, avaliamos o papel do HV e do CA, através da injeção local do agonista de receptores GABAA muscimol (0,1 μg/0,1 μl), na mediação de respostas comportamentais defensivas de camundongos expostos ao RET (situação proximal) e comparamos com aquelas apresentadas durante a exposição ao labirinto em cruz elevado (LCE - situação potencial). Subsequentemente, investigamos se camundongos expostos... / When animals are confronted with environmental threatening situations such as exposure to a predator as well as to height, high illumination and nociceptive stimuli they exhibit defensive behaviors. Over the past decades there has been a growing interest by the neuroscientists in the use of naturalistic stimuli to the study of the neural systems of the emotions such as fear and anxiety. In this context, the Rat Exposure Test (RET) which is a new ethological model of prey-predator interaction using mice (prey) and rats (predator) was developed in order to evaluate the expression of different defensive behaviors in the prey. However few studies using this model have been carried out with the objective of investigating the neural systems of the defensive behaviors in mice exposed to rats. In addition, evidence in literature has shown that the ventral hippocampus (VH) and the amygdaloid complex (AC) contribute differentially in the modulation of defensive behaviors during exposure to either potential or immediate stimuli (predator). Thus, the present study was aimed at investigating the role of VH and AC in the modulation of defensive behaviors of mice when exposed to predators (rats) as well as the predatory context. The experiment comprised four parts: (i) to investigate both whether stress regarding the exposure to the predator alters the corticosterone secretion in mice and to determine the magnitude and the duration of this secretion; (ii) the role of VH and AC was evaluated through local microinjection of the GABAA receptor agonist muscimol (0,1 μg/0,1 μl) in the modulation of defensive behavioral responses of mice exposed to RET (proximal aversive situation). The responses then were compared to those presented during to the exposure to the elevated plus-maze (EPM - potential aversive situation); (iii) to investigate whether mice exposed to natural predator (rat) in RET exhibit... (Complete abstract click electronic access below)

Tesi realitzada a l'Equip de Neurociència de Sistemes - IDIBAPS / The generation of cognitive maps is influenced by different senses such as vision, audition or smell. However, the tactile information system -a highly developed system in the rat- and its influence on spatial processing, has hardly been studied. The availability of precise tactile information in the hippocampus (Pereira et al., 2007) is highly suggestive of a possible influence of tactile information on spatial processing. In this study we aimed to test if somatosensory information contributes to the cognitive map creation and spatial representation. The deprivation of the tactile sense without the possibility of using other senses (total darkness, homogeneous odour and uniform white noise), should then affect the coding of spatial information and could be detected as an alteration in place cell properties such as firing rate, location and/or extension of the firing fields. These types of changes would demonstrate that somatosensory inputs are involved in the cognitive map creation. To carry out this study we developed three kinds of experiments. First, we developed a paradigm (Gener et al., 2009) to temporarily deprive the tactile input using locally applied local anaesthesia (lidocaine). In a second part, we demonstrate that this deprivation was effective in the awake animal, altering the behaviour during tactile discrimination protocols and reducing successful trials from 88% to chance (48%). Finally, we applied the deprivation technique to characterise the cognitive map creation. With that purpose, we first demonstrated that place cells recorded in a controlled environment were sensitive to tactile cues, such that the rotation of the cues induce the rotation of the firing fields. Next, when tactile information was deprived, the place cells’ fields showed changes in their compactness and size. The results of this study suggest that somatosensory input information transduced by the whiskers contributes to the cognitive map creation. Those findings respond to some of the questions about hippocampus integration’s of sensory information.

Tesi realitzada a l'Equip de Neurociència de Sistemes - IDIBAPS / Since the discovery of the place cells in 1971 by John O’Keefe and colleagues an extensive work over the hippocampus has been developed as the mammal model of spatial navigation. Place cells are rodents’ hippocampal neurons whose firing is associated to certain locations of the environment. A majority of studies have focused on how the place fields (the area where the firing of a neuron is restricted) are generated in relation to the static cues of the environment (O'Keefe and Conway, 1978; Muller et al., 1987; Gothard et al., 1996). The present work assessed a similar question but regarding the dynamic cues surrounding the subject, and with the hypothesis that the hippocampus is also representing the position of other moving objects. In order to demonstrate if that was the case, we developed a behavioural protocol in which rats learnt to discriminate the movements of a robot in order to obtain reward, an Operant Position Discrimination Task (OPDT). Once the protocol was validated, the subjects were chronically implanted with tetrodes in the CA1 region of the hippocampus. In this way the activity of single hippocampal cells could be isolated off-line and the LFP of the area stored during the recordings. Using this method, the relationship between the firing of the cells and the field activity with the spatial parameters of the robot could be evaluated. The results showed a modulation by the dynamic cue of the theta oscillation. While the locomotor activity of the subjects is directly related to the power of theta in natural conditions (Vanderwolf, 1969), during the movement of the robot such relationship was disrupted and the band power between 4-12 Hz showed a trough at this time. The analysis of the single cells’ activity showed neurons locked to several spatial features of the dynamic cue. First, the position of the rat and the robot where analysed by information content parameters. Skaggs Index and Positional information (Markus et al., 1994; Olypher et al., 2003) showed neurons locked to the position of the subject as expected in CA1 and also other neurons locked to the positions of the robot. Second, moving from the spatial analysis to the temporal one, we found responses to the movement of the robot like OFF/ON variations of the basal activity of the neurons. Such changes in the firing patterns where quantified by the Mutual Information index (Nelken and Chechik, 2007) demonstrating that a large fraction of the neurons have a significant differential pattern of activity during the movement of the robot towards one side or the other. The use of the same index, MI, for the evaluation of the static or dynamic condition of the robot, also resulted in a set of neurons spiking with significant disparity during such epochs. In conclusion, the present work has demonstrated the existence of neural correlates locked to a dynamic cue in the hippocampus. Both the field activity at the theta range, LFP between 4 and 12 Hz, and the activity of the hippocampal neurons were found to reflect and/or encode the spatial features of a dynamic cue. The present work has in this way enlarged the limited evidence present in the prior literature about the role of the hippocampus in the tracking and localization of dynamic cues with the use of a behavioural protocol where both the spatial and temporal dynamics could be assessed. / La correcta localización y seguimiento de las pistas dinámicas que se encuentran en el ambiente es una tarea crucial para el individuo. Comportamientos fundamentales como la caza, el apareamiento o el escape necesitan una correcta identificación de la posición de presas, congéneres y depredadores para su correcta realización. El sistema cerebral encargado de localizar al propio sujeto en el ambiente se sabe que se encuentra en la formación hipocampal después de que diversos estudios hayan demostrado la necesidad del mismo para una correcta orientación (Morris et al., 1982) y, aún más importante, tras el descubrimiento en roedores de neuronas que disparan únicamente en espacios restringidos del entorno, las células de lugar (O'Keefe and Dostrovsky, 1971). Si bien se conoce que estos procesos están fundados en una correcta representación de la posición de las pistas estáticas del ambiente (O'Keefe and Conway, 1978; Muller et al., 1987; Gothard et al., 1996), que sirven de referencia para la propia localización, poco se sabe acerca de cómo se integra la información relativa a los objetos y/o sujetos móviles que se encuentran en el mismo ambiente. Este trabajo tiene como objetivo principal intentar responder a esta pregunta, es decir, ¿en qué modo el hipocampo procesa la información relativa a las pistas dinámicas? Para el desarrollo del estudio, primero, se diseñó una tarea comportamental que asegurara el hecho de que la pista dinámica resultase relevante para los sujetos de forma que los mismos prestaran atención a sus movimientos. Con este fin elegimos utilizar un robot cuyos desplazamientos pueden ser finamente controlados y asociar una recompensa a determinados patrones de navegación del robot. Después de probar con diferentes tareas de discriminación se llegó a una configuración (Operant Position Discrimination Task, OPDT) que permitía a los animales seguir los movimientos del robot desde un espacio separado en el cual recibían la recompensa en caso de discernir correctamente los desplazamientos de la pista. Una vez validada la tarea comportamental, a los sujetos que alcanzaron altas tasas de rendimiento se les implantaron tetrodos en la zona CA1 del hipocampo, lugar en el que se encuentran las células de lugar más estables. Una vez hecho el implante se procedió a registrar la actividad cerebral durante la ejecución de la tarea. Por una parte se aislaron los potenciales de acción pertenecientes a neuronas únicas y el potencial de campo de la zona, LFP. Respecto a la actividad de campo, LFP, se observó una disminución significativa de la potencia en la banda theta, 4-12 Hz, relacionada generalmente con la actividad locomotora del sujeto (Vanderwolf, 1969) durante el movimiento del robot. Durante el resto del registro la relación entre velocidad y potencia de theta se mantuvo y sólo en el periodo de discriminación del movimiento del robot esta relación se vio alterada con un mínimo de potencia observado en diferentes sujetos y registros. La actividad de las neuronas se analizó en función de los parámetros espaciales y dinámicos de la rata y el robot. Mirando la especificidad espacial del disparo de las neuronas a través de los parámetros Skaggs Index y Positional information (Markus et al., 1994; Olypher et al., 2003) se encontraron células significativamente ligadas en su actividad a la posición del sujeto o del robot. La actividad de las neuronas también se analizó de forma temporal, tomando como referencia el inicio de los estímulos, es decir el movimiento del robot hacia un lado u otro. Utilizando como índice la Mutual Information (Nelken and Chechik, 2007) se encontró que una larga proporción de las neuronas tienen respuestas diferenciales durante el movimiento del robot hacia uno de los lados. A su vez, el mismo análisis, pero en esta ocasión comparando los periodos en los que la pista se encuentra inmóvil con los que está en movimiento, determinó que otra fracción de las neuronas tiene patrones de disparo diferenciales según sea la condición dinámica de la pista. El conjunto de los resultados obtenidos indica claramente que el hipocampo se encuentra involucrado activamente en la localización y el seguimiento de las pistas dinámicas, siendo esto reflejado tanto en la actividad de sus neuronas como en la actividad de campo global. Los parámetros espaciales de la pista que resultaron modulados durante la tarea fueron su posición, la dirección de su movimiento y el hecho en sí de permanecer inmóvil o en desplazamiento.