Os animais utilizam, entre outras coisas, a informação visual que chega na forma de padrões do fluxo óptico para se locomover, desviar de obstáculos, localizar um predador ou uma presa. Esta informação permite ao animal estimar seu próprio movimento e o movimento de outros objetos no campo visual. Nós usamos a mosca como modelo para estudar como um de seus neurônios, o H1 ? que é sensível a movimentos horizontais ?, codifica e diferencia o movimento da mosca ou seja, como ele diferencia os movimentos de rotação e translação. Assim como a grande parte dos neurônios, o H1 representa a informação por seqüências de pulsos elétricos, ou potenciais de ação. Queremos estudar principalmente a interação deste neurônio com o H1 contralateral e com as células CH e HS. Para isso pintamos o olho direito da mosca e acrescentamos um anteparo entre os monitores para isolarmos o H1 esquerdo e comparamos a resposta obtida desta forma com a obtida quando os dois H1 recebiam o fluxo óptico. Apresentamos imagens em movimento em dois monitores na região mais sensível do campo visual da mosca, sincronizadas de forma a simular movimentos de rotação e translação medindo sempre a resposta do neurônio H1 esquerdo. Acrescentamos também várias defasagens entre os estímulos apresentados e repetimos os experimentos para estímulos com tempos de correlação diferentes. Usando a teoria da informação, calculamos a quantidade de informação transmitida para cada um destes casos e analisamos como cada uma destas situações influencia não só a quantidade de informação transmitida pelo trem de pulsos mas a própria estrutura deste trem de pulsos. Nossos resultados sugerem que a interação entre os dois H1 diminui a quantidade de informação transmitida pela estrutura temporal da seqüência dos pulsos e que apesar de a defasagem não alterar a quantidade de informação total do trem de pulsos, ela altera a quantidade de informação transmitida pela estrutura de determinados eventos. / Animals use, among others things, the visual information arriving in the form of optic flow patterns to move itself, to deviate from obstacles, to locate a predator or a prey. This information allows the animal to estimate its own movement and the movement of other objects in the visual field. We use the fly as model to study how one of its neurons, the H1 - that is sensitive to horizontal movements -, codifies and differentiates the movement of the fly, i.e., how it distinguishes the movements of rotation and translation. The H1 represents the information as sequences of electric pulses, or action potentials. We want to study the interaction of this neuron with the contralateral H1 and with CH and HS cells. To do that we paint the right eye of the fly and add a screen between the monitors to isolate the left H1 and we compare the response obtained with the response, when both H1 received the optic flow. We show images moving in the most sensitive region of the fly\'s visual field synchronized so as to simulate rotational and translational movements and measure the left H1 response. We also add delays between the stimuli presented to each eye and repeat the experiments for stimuli with different correlation times. Using information theory, we calculate the amount of information transmitted for each one of these situations and analyze how they influence the amount of information transmitted by the spike train, as well as the structure of this spike train. Our results suggest that the interaction between both H1 reduces the amount of information transmitted by the time structure of the sequence of spikes and that, although the delay does not modify the amount of total information of the spike train, it modifies the amount of information transmitted by the structure of particular events.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-03-08T13:00:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_LeonardoDallaPorta.pdf: 4244662 bytes, checksum: 214ab17f2ee3583441af553e0a0a7931 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-08T13:00:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_LeonardoDallaPorta.pdf: 4244662 bytes, checksum: 214ab17f2ee3583441af553e0a0a7931 (MD5) Previous issue date: 2016-10-06 / FACEPE / Avalanches neuronais, assim como oscilações e sincronização, são padrões de atividade espontânea observados em redes neuronais. O conceito de avalanches neuronais foi concebido na última década. Esse padrão de atividade tem distribuições de tamanhos P(s) e durações P(d) invariantes por escala, i.e., obedecem relações do tipo lei de potência P(s) ∼ s −τ, com expoente τ ≃ 3/2, e P(d) ∼ d−τt, com expoente τt ≃ 2, respectivamente. Essas propriedades são compatíveis com a ideia de que o cérebro opera em um regime crítico. A partir dessas constatações, muitos estudos teóricos e experimentais reportaram os potenciais benefícios de um cérebro operando na criticalidade, como por exemplo a máxima sensibilidade aos estímulos sensoriais, máxima capacidade de informação e transmissão e uma ótima capacidade computacional. Modelos da classe de universalidade de percolação direcionada (DP) têm sido amplamente utilizados para explicar a estatística invariante por escala das avalanches neuronais. Porém estes modelos não levam em consideração a dinâmica dos neurônios inibitórios e, além disso, como apresentam uma transição de fase entre um estado absorvente e uma fase ativa, torna-se difícil conciliar o modelo com correlações temporais de longo alcance que são observadas experimentalmente em diferentes escalas espaciais. Neste contexto, um novo modelo computacional (CROs, do original em inglês Critical Oscillations) surgiu na literatura (Poil et al., J. Neurosci., 32 9817, 2012), incluindo neurônios inibitórios e buscando conciliar correlações temporais com avalanches neuronais. Neste modelo não há uma fase absorvente, e uma suposta transição de fases ocorre entre uma fase ativa e outra com oscilações coletivas. Devido à ausência de uma fase absorvente, avalanches neuronais são definidas comparando-se a atividade instantânea da rede com um limiar que depende da mediana da atividade total. Justamente na linha crítica do espaço de parâmetros, quando há uma balanço entre excitação e inibição neuronal, avalanches neuronais invariantes por escala são observadas juntamente com correlações temporais de longo alcance (ruído 1/ f). No presente trabalho, um estudo mais profundo a respeito dos resultados reportados para o modelo CROs foi realizado. As oscilações neuronais mostraram-se robustas para diferentes tamanhos de rede, e observamos que a dinâmica local reflete a dinâmica oscilatória global da rede. Correlações temporais de longo alcance foram observadas (num intervalo de escalas temporais) através da técnica de Detrended Fluctuation Analysis, sendo robustas perante modificações no tamanho da rede. O resultado foi confirmado pela análise direta do espectro, que apresentou decaimento do tipo 1/ f numa determinada faixa de frequências. O diagrama de fases do modelo mostrou-se robusto em relação ao tamanho da rede, mantendo-se o alcance das interações locais. Entretanto, os resultados mostraram-se fortemente dependentes do limiar utilizado para detecção das avalanches neuronais. Por fim, mostramos que distribuições de durações de avalanches são do tipo lei de potência, com expoente τt ≃ 2. Este resultado é inédito e o valor encontrado coincide com o expoente crítico da classe de universalidade de DP na dimensão crítica superior. Em conjunto, nossos resultados fornecem mais evidências de que o modelo CROs de fato apresenta uma transição de fases. / Neuronal avalanches, as well as waves and synchronization, are types of spontaneous activity experimentally observed in neuronal networks. The concept of neuronal avalanches was conceived in the past decade. This pattern of activity has distributions of size P(s) and duration P(d) which are scale invariant, i.e., follow power-law relations P(s) ∼ s−τ, with exponent τ ≃ 3/2, and P(d) ∼ d−τd, with exponent τt ≃ 2, respectively. These properties are compatible with the idea that the brain operates in a critical regime. From these findings, many theoretical and experimental studies have reported the potential benefits of a brain operating at criticality, such as maximum sensitivity to sensory stimuli, maximum information capacity and transmission and an optimal computational capabilities. Models belonging to the directed percolation universality class (DP) have been widely used to explain the scale invariant statistic of neuronal avalanches. However, these models do not take into account the dynamics of inhibitory neurons and, since as they present a phase transition between an absorbing state and an active phase, it is difficult to reconcile the model with long-range temporal correlations that are observed experimentally at different spatial scales. In this context, a new computational model (CROs, Critical Oscillations) appeared in the literature (Poil et al., J. Neurosci., 32 9817, 2012), including inhibitory neurons and seeking to reconcile temporal correlations with neuronal avalanches. In this model there is no absorbing phase, and a supposed phase transition occurs between an active phase and another with collective oscillations. Due to the lack of an absorbing phase, neuronal avalanches are defined comparing by the instant network activity with a threshold that depends of the total activity median. Precisely at the critical line in parameter space, when a balance between neuronal excitation and inhibition occurs, scale invariant neuronal avalanches are observed with long-range temporal correlations (1/ f-like noise). In the present work, a deeper study about the results reported for the CROs model was performed. Neuronal oscillations have been shown to be robust to increasing network sizes, and it was observed that local dynamic reflects the oscillatory global dynamic of the network. Long-range temporal correlations were observed (in a range of time scales) via Detrended Fluctuation Analysis, being robust against changes in network size. The result was confirmed by direct analysis of the spectrum, which showed a decay like 1/ f in a given frequency band. The phase diagram of the model was robust with respect to the network size, as long as the range of local interactions was kept. However, the results were dependent of the threshold used to detect neuronal avalanches. Finally, we have shown that the distributions of avalanches duration follows a power-law with exponent τt ≃ 2. This result is unprecedented and the value obtained coincides with the critical exponent of the DP universality class in the upper critical dimension. Together, our results provide further evidence that in fact the CROs model presents a phase transition.

Submitted by Gilmar Barros (gilmargomesdebarros@gmail.com) on 2015-04-10T18:03:23Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_FINAL.pdf: 13700218 bytes, checksum: 6b68925e85bf29fb5cf7abeda1308e80 (MD5) / Rejected by Vitor de Carvalho (vitor_carvalho_im@hotmail.com), reason: - Nomes dos autores nos primeiros campos não podem começar com letra maiúscula; - Faltam palavras-chave em inglês; on 2015-06-02T15:41:26Z (GMT) / Submitted by Gilmar Barros (gilmargomesdebarros@gmail.com) on 2015-06-03T16:14:55Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_FINAL.pdf: 13700218 bytes, checksum: 6b68925e85bf29fb5cf7abeda1308e80 (MD5) / Approved for entry into archive by Vitor de Carvalho (vitor_carvalho_im@hotmail.com) on 2015-06-08T17:53:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_FINAL.pdf: 13700218 bytes, checksum: 6b68925e85bf29fb5cf7abeda1308e80 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-08T17:53:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_FINAL.pdf: 13700218 bytes, checksum: 6b68925e85bf29fb5cf7abeda1308e80 (MD5) Previous issue date: 2014 / A neurociência, ao propiciar um melhor entendimento do funcionamento do cérebro, tem sido objeto de interesse não só do meio acadêmico, sendo perceptível que questões e curiosidades acerca desse tema costumam ser muito comuns entre a população em geral. Esses assuntos, facilmente aproximados do cotidiano das pessoas, também geram dúvidas nas crianças. Considerando que atualmente a neurociência tem sido altamente divulgada pela mídia, a presente dissertação teve como objetivo investigar, através de pesquisa bibliográfica, revistas e livros voltados ao público infantil e infantojuvenil que trouxessem conteúdo na área da neurociência, em especial relacionado a questões educacionais. A pesquisa envolveu análise qualitativa e quantitativa das revistas “Ciência Hoje das Crianças” e “Mundo Estranho” e dos livros “Pisando no freio”, “Jogos e treinamentos de inteligência: como ter a mente de um gênio” e a coleção “Aventuras de um neurônio lembrador”. Em relação às revistas, foram consideradas as edições referentes ao período de janeiro de 2010 a dezembro de 2013. Quanto aos livros, consideramos publicações a partir de 2004. Ao fim do estudo, concluímos que a abordagem dessa temática ocorre, mas com limitações. Nos livros, de origem nacional e internacional, escolhidos por estarem disponíveis no mercado brasileiro, caracterizamos os textos apresentados, sendo observados pontos principais como: conteúdos, recursos visuais, linguagem e existência ou não de histórias e personagens. Consideramos que as publicações, além de ter autores que são autoridades científicas, são apoiadas em estudos no campo da neurociência, o que, somado a bons projetos gráficos e a exploração do conteúdo vinculado ao cotidiano do leitor, se revelam como meios eficazes de divulgação científica. Por fim, concluímos que os artefatos analisados estão dando conta de uma divulgação eficiente dos conhecimentos neurocientíficos, abordando diversos assuntos, como comportamento, emoções, sentidos e memória. Porém, acreditamos que a exploração de questões educacionais atreladas à neurociência poderia ser inserida em uma intensidade maior / Neuroscience, by providing a better understanding of brain function has been an object of interest not only in the academic field, being noticeable that questions and curiosities about this issue tend to be very common among the general population. These issues, easily approximated to the daily lives of people, also raise doubts in children. Considering that neuroscience has currently been highly publicized by the media, this dissertation’s purpose was to investigate, through literature, magazines and books for children that brought content in neuroscience, particularly related to educational issues. The research involved qualitative and quantitative analysis of the journals “Ciência Hoje das Crianças” and “Mundo Estranho” and the books “Pisando no freio”, “Jogos e treinamentos de inteligência: como ter a mente de um gênio” and the collection “Aventuras de um neurônio lembrador”. Regarding the journals, we considered the editions relating to the period of January 2010 to December 2013. As for the books, were considered editions printed from 2004 to 2013. At the end of the study, we concluded that this thematic is indeed discussed, but with limitations. In the books, from national and international origin, chosen because they were available in the Brazilian market, we characterized the texts, with main points being observed such as: content, visual resources, language and whether or not they presented stories and characters. We considered that the publications, in addition to having authors who are scientific authorities, are supported by studies in the neuroscience field, which, added to good graphic designs and the exploration of content linked to the to the life of the reader, reveal themselves as effective scientific media. Finally, we concluded that the artifacts analyzed are doing an efficient dissemination of neuroscientific knowledge, addressing various issues such as behavior, emotions, senses and memory. However, we believe that the exploration of educational issues linked to neuroscience could be presented more often

Orientadora: Profa. Dra. Maria Camila Almeida / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Neurociência e Cognição, 2018. / Mentol é um agonista do canal TRPM8 que mimetiza a sensação de frio e recruta mecanismos termorregulatórios de defesa ao frio em mamíferos, promovendo hipertermia e aumentando gasto energético. Por esse motivo, mentol tem sido sugerido como um medicamento para o tratamento da obesidade. Neste estudo, buscamos avaliar a influência do tratamento diário com mentol sobre a massa corporal e sobre os efetores termorregulatórios em ratos Wistar e em camundongos deficientes em leptina (ob/ob). Os animais foram tratados topicamente com mentol 5% por 1, 3 ou 9 dias consecutivos, enquanto a massa corporal, ingestão alimentar, concentração de leptina sérica, temperatura abdominal, consumo de oxigênio, vasoconstricção cutânea, comportamento de preferência térmica e morfologia de adipócitos brancos e marrons foram analisados. Além disso, a expressão de c-Fos foi quantificada no núcleo parabraquial lateral (LPB) e na área pré-óptica mediana (MPA). Em ratos, mentol promoveu hipertermia em todos os dias de tratamento, devido ao aumento do metabolismo e vasoconstrição cutânea, sem afetar a ingestão de alimento ou a concentração sérica de leptina, resultando em menor ganho de tecido adiposo branco e, consequentemente, menor ganho de massa corporal. À medida que o tratamento progrediu, o aumento do metabolismo e a hipertermia induzidos por mentol foram atenuados, mas não abolidos. Além disso, a vasoconstrição cutânea foi potencializada e um aumento no comportamento de busca por calor foi induzido. No entanto, nenhum efeito sobre o ganho de massa corporal foi observado em camundongos ob/ob tratados com mentol, embora em camundongos C57Bl (controles), observamos diminuição no ganho de massa corporal após tratamento com mentol. Além disso, a expressão de c-Fos induzida por mentol no LPB e no MPA não foi alterada ao longo do tratamento. Em conjunto, esses resultados sugerem que, embora mudanças ocorram no recrutamento dos termoefetores durante o tratamento de curto prazo, mentol aumenta o metabolismo sem afetar o consumo de alimento em roedores não obesos em crescimento, o que resulta na inibição do ganho normal de massa corporal ao reduzir o ganho de tecido adiposo branco. Além disso, corroborando com estudos prévios, a estimulação periférica dos canais TRPM8 recruta termoefetores de defesa ao frio via LPB-POA, uma vez que mentol ativa neurônio nestas áreas encefálicas. Contudo, as alterações no recrutamento dos termoefetores em resposta ao tratamento de curto prazo com mentol não é devido a uma alteração na ativação neuronal no LPB ou na MPA. / Menthol is a TRPM8 channel agonist that mimics cold sensation and activates thermoregulatory cold-defense mechanisms in mammals, promoting hyperthermia and increasing energy expenditure. For this reason, menthol has been suggested as an anti-obesity drug. In this study, we aimed at evaluating the influence of daily repeated menthol treatments on body mass and thermoregulatory effectors in Wistar rats and leptin-deficient ob/ob mice. Animals were topically treated with 5% menthol for 1, 3 or 9 consecutive days, while body mass, food intake, serum leptin, abdominal temperature, oxygen consumption, cutaneous vasoconstriction, thermal preference and brown and white adipocyte morphology were analysed. Also, c-Fos expression was quantified in the lateral parabrachial nucleus (LPB) and in the medial preoptic area (MPA). In rats, menthol promoted hyperthermia on all days of treatment, due to an increase in metabolism and cutaneous vasoconstriction, without affecting food intake or serum leptin concentration, resulting in less white adipose tissue gain and, consequently, reduced body mass gain in menthol-hyperthermic rats. As the treatment progressed, the menthol-induced increases in metabolism and hyperthermia were attenuated, but not abolished. Moreover, cutaneous vasoconstriction was potentiated and an increase in the warmth-seeking behavior was induced. However, no effect on body mass gain was observed in menthol-treated ob/ob mice, although C57Bl mice (controls) also presented reduced body mass gain after menthol treatment. Also, menthol-induced c-Fos expression in the MPA and in the LPB was not altered along the treatment. Taken together, the results suggest that, although changes occur in thermoeffector recruitment during the course of shortterm treatment, menthol increases metabolism without affecting food consumption in growing, non-obese rodents, which results in inhibition of normal body mass gain by reducing white adipose tissue gain. Also, in agreement with the previous studies, the peripheral stimulation of the TRPM8 channels recruits cold defense thermoeffectors via LPB-POA, since menthol activates neuron in these encephalic areas. However, changes in the thermoeffectors recruitment in response to short-term menthol treatment are not due to a change in neuronal activity in the LPB or in the MPA.

Orientadora: Profa. Dra. Maria Teresa Carthery-Goulart / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Neurociência e Cognição, 2017. / INTRODUÇÃO: Os estudos sobre o desenvolvimento da linguagem contribuem para a neurociência por evidenciar diferentes etapas de processos linguísticos através da atuação de um cérebro em maturação intensa como o das crianças. Apesar da importância de conhecer o desenvolvimento da linguagem oral nessa idade, como fator de transição para a aquisição da escrita, não se tem perguntado qual estrutura linguística - léxico-semântica ou sintática - está mais relacionada à produção oral desse grupo de crianças. Desta forma, o presente estudo propõe focalizar esta lacuna, verificando as associações entre as estruturas léxico-semânticas e sintáticas em crianças de cinco anos de idade. JUSTIFICATIVA: A realização deste trabalho justifica-se por haver atualmente poucos estudos em crianças saudáveis de 5 anos de idade, falantes nativas do português brasileiro. Também são escassas as pesquisas que levem em consideração dados obtidos com análise de emissão frasal oral em narrativas infantis. Apesar de existirem estudos sobre a aquisição inicial de verbos no Português, ainda são incipientes os trabalhos brasileiros nas faixas etárias propostas pela presente pesquisa. OBJETIVO GERAL: Investigar a relação entre conhecimento léxico-semântico de verbos, compreensão de sentenças e produção frasal oral em crianças pré-escolares de 5 anos de idade em desenvolvimento típico. Além disso, investigar a relação entre o desempenho delas nessas tarefas e variáveis socioeconômicas e demográficas da família em que vivem. MÉTODO: Os sujeitos da pesquisa foram 40 crianças com idades entre 5 anos e 6 meses e 5 anos e 11 meses, 20 meninos e 20 meninas e seus familiares. Os familiares responderam a um questionário e as crianças responderam aos testes de conhecimento léxico-semântico de verbos e de desempenho sintático receptivo e emissivo. RESULTADOS E DISCUSSÃO: Nessa amostra o conhecimento de verbos mostra relação de predição para a compreensão de frases que por sua vez mostra reação de predição para a emissão frasal oral. / INTRODUCTION: Studies on the development of language contribute to neuroscience by evidencing different stages of linguistic processes through the performance of a brain in intense maturation like that of children. Despite the importance of knowing the development of oral language at this age, as a transition factor for the acquisition of writing, it has not been asked which linguistic structure - lexico-semantic or syntactic - is more related to the oral production of this group of children. In this way, the present study proposes to focus this gap, verifying the associations between the lexical-semantic and syntactic structures in children of five years of age in typical development. BACKGROUND: This study is justified because there are currently few studies on healthy 5-year-old children, native speakers of Brazilian Portuguese. There is also little research that takes into account data obtained with analysis of oral phrasal emission in children's narratives. Although there are studies about the initial acquisition of verbs in Portuguese, the Brazilian studies in the age groups proposed by the present research are still incipient. GENERAL OBJECTIVE: To investigate the relationship between lexical-semantic knowledge of verbs, syntactic comprehension and oral sentence production in pre-school children of 5 years of age in typical development. In addition, to investigate the relationship between their performance in these tasks with variables of socioeconomic status and cultural background of the family in which they live. METHOD: The subjects were 40 children aged 5 years and 6 months and 5 years and 11 months, 20 boys and 20 girls and their families. Family members answered a questionnaire and the children responded to lexical-semantic knowledge tests of verbs and receptive and emission syntactic performance. RESULTS: in this sample the knowledge of verbs shows a prediction relation for the comprehension of sentences which in turn shows a prediction reaction for oral phrasal emission.

Orientador: Prof. Dr. João Ricardo Sato / Coorientador: Prof. Dr. André Mascioli Cravo / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Neurociência e Cognição, São Bernardo do Campo, 2018.

Orientadora: Profª. Drª. Tatiana Lima Ferreira / Coorientador: Prof. Dr. Daniel Carneiro Carrettiero / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Neurociência e Cognição, São Bernardo do Campo, 2018. / A doença de Alzheimer (DA) é uma doença neurodegenerativa caracterizada por múltiplos déficits cognitivos, como prejuízo da memória operacional, espacial e emocional. As principais características histopatológicas da DA são o surgimento das placas amilóides e dos emaranhados neurofibrilares. Os emaranhados se originam do acúmulo da proteína tau fosforilada (p-tau), que ocorre devido a falhas nas suas vias de degradação, como a via BAG2/HSP70. Esse acúmulo de p-tau no progresso da DA é parte fundamental do surgimento e agravamento de processos neurodegenerativos como perda sináptica e neuronal, relacionada à piora do comprometimento cognitivo. Os compostos canabinóides tem importante papel no progresso da DA, regulando processos cognitivos, inflamatórios e de degradação de p-tau. Uma redução da quantidade de anandamida (ANA) um endocanabinóide, no encéfalo de humanos está correlacionada com o déficit cognitivo associado à DA. Além disso, uma das formas da ANA exercer seu papel neuroprotetor em processos neuropatológicos seria aumentando os níveis de HSP70, chaperona envolvida na degradação de p-tau. A maioria dos estudos que investigo Os animais que receberam STZ tiveram déficits nos testes de reconhecimento de novo objeto (RNO), latência de escape no labirinto em cruz elevada (LCE) e condicionamento de medo ao som e a injeção de ANA recuperou os prejuízos no RNO e no LCE. O condicionamento de medo ao contexto e a inibição pré-pulso não foram alterados pela STZ e/ou ANA. STZ também induziu alargamento ventricular, redução de receptores canabinóides do tipo 1 e das proteínas sinápticas sinaptofisina e sintaxina. ANA preveniu o aumento do ventrículo e a diminuição de sintaxina. Os níveis de SNAP-25 não foram modificados por ANA e/ou STZ. A respeito da via de degradação da ptau, STZ aumentou os níveis de p-tau Ser 396 e diminuiu p-tau Ser199/202, HSP70 e BAG2. A ANA não preveniu nenhum desses efeitos, apenas acentuou a redução de BAG2. A quantidade de tau total permaneceu inalterada pelos tratamentos. Os resultados sugerem que o sistema endocanabinóide pode estar envolvido nos efeitos induzidos pela STZ, pois, embora a ANA não tenha conseguido prevenir algumas alterações cognitivas observadas na DA esporádica, ela evitou parcialmente as deficiências cognitivas induzidas pela STZ e as alterações no volume ventricular e nos marcadores sinápticos. A relação desse sistema com a degradação de p-tau ainda permanece não esclarecida e são necessários mais estudos para melhor compreensão do substrato neurobiológico pelo qual a ANA poderia exercer sua atividade neuroprotetora. .Assim, este estudo fortalece o uso de STZ como modelo de DA esporádica e corrobora o potencial do sistema endocanabinóide como um importante alvo terapêutico para a DA. / Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative disorder characterized by multiple cognitive deficits, such as impairment of working, spatial and emotional memory. The main histopathological features of AD are the appearance of amyloid plaques and neurofibrillary tangles. The tangles are originated from the accumulation of phosphorylated tau protein (p-tau), which occurs due to failures in its degradation mechanisms, such as the BAG2/HSP70 pathway. This accumulation of p-tau in AD progress is a fundamental part of the onset and aggravation of neurodegenerative processes, including synaptic and neuronal loss, related to the worsening of cognitive impairment. Cannabinoid compounds play an important role in the pathological progression of AD, regulating cognitive and inflammatory processes and p-tau degradation. A reduction in the amount of anandamide (ANA), an endocannabinoid, in the brain of humans is correlated to the cognitive deficit associated with AD. In addition, one of the ways ANA exert its neuroprotective role in neuropathological processes would be by increasing the levels of HSP70, chaperone involved in the degradation of p-tau. Most studies investigating the role of the endocannabinoid system in AD have used transgenic animals, which are more correlated to familial AD, and are not ideal models to mimic sporadic AD, which is the multifactorial form of the disease, corresponding to more than 95% of the cases. The sporadic DA model based on the intracerebroventricular (icv) injection of streptozotocin (STZ) mimics the cognitive, metabolic, synaptic and histopathological changes of the AD. However, little is known about the role the endocannabinoid system in the changes observed in this model. Thus, the objective of the present study was to evaluate the possible preventive effect of ANA on cognitive changes, synaptic loss and alterations in the HSP70/BAG2 pathway of p-tau degradation in a sporadic AD model. Thus, Wistar rats received ANA and/or STZ icv in the same surgery and after 30 days had their cognitive performance evaluated. Afterwards, they were euthanized and their brains were removed for histological analysis and the hippocampus were used for Western blotting analysis of the onditioning tests and ANA injection recovered the impairments of the performance in NOR and EPM. Contextual fear conditioning and pre-pulse inhibition were not altered by STZ and/or ANA. STZ also induced ventricular enlargement and reduced the levels of cannabinoid receptors of type 1 and of the synaptic proteins synaptophysin and syntaxin. ANA prevented ventricular enlargement and the decrease of syntaxin levels. SNAP-25 levels were not modified by ANA and/or STZ. Regarding the degradation pathway of p-tau, STZ increased p-tau Ser 396 and decreased p-tau Ser199 / 202, HSP70 and BAG2. ANA did not prevent any of these effects, only accentuated the reduction of BAG2. The total levels of tau remained unchanged by the treatments. The results suggest that the endocannabinoid system may be involved in the STZ-induced effects because, although ANA failed to prevent some cognitive changes in sporadic AD, it partially inhibited STZ-induced cognitive deficits and changes in ventricular volume and in the synaptic markers. The relationship of this system to the degradation of p-tau remains unclear and further studies are needed to better understand the neurobiological substrate by which ANA could exert its neuroprotective activity. Thus, this study strengthens the use of STZ as a sporadic DA model and corroborates the potential of the endocannabinoid system as an important therapeutic target for AD.

Desde que surgiu, o computador vem sendo utilizado na modelagem de fenômenos em todas as áreas do conhecimento. Em neurociências, a modelagem computacional é utilizada para descrever, reproduzir e fazer previsões sobre o comportamento dos diferentes componentes do sistema nervoso. Assim como em outras áreas das ciências, este procedimento tem-se mostrado eficiente no estudo e aprimoramento das teorias a respeito da função cerebral. Com o crescente aumento do poder computacional, maiores e mais detalhados modelos podem ser construídos com um grau de realismo biológico cada vez maior. Neste trabalho, apresentamos modelos computacionais biologicamente plausíveis de neurônios corticais do sistema somestésico primário. Os modelos foram construídos com base no formalismo de Hodgkin-Huxley para a implementação de canais iônicos e na técnica de compartimentalização de Rall para modelar sua extensão espacial. Os parâmetros foram ajustados a partir de resultados experimentais 'in vivo' e 'in vitro' com neurônios, retirados da literatura. Os resultados das simulações mostraram que os modelos são biologicamente aceitáveis e de qualidade superior a de outros modelos construídos anteriormente, possibilitando a construção de modelos de redes neuronais em larga escala mais precisos. / Since its appearance, the computer has been used to model phenomena in all areas of knowledge. In neuroscience, computer modeling is used to describe, reproduce and predict behaviors of different components of the nervous system. As well as in other areas of sciences, this procedure has been shown to be efficient in the study and improvement of theories on brain function. With the increasing power of computers, larger and more detailed models can be constructed with an increasing degree of biological realism. In this work, we present biologically plausible computer models of cortical neurons from the primary somatosensory system. The models have been implemented based on the Hodgkin-Huxley formalism for ionic channels and the Rall´s compartmental technique for spatial extent. The parametrs have been adjusted based on in vivo and in vitro experimental results taken from the literature. Simulation results have shown that the models are biologically acceptable and of superior quality in comparison with previous models, allowing the construction of more precise large-scale neuronal network models.

O presente trabalho propõe considerar no conjunto de modelos interpretativos da História os estudos realizados em neurociência e psicologia sobre as bases biológicas e psicossociais do comportamento humano. A psicologia cognitiva revolucionou o entendimento do comportamento humano ao reconsiderar a mente, até então menosprezada pelos behavioristas, em seus estudos. Os psicólogos e neurocientistas que adotam o princípio da seleção natural de Charles Darwin para compreender as raízes do comportamento e dos processos mentais, consideram que os genes e as experiências juntos estabelecem as conexões no cérebro humano, dotando a espécie de uma maior capacidade de aprendizagem e adaptação. Eles asseveram que existem mais semelhanças de comportamento em nossa espécie do que se possa imaginar. Os mecanismos neurais desencadeados por uma emoção, como o medo, são os mesmos em todos os humanos, de onde argumenta-se que as reações tendem a ser parecidas, dado o instinto de preservação da espécie. Os estudos em psicologia e neurociência sobre o comportamento humano foram aplicados a um conjunto de filmes do Instituto de Pesquisas e Estudos Sociais (IPES), produzidos no período de 1962 a 1964 dentro de uma campanha ideológica que, segundo o cientista social e historiador René Armand Dreifuss, culminou na desestabilização e derrocada do então presidente João Goulart. / The present work proposes to consider in the set of interpretative models of History the studies carried out in neuroscience and psychology on the biological and psychosocial bases of human behavior. Cognitive psychology has revolutionized the understanding of human behavior by reconsidering the mind, until then disregarded by behaviorists, in their studies. Psychologists and neuroscientists who adopt Charles Darwin\'s principle of natural selection to understand the roots of behavior and mental processes, consider that genes and experiences together establish connections in the human brain, giving the species a greater capacity for learning and adaptation. They assert that there are more similarities in behavior in our species than one can imagine. The neural mechanisms triggered by an emotion, such as fear, are the same in all humans, from which it is argued that reactions tend to be similar, given the instinct for the preservation of the species. The studies in psychology and neuroscience on human behavior were applied to a set of films of the Brazilian Institute of Research and Social Studies (IPES), produced between 1962 and 1964 within an ideological campaign that, according to the social scientist and historian René Armand Dreifuss, culminated in the destabilization and overthrow of then-President João Goulart.

Submitted by Rosa Assis (rosa_assis@yahoo.com.br) on 2017-05-12T15:24:19Z No. of bitstreams: 2 BRIAN LEE MAYER.....pdf: 4001679 bytes, checksum: aa944d055424e19342adcc174b7fc397 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2017-05-23T13:31:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 BRIAN LEE MAYER.....pdf: 4001679 bytes, checksum: aa944d055424e19342adcc174b7fc397 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-23T13:31:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 BRIAN LEE MAYER.....pdf: 4001679 bytes, checksum: aa944d055424e19342adcc174b7fc397 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Here, the occurrence of synchronism in coupled Newman-Watts graphs is studied, as a model of neural network. The inspiration for this study comes from the visual system of mammals. The whole network is formed by four coupled graphs, which represent the lateral geniculate nuclei and the visual cortices of the cerebral hemispheres. The hemispheres communicate due to a coupling between the graphs representing the visual cortices. This coupling makes the role of the corpus callosum. The state transition of the neurons occurs in discrete time and it follows a set of deterministic rules. From periodic stimuli coming from the retina, the neuronal activity is numerically computed. The goal is to determine how the values of the parameters related to the network topology affect the synchronization between the hemispheres. / Aqui, estuda-se a ocorrência de sincronismo em grafos de Newman-Watts acoplados, como um modelo de rede neural. A inspiração para esse estudo vem do sistema visual de mamíferos. A rede completa é formada por quatro grafos acoplados, que representam os núcleos geniculados laterais e os córtices visuais dos hemisférios cerebrais. Os hemisférios se comunicam por meio de um acoplamento entre os grafos que representam os córtices visuais. Esse acoplamento faz o papel do corpo caloso. A transição de estados dos neurônios ocorre em tempo discreto e obedece a um conjunto de regras deterministas. A partir de estímulos periódicos vindos da retina, a atividade neuronal é calculada numericamente. O objetivo é determinar como os valores dos parâmetros relacionados à topologia da rede afetam o sincronismo entre os hemisférios.