OBJETIVO: Avaliar o desempenho em testes neuropsicológicos e a resposta hemodinâmica cerebral medida por ressonância magnética funcional (RMf) em tarefas de memória e motora numa amostra de pacientes vítimas de afogamento com perda de consciência comparados a um grupo de indivíduos saudáveis. MATERIAL E MÉTODO: Estudamos 15 voluntários com média de idade de 23,7 anos no grupo de pacientes, selecionados a partir de amostra de 157 vítimas de afogamento, tendo como critérios de inclusão grau 3 e 4 da Escala de Afogamento (Szpilman, D. 1997) e excluindo-se aqueles com lesões estruturais cerebrais, antecedentes de alterações neurológicas ou psiquiátricas. Este grupo foi comparado a 18 voluntários saudáveis com média de idade de 25,3 anos selecionados para o grupo controle, pareados por anos de educação formal, idade e sexo. As imagens estruturais para referência anatômica (T1 3D; FLAIR 2D) e imagens funcionais axiais eco-planar, gradiente de ecos com ponderação T2*, com voxels isotrópicos de 3mm foram adquiridas em sistema de RM de 3,0 Teslas e os estímulos apresentados visualmente e sincronizados com a aquisição das imagens. O estudo de RMf foi realizado em desenho em bloco, com tarefa motora e de memória. Os dados de RMf foram préprocessados para correção de movimento, filtro espacial e temporal e foi aplicado Modelo Geral Linearizado para identificação de áreas cerebrais associadas às tarefas e produção de mapas estatísticos limiarizados (p < 0,05) representado a resposta cerebral de cada grupo, corrigidos para comparações múltiplas. Foram realizados testes ANOVA na comparação entre os dois grupos quanto às áreas cerebrais detectadas nas duas tarefas, sem e com utilização de co-variáveis obtidas de parâmetros dos testes neuropsicológicos. Além disso, investigamos a conectividade entre as regiões de redes neurais de cada paradigma através da análise de PPI e análise de correlação média de regiões da rede clássica de memória e motora entre os grupos. RESULTADOS: O desempenho neuropsicológico dos grupos foi similar na maioria dos testes, porém os pacientes (GP) apresentaram diferença significativa com pior desempenho no teste FAS e Dígitos e melhor desempenho na parte do reconhecimento do teste BVMT em relação aos controles (GC) (FAS: GC=40,0±8,6; GP=31,7±8,9; P=0,010/ Dígitos: GC=14,3±3,7; GP=12,3±2,1; P=0,050/ BVMT reconhecimento: GC=5,6±0,05; P=6,0; P=0,005). Durante os exames de RMf o desempenho comportamental foi similar em ambos os grupos nas duas tarefas (média de acurácia: GC=70,2±11,3%; GP=73,0±10,1%; P=0,460/ Tempo de reação: GC=1328,6±196,8ms; GP=1163,7±198,5ms; P=0,020/ frequência: GC=2,9±0,9Hz; GP=2,5±0,5Hz; P=0,108). No paradigma de memória, os controles apresentaram maior ativação em relação aos pacientes na região do giro temporal médio à direita e cuneus, giro lingual e sulco intraparietal à esquerda; esta diferença foi modulada pelo desempenho em testes neuropsicológicos de Dígitos, FAS e BVMT; não houve diferença no padrão da rede neural desta tarefa na análise PPI; houve maior correlação da rede frontoparietal à direita no grupo controle. No paradigma motor, os pacientes apresentam maior ativação em relação aos controles na região do putame e ínsula à esquerda; esta diferença foi modulada pelo desempenho em testes neuropsicológicos de Dígitos e FAS; a rede neural motora apresentou diferença entre os grupos na análise PPI: houve decréscimo da conectividade funcional entre a área motora suplementar (AMS) e as regiões do giro pré e pós-central à esquerda e porção opercular do giro frontal médio à direita nos pacientes em relação aos controles; porém, houve maior correlação da série temporal dos pacientes entre a AMS e a área sensitivomotora à esquerda. CONCLUSÃO: O desempenho neuropsicológico encontrado nesta amostra de vítimas de afogamento pode ser considerado normal ou com alterações leves, o que difere de estudos nessa população com diferentes graus de agressão hipóxia. As diferenças de atividade cerebral na rede associada à tarefa de memória - uma função frequentemente descrita como alterada em casos de afogamento mais severo - pode representar mecanismo de reorganização neural. A alteração do padrão de funcionamento da rede neural motora nestes pacientes corrobora as hipóteses baseadas na literatura de pacientes com agressão severa, com alta probabilidade de acometimento estrutural em núcleos da base. Os nossos resultados mostram que alterações na rede cerebral associada à função de memória e motora estão presentes mesmo sem evidente comprometimento estrutural ou neuropsicológico / hemodynamic response measured by functional magnetic resonance imaging (fMRI) on memory and motor tasks in a sample of drowning victims with loss of consciousness compared to a group of healthy individuals. MATERIAL AND METHODS: We studied 15 volunteers (six men; mean age: 23.7 years) enlisted in the group of patients, which were selected from a sample of 157 drowning victims, with the inclusion criteria grade 3 and 4 Scale Drowning (Szpilman D., 1997) and excluding those with structural brain lesions , history of neurological or psychiatric disorders. This group was compared to 18 healthy volunteers (five men; mean age: 25.3 years matched for years of education, age and sex (control group). Structural images for anatomical reference (T1 3D, 1mm isotropic voxels; FLAIR 2D, voxels 1.2x1.2x5mm) and functional imaging axial echo - planar gradient echo T2*- weighted (Blood Oxygenation Level Dependent ) with 3mm isotropic voxels were acquired in MR system of 3.0 Tesla using a 8 Ch head coil, the stimuli presented visually and synchronized with image acquisition (Zurc & Zurc , São Paulo - Brazil). The study was conducted using fMRI block design, with motor task (finger tapping) and memory (visual recognition - part of the International Consortium for Brain Mapping). Subjects\' performance in the fMRI tasks were recorded using a response box and visual observation of hand movement frequency. fMRI data were preprocessed for motion correction , spatial and temporal filter was applied and General Linear Model (GLM) was used for identification of brain areas associated with the tasks. Statistical thresholded maps (p < 0.05) representing group response to each task were corrected for multiple comparisons. ANOVA tests were performed to compare the group maps in the two tasks, with and without using covariates obtained from neuropsychological. Furthermore, we investigated the connectivity between regions of each neural network paradigm by analyzing psychophysiological interaction (PPI) and direct correlation analysis between classical regions of the motor and memory networks. RESULTS : The neuropsychological performance of the groups were similar in most tests, but patients (PG) showed significant differences with worse performance in and Digit and FAS tests, and a better performance in the recognition part of the BVMT test compared to controls (CG) (FAS: CG =40,0±8,6; PG =31,7±8,9; P=0,010/ Digits: CG =14,3±3,7; PG =12,3±2,1; P=0,050/ Recognition BVMT: CG =5,6±0,05; PG =6,0; P=0,005). Behavioral performance was similar in both groups on both fMRI tasks (mean accuracy: CG =70,2±11,3%; PG =73,0±10,1%; P=0,460 / RT: CG =1328,6±196,8ms; PG =1163,7±198,5ms; P=0,020 / frequency: CG =2,9±0,9Hz; PG =2,5±0,5Hz; P=0,108). In the memory task, controls showed greater activation compared to patients in the middle temporal gyrus and right cuneus, lingual and borders of the left intraparietal sulcus; this difference was modulated by performance on Digits, FAS and BVMT tests; we found no difference in the pattern of neural network on PPI analysis; there was, however, a higher correlation of the right frontoparietal network in the control group. In the motor task, patients showed greater activation than controls in the region of the putamen and left insula; this difference was modulated by performance on neuropsychological tests of Digits and FAS in the left hand task; the motor neural network differed between groups in PPI analysis: there was a decrease of functional connectivity between the supplementary motor area (SMA) and the regions of the left pre- and post-central gyrus and opercular portion of the right middle frontal gyrus in patients compared to controls; on the other hand, there was greater correlation between the time series of the AMS and the left sensorimotor area in patients. CONCLUSION: The neuropsychological performance differences found in this sample of drowning victims can be considered normal or mild abnormalities, which differ from studies using drowning population with varying degrees of hypoxia. Differences in brain activity in the network associated with memory task - a function often affected in more severe cases of drowning - may represent a neural reorganization mechanism. The changes in the motor neural network in these patients confirm the hypotheses based on the literature of patients with severe aggression, who have a high probability of structural involvement in the basal ganglia. Our results show that changes in brain network associated with memory function and motor are present even without apparent structural or neuropsychological impairment

Submitted by EDER RICARDO DA SILVA (ederprof.musica@gmail.com) on 2016-10-24T13:48:47Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO EDER RICARDO DA SILVA 2016 OFICIAL.pdf: 2272574 bytes, checksum: c0fa1d4b73ac6a332b6671576bb326be (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-10-31T13:11:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_er_me_bauru.pdf: 2272574 bytes, checksum: c0fa1d4b73ac6a332b6671576bb326be (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-31T13:11:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_er_me_bauru.pdf: 2272574 bytes, checksum: c0fa1d4b73ac6a332b6671576bb326be (MD5) Previous issue date: 2016-06-02 / Estudos demonstram que a música e o Treino Musical (TM) atuam em diversas áreas do desenvolvimento humano: cognição, linguagem, socialização e raciocínio lógico-matemático. Há evidências de que o Treino Musical propicia ganhos quanto à memória operacional e à numerosidade de crianças escolares. Supõe-se que o TM poderia contribuir para a estimulação destas habilidades cognitivas em crianças pré-escolares. Este estudo prospectivo investigou os efeitos do TM sobre as habilidades de numerosidade e memória operacional em 57 pré-escolares com desenvolvimento típico e com idade de cinco anos em uma cidade do interior paulista. A amostra foi dividida em dois grupos, a saber: GE (Grupo Experimental; n=25) que participou de oito sessões do TM e o GC (Grupo Controle; n=32) que não recebeu estimulação musical, ambos balanceados quanto ao sexo. Todos os participantes foram avaliados em duas etapas por meio de instrumentos para os seguintes domínios: Raciocínio Abstrato (MPC – Escala Especial); Cognição Numérica (Zareki-K – Bateria Neuropsicológica para Avaliação do Tratamento dos Números e do Cálculo para Crianças Pré-escolares); e Memória Operacional (AWMA-Short form – Avaliação Automatizada da Memória Operacional-Versão reduzida). Os resultados mostraram que o TM produziu modificações relacionadas ao processamento numérico, senso numérico, bem como em memória operacional verbal. / Studies demonstrate that music and Music Training (MT) act in various human development areas: cognition, language, socialization, and logical-mathematical thinking. Evidences show that Music Training affords gains in both working memory and numeracy of school children. It is supposed that MT may contribute to stimulation of these cognitive abilities in preschoolers. This prospective paper investigated the MT effects on numeracy and working memory in 57 5-year-old preschoolers with typical development from a city in the countryside of Sao Paolo state in Brazil. The sample was divided into two groups: EG (Experimental Group; n=25), which took part of eight TM sessions, and CG (Control Group), which had no musical stimulation; both groups are gender-balanced. All participants were assessed in two stages through instruments for the following domains: Abstract Reasoning (CPM – Raven’s Coloured Progressive Matrices); Numerical Cognition (Zareki-K – Neuropsychological test battery for number processing and calculation in primary school and kindergarten children, in English) and Working Memory (AWMA–Short form – Automated Working Memory Assessment – Short form). Results show that MT produced modifications related to number processing, number sense and verbal working memory.

Submitted by IGOR DE MORAES PAIM null (igormoraes@ifce.edu.br) on 2017-01-17T17:22:19Z No. of bitstreams: 1 Tese (IGOR DE MORAES PAIM) versão final 2.pdf: 4630701 bytes, checksum: 0b906362031766969c7aa1255651b474 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-01-19T16:44:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 paim_im_dr_mar.pdf: 4630701 bytes, checksum: 0b906362031766969c7aa1255651b474 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-19T16:44:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 paim_im_dr_mar.pdf: 4630701 bytes, checksum: 0b906362031766969c7aa1255651b474 (MD5) Previous issue date: 2016-12-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Segundo a literatura especializada, diversas contribuições e benefícios para aprendizagem são reiteradamente apontados como possíveis através do Enriquecimento Escolar Amplo (EEa) de Renzulli e da Estimulação da Memória Operacional (eMO). Diante disso, considerou-se importante avaliar os benefícios dos mesmos sobre o desenvolvimento cognitivo e moral de estudantes do ensino médio por meio de uma pesquisa de caráter quase experimental. Compreender qual o impacto que programas de EEa e de eMO, combinados ou não, causariam sobre as capacidades intelectivas e morais dos estudantes foi o cerne deste trabalho, desenvolvido em duas escolas, nas cidades de Fortaleza e Maracanaú (CE). Delineou-se o estudo com nove grupos de alunos, assim constituídos: (2) EEa em ciências naturais, (1) EEa em desenvolvimento moral, (2) EEa em ciências naturais combinados a eMO, (2) EEa em desenvolvimento moral combinados a eMO e (2) controles. Os programas tiveram duração de 4 meses ao longo do segundo semestre de 2015 e foram autorizados pelo Parecer do Comitê de Ética n. 1.092.233. Iniciaram a participação desta pesquisa 87 alunos de uma escola particular e 114 de uma escola pública de natureza militar, porém apenas concluíram 34 da escola particular e 35 da escola pública. Foram empregados os seguintes instrumentos: para medição da inteligência, o G38, WISC IV e WAIS III; para medição da competência moral, MCT_xt (Teste de Competência Moral); para medição do estágio moral, SROM-SF; e para avaliar aspectos de autoconceito, a LHIPCEA (Lista de Habilidades, Interesses, Preferências, Características e Estílos de Aprendizagem). Os participantes foram avaliados em pré e pós testes apenas com o G38 e MCT_xt. Os dados foram avaliados de forma quantitativa e qualitativa. Como resultados, na parte quantitativa foram observados por análise de variância ganhos significativos quanto a elevação da inteligência medida pelo G38 para os alunos da EPu que receberam EEa + eMO, porém não foi possível afirmar qual das variáveis, EEa ou eMO, foi mais influente para o aumento da inteligência. Na análise estatística do MCT_xt, também foi identificada significância no aumento da competência moral para o tempo pré e pós teste, porém, devido ao baixo n de participantes, não se precisou estatisticamente se foi ou não devido a intervenção. Em outra análise para o MCT_xt, conforme os critérios de Lind, existiram ganhos significativos nas médias do C índice, com 5,89 e 7,83 pontos para as escolas partícular e pública, respectivamente. Quanto ao SROM, foram encontradas diferenças significativas entre os grupos testes e controles. Também houve correlação significativa entre G38 e SROM e entre WISC IV/WAIS III e SROM, mas não é possível estabelecer causalidade entre inteligência e o estágio moral. Não foram encontrados efeitos diretos de aumento da memória operacional dos alunos, apenas indiretos. Em termos qualitativos, foram identificadas sensíveis melhoras no desempenho, raciocínio e capacidade de produção autêntica. Conclui-se que o EEa combinado com a eMO pode trazer significativos benefícios sobre a cognição e a moralidade dos estudantes, tendo-se por base os ganhos aferidos pelos instrumentos G38 e MCT_xt, além das evidências comportamentais relativas a motivação e produtividade acadêmica dos alunos. / According to specialized literature, several contributions and benefits to learning are really pointed as possible through Schoolwide Enrichment Model (SEM) by Renzully and Working Memory Stimulation (sWM). In face of that, it was relevant to evaluate their benefits on cognitive and moral development of high school students by an experimental research. Understanding what impact caused by SEM and sWM programs combined or not would cause on students’ moral and intellective capacities was the core of this study developed in two schools in Fortaleza and Maracanaú (CE). The study was designed with a nine student group. It was composed of: (2) SEM in natural sciences, (1) SEM in moral development, (2) SEM in natural sciences combined with sWM, (2) SEM in moral development combined with sWM and (2) control groups. The programs lasted 4 months during the second semester of 2015 and they were authorized by Ethic Committee n. 1.092.233. 87 private school students and 114 military public school students took part of this study; however, just 35 from public school and 34 from private school went all the way to the end. To measure intelligence, it was used G38, WISC IV and WAIS III; To measure moral competence, MCT_xt (Moral Competence Test); To measure moral stage, SROM-SF; and to evaluate self concept aspects, LHIPCEA (Skills, Interests, Preferences, Characteristics and Learning Styles). The subjects were evaluated by G38 and MCT_xt pre and post tests. Data were evaluated quantitatively and qualitatively. As results, as far as quantity is concerned, significant gains were observed by variance analysis when it comes to intelligence increase measured by G38 on public school students who took SEM + sWM, however, it was not possible to state which one of the variables, SEM or sWM, was more influential to intelligence gain. In Statistical analysis of MCT_xt, it was also identified significant increase on moral competence on pre and post tests, but, due to the low number of subjects, it was impossible to infer if it was or not because of the intervention. In other analysis for the MCT_xt, according to Lind criteria, there were meaningful gains on index C averages, 5,89 and 7,83 points for private and public schools respectively. As for the SROM, significant differences were found between test and control groups. There was also significant correlation between G38 and SROM and between WISC IV/WAIS and SROM, but it is not possible to establish causality between intelligence and moral stage. Direct effects of memory increase were not found on students. Only indirect effects. As for the qualitative data, sensitive improvements were identified on performance, reasoning and authentic production capacity. We conclude that SEM combined with sWM can bring meaningful benefits on cognition and students’ morality when we use as foundation the measured gains by G38 and MCT_xt, besides the behavioral evidences related to motivation and academic productivity of students.

Prever eventos ambientais, com base em memórias sobre regularidades passadas, é uma das funções fundamentais de sistemas nervosos complexos. Eventos ordenados serialmente ou sequências estruturadas de estímulos permitem extrair informação passível de descrição formal que define seu padrão serial. Esse padrão inclui informações temporais e espaciais que facultam prever os próximos eventos da sequência, possibilitando a preparação prévia do organismo para lidar com sua ocorrência. Não surpreende que animais, incluindo o ser humano, aprendam, de maneira relativamente rápida, sobre regras e estruturas de padrões sequenciais de estímulos. O uso de tarefas de tempo de reação serial (TRS) é recorrente em estudos envolvendo a formação de associações, antecipação, atenção, as bases da memória e aprendizagem de relações complexas. Resumidamente, voluntários devem responder a estímulos apresentados em sequências repetitivas ou aleatórias. Com o treino, há redução no tempo de reação a cada estímulo, refletindo a aprendizagem de relações percepto-motoras. Essa redução, porém, é maior na sequência repetitiva em relação à sequência aleatória, indicando um aprendizado também sobre a sequência repetitiva, mesmo quando o voluntário não a percebe (conscientemente) e seja incapaz de relatar sua existência. Trata-se, portanto, de uma aquisição (inicialmente) implícita. A complexidade de uma sequência de estímulos pode ser expressa quantitativamente por meio de uma ferramenta matemática proposta por Shannon (1948), a entropia informacional (EI), que considera, entre outras coisas, a probabilidade de ocorrência dos estímulos em diferentes níveis. No presente trabalho, avaliamos em que extensão o conceito de EI permite prever o desempenho de ratos na tarefa de TRS envolvendo sequências com diferentes níveis de complexidade. Ratos foram treinados a reagir (1) a uma sequência repetitiva de estímulos, cuja quantidade de EI no nível 1 (que relaciona os estímulos da sequência 2 a 2) era 2,75. Após atingirem um nível assintótico de desempenho, os animais foram expostos (2) a sequências variáveis de estímulos com a mesma quantidade de EI no nível 1, porém, com maior quantidade de EI no nível 2 (que relaciona os estímulos da sequência 3 a 3). Numa etapa posterior os animais foram expostos (3) a uma nova sequência repetitiva de estímulos, cuja quantidade de EI no nível 1 era 3,00; por fim, os animais foram submetidos (4) a sequências variáveis com a mesma quantidade de EI no nível 1em relação à sequência anterior, porém, com maior quantidade de EI no nível 2 . Os resultados mostraram que os ratos aprenderam sobre os padrões seriais e, mais interessante, que seu desempenho esteve fortemente correlacionado à quantidade de EI no nível 2. Em outras palavras, quanto maior a EI, pior o desempenho dos animais tanto em termos do tempo de reação como em termos da percentagem de respostas corretas. Portanto, o conceito de EI permite não apenas quantificar a complexidade de sequências empregadas em estudos envolvendo aprendizagem serial, mas também prever o desempenho dos animais. / Prediction of environmental events, relying on memories of past regularities, is one of the fundamental functions of complex nervous systems. Sequences of serially ordered stimuli allow extracting information that defines its serial pattern. These patterns allow prediction of the next item in a sequence of events, facultating previous preparation to deal with its occurrence. Not surprisingly, animals, including humans, can identify rules present in serial structures of stimuli. Serial reaction time tasks (SRTT) have been extensively used in studies involving association, anticipation, attention, and learning and memory. Typically, subjects have to react to stimuli presented either in random or in repetitive sequences. As training proceeds, reaction time to each stimulus decreases, reflecting acquisition of this perceptual-motor skill. However, reaction time reduction is greater for repetitive sequences relative to the random sequences, indicating acquisition about the repetitive structure of the sequence. In human beings, this may occur even when the subject in uncapable of reporting the existence of a sequence, indicating that the acquisition was (at least initially) implicit rather than explicit. The complexity of a sequence of stimuli, at different levels, may be quantifyed by means of a mathematical tool proposed by Shannon (1948), the information entropy (IE). In this study we evaluated to which extent IE can predict performance of rats in SRTT involving sequences of stimuli organized at different levels of complexity. Rats were trained to react (1) a repeated sequence of stimuli which IE at the level \"1\" (i.e., expressing to which extent a given item allow prediction of the next) was 2.75. After reaching an asymptotic level of performance, the animals were exposed (2) a variable sequence of stimuli with the same amount of IE in the level \"1\", but with more IE in the level \"2\" (i.e., expressing to which extent two given items allow prediction of the next). Later the animals were exposed to (3) a new repeated sequence of stimuli, which IE at the level \"1\" was 3.00. Finally, the animals were submitted to (4) a random sequence of stimuli with the same amount of IE at the level \"1\", i.e., 3.00, but with greater IE in level 2. Results showed that rats learned about the serial patterns and, more interestingly, their performance strongly correlated to the amount of IE at the level \"2 \", both in terms of reaction times and in terms of percentage of correct responses. Therefore, IE allows not only to quantify complexity of sequences in studies involving serial learning, but also to predict performance of the subjects.

As teorias mais influentes acerca do funcionamento do córtex pré-frontal (PFC) tomam essa estrutura como um córtex de associação e de integração de informações oriundas de outras estruturas nervosas. Isso implicaria na participação direta do PFC nos processos de memória operacional e em processo atencionais. Estudos hodológicos e neurofisiológicos sugerem, que o córtex orbitofrontal (OFC) seria responsável pela integração de informações de caráter sensorial, motivacional e afetivo, enquanto o córtex pré-frontal ventromedial (vmPFC) seria diretamente ligado ao OFC, tendo um papel crucial na codificação de estímulos emocionais oriundos da amígdala. Nesse contexto, é aceito que a integração das informações feita por essas estruturas seja essencial para o processo de tomada de decisões, uma vez que esse comportamento necessita de uma avaliação do ambiente em termos de comparações de situações novas a experiências prévias armazenadas na memória, assim como um balanço entre custos, benefícios e cálculo de possíveis valores da recompensa. Para testar essas hipóteses, ratos com danos seletivos no vmPFC foram submetidos testes de avaliação de ansiedade e medo condicionado no paradigma de teste e reteste no labirinto em cruz elevado (LCE), assim como a testes de memória de referência espacial e memória operacional no labirinto aquático de Morris. Outro grupo de animais teve matrizes de multi-eletrodos implantadas no OFC para a avaliação da atividade neuronal dessa estrutura em um teste envolvendo tomada de decisões, no qual devem escolher entre ganhar 1 pellet de chocolate imediatamente ou 4 pellets envolvendo atrasos variados. No teste no LCE, animais com lesão no vmPFC diferem dos animais controle por apresentarem uma diminuição do tempo de avaliação de risco sem apresentar alterações nos parâmetros que aferem memória, atividade locomotora e ansiedade. No teste de memória de referência espacial após treinamento extensivo de busca pela plataforma em um mesmo local no labirinto aquático, animais com lesão persistem no local quando se retira a plataforma (probe test). Já no teste de memória operacional, no qual a localização da plataforma é alterada diariamente, esses animais não diferem do grupo controle. Na tarefa envolvendo tomada de decisões, observou-se uma atividade eletrofisiológica de neurônios do OFC relacionada ao momento crítico no qual o animal deve realizar uma escolha. Em conjunto, esses resultados mostram que o vmPFC está relacionado à flexibilidade comportamental e tomada de decisões, possivelmente em conjunto com o OFC, cuja atividade neuronal sugere uma participação nos processos de tomada de decisões e de elaboração de estratégias / The most influential theories on the function of the prefrontal cortex (PFC) suggest that this structure is an association cortex, responsible for integration of information received from other parts of the brain. This would implicate in direct participation of the PFC in working memory and attentional processes. Given this context, hodological and neurophysiological studies suggest that the orbitofrontal cortex (OFC) would be responsible for the integration of sensory, motivational and affective aspects, while the ventromedial prefrontal cortex (vmPFC), which is directly connected to the OFC, would have a key role in encoding emotional stimuli from the amygdala. It is well accepted that the processing of these aspects of information is crucial for decision-making processes, given the fact that this expression of behavior requires an evaluation of the environment in terms of comparing novel situation to previous experiences, as well as processing the balance between costs, outcomes and reward values. In order to test these hypotheses, rats with selective lesions to the vmPFC were subjected to the elevated plus maze (EPM) to evaluate anxiety and conditioned fear in the test retest paradigm. Animal were also tested in a spatial reference memory and a working memory tasks in the Morris water maze. Another group of rats had multi-electrode arrays chronically implanted in the OFC for the evaluation of the neuronal activity during a decision-making task, in which the animals had to choose between a small reward of one chocolate pellet immediately and a large reward of four chocolate pellets after varying delays. The results of the EPM show that animals with lesion to the vmPFC differ from control animals by showing diminished time evaluating risk in the second exposure to the EPM, without damage to locomotor activity, memory and anxiety levels. In the reference spatial memory task in the water maze, after extensive training searching for the hidden platform in the same location, lesioned animals persisted searching for the platform in that particular location after it was removed (probe test). However, in the working memory task, in which the platform is presented in a different location each day, lesioned animals did not differ from control animals. In the decision-making task, differential electrophysiological activity in OFC neurons was observed, particularly in the moment of the task in which the animal was required to perform the choice between rewards. Together, these results suggest that the vmPFC is related to behavioral flexibility and decision-making, possibly acting together with the OFC, which neuronal activity suggests participation in decision-making processes

Evidências disponíveis na literatura sugerem uma conexão entre ingestão de frutose, síndrome metabólica e declínio cognitivo. Na sociedade ocidental, o aumento de casos de síndrome metabólica ocorreu em paralelo ao aumento do consumo de excesso de frutose na dieta. Além disso, animais que consomem excesso de frutose em sua dieta apresentam alterações típicas de resistência à insulina em seus cérebros, além de desenvolverem declínio cognitivo. Sabe-se que exercício físico é capaz de prevenir atrofia do hipocampo e atenuar declínio cognitivo. O objetivo desse estudo foi avaliar se exercício aeróbico é capaz de prevenir o declínio cognitivo associado a um excesso de frutose na dieta e investigar os mecanismos pelos quais isso poderia ocorrer. Ratos Wistar machos foram divididos em quatro grupos: controle sedentário, exercício, frutose sedentário e frutose+exercício. A memória operacional foi testada através do labirinto de Barnes. A sinalização de insulina e de moléculas relacionadas ao exercício foram avaliados no hipocampo e no músculo quadríceps através de Western Blot e PCR em tempo real. A ingestão de excesso de frutose induziu declínio cognitivo que não foi atenuado pelo exercício. O hipocampo dos animais que ingeriram frutose não apresentou deficiência na sinalização de insulina, mas apresentou leve diminuição em BDNF e sinaptofisina, o que foi acompanhado de diminuição significativa da expressão de PGC1alfa tanto no músculo quanto no hipocampo. O musculo quadríceps dos animais alimentados com frutose também mostrou uma diminuição significativa na expressão da miocina irisina (FNDC5) e de genes ligados à autofagia, ao transporte de glicose (GLUT4) e à oxidação de ácidos graxos (NR4A3, PPAR?, Erralfa). Treino aeróbico foi incapaz de reverter todas essas alterações. Em contraste, tratamento metformina foi capaz de prevenir o declínio cognitivo de animais que ingeriram excesso de frutose. Podemos concluir que ingestão de frutose prejudicou a expressão de genes críticos à adaptação do músculo ao exercício e, como resultado, atenuou efeitos benéficos do exercício no cérebro. Tratamento com metformina preveniu a queda na expressão de FNDC5 e BDNF e, consequentemente, o declínio cognitivo em ratos alimentados com frutose através de uma ação direta no cérebro, apesar de não prevenir os efeitos deletérios da frutose no músculo esquelético / Available evidence in the literature suggests a link between fructose ingestion, Metabolic Syndrome and cognitive impairment. In Western society, the rise in the frequency of Metabolic Syndrome was paralleled by a rise in consumption of a high fructose diet. Moreover, molecular alterations typically related to insulin resistance have been found in brains of fructose-induced insulin-resistant rats, and these rodents also develop cognitive deterioration. Physical exercise is well known to prevent hippocampal atrophy and to attenuate cognitive decline. The objective of this study was to evaluate if aerobic training can ameliorate cognitive decline associated with excessive fructose ingestion and to investigate the pathways through which this might occur. Male Wistar rats were divided into four groups: sedentary control, exercise, sedentary fructose, fructose+exercise. Working memory was assessed on the Barnes Maze. Intracellular insulin and exercise-related signaling molecules of the hippocampus and quadriceps femori were assayed using Western blot and Real time PCR. Fructose ingestion induced cognitive decline which was not attenuated by exercise. Insulin signaling was not impaired in the hippocampus in the fructose-fed animals, but there was a slight decrease in BDNF and synaptophysin in the hippocampus, accompanied by a significant decrease in exercise-induced expression of PGC1alpha both in the hippocampus and the muscle of exercised animals that ingested fructose. The quadriceps femori of fructose-fed animals also showed a significant decrease in expression of the myokine irisin (FNDC5) and of genes related to autophagy, glucose transport (GLUT4) and fatty acid oxidation (NR4A3, PPAR?, Err alpha). Exercise training was unable to reverse all of these alterations. Contrarily, metformin administration ameliorated cognitive decline in fructose-fed rats. We conclude that fructose feeding impaired expression of genes that are critical to skeletal muscle adaptation to exercise, which in turn attenuated the beneficial effects of exercise in the brain. Treatment with metformin was able to prevent the decline in expression of FNDC5 and BDNF ameliorating cognitive decline in fructose fed rats by direct action in the brain, despite being unable to reverse the effects of fructose feeding in the muscle

Evidências disponíveis na literatura sugerem uma conexão entre ingestão de frutose, síndrome metabólica e declínio cognitivo. Na sociedade ocidental, o aumento de casos de síndrome metabólica ocorreu em paralelo ao aumento do consumo de excesso de frutose na dieta. Além disso, animais que consomem excesso de frutose em sua dieta apresentam alterações típicas de resistência à insulina em seus cérebros, além de desenvolverem declínio cognitivo. Sabe-se que exercício físico é capaz de prevenir atrofia do hipocampo e atenuar declínio cognitivo. O objetivo desse estudo foi avaliar se exercício aeróbico é capaz de prevenir o declínio cognitivo associado a um excesso de frutose na dieta e investigar os mecanismos pelos quais isso poderia ocorrer. Ratos Wistar machos foram divididos em quatro grupos: controle sedentário, exercício, frutose sedentário e frutose+exercício. A memória operacional foi testada através do labirinto de Barnes. A sinalização de insulina e de moléculas relacionadas ao exercício foram avaliados no hipocampo e no músculo quadríceps através de Western Blot e PCR em tempo real. A ingestão de excesso de frutose induziu declínio cognitivo que não foi atenuado pelo exercício. O hipocampo dos animais que ingeriram frutose não apresentou deficiência na sinalização de insulina, mas apresentou leve diminuição em BDNF e sinaptofisina, o que foi acompanhado de diminuição significativa da expressão de PGC1alfa tanto no músculo quanto no hipocampo. O musculo quadríceps dos animais alimentados com frutose também mostrou uma diminuição significativa na expressão da miocina irisina (FNDC5) e de genes ligados à autofagia, ao transporte de glicose (GLUT4) e à oxidação de ácidos graxos (NR4A3, PPAR?, Erralfa). Treino aeróbico foi incapaz de reverter todas essas alterações. Em contraste, tratamento metformina foi capaz de prevenir o declínio cognitivo de animais que ingeriram excesso de frutose. Podemos concluir que ingestão de frutose prejudicou a expressão de genes críticos à adaptação do músculo ao exercício e, como resultado, atenuou efeitos benéficos do exercício no cérebro. Tratamento com metformina preveniu a queda na expressão de FNDC5 e BDNF e, consequentemente, o declínio cognitivo em ratos alimentados com frutose através de uma ação direta no cérebro, apesar de não prevenir os efeitos deletérios da frutose no músculo esquelético / Available evidence in the literature suggests a link between fructose ingestion, Metabolic Syndrome and cognitive impairment. In Western society, the rise in the frequency of Metabolic Syndrome was paralleled by a rise in consumption of a high fructose diet. Moreover, molecular alterations typically related to insulin resistance have been found in brains of fructose-induced insulin-resistant rats, and these rodents also develop cognitive deterioration. Physical exercise is well known to prevent hippocampal atrophy and to attenuate cognitive decline. The objective of this study was to evaluate if aerobic training can ameliorate cognitive decline associated with excessive fructose ingestion and to investigate the pathways through which this might occur. Male Wistar rats were divided into four groups: sedentary control, exercise, sedentary fructose, fructose+exercise. Working memory was assessed on the Barnes Maze. Intracellular insulin and exercise-related signaling molecules of the hippocampus and quadriceps femori were assayed using Western blot and Real time PCR. Fructose ingestion induced cognitive decline which was not attenuated by exercise. Insulin signaling was not impaired in the hippocampus in the fructose-fed animals, but there was a slight decrease in BDNF and synaptophysin in the hippocampus, accompanied by a significant decrease in exercise-induced expression of PGC1alpha both in the hippocampus and the muscle of exercised animals that ingested fructose. The quadriceps femori of fructose-fed animals also showed a significant decrease in expression of the myokine irisin (FNDC5) and of genes related to autophagy, glucose transport (GLUT4) and fatty acid oxidation (NR4A3, PPAR?, Err alpha). Exercise training was unable to reverse all of these alterations. Contrarily, metformin administration ameliorated cognitive decline in fructose-fed rats. We conclude that fructose feeding impaired expression of genes that are critical to skeletal muscle adaptation to exercise, which in turn attenuated the beneficial effects of exercise in the brain. Treatment with metformin was able to prevent the decline in expression of FNDC5 and BDNF ameliorating cognitive decline in fructose fed rats by direct action in the brain, despite being unable to reverse the effects of fructose feeding in the muscle