La cellule microgliale, seule cellule du système immunitaire résidant en permanence dansle système nerveux central, a un rôle important dans le développement cérébral. Elle participe à l’élagage des neurones en développement, via le marquage des épines dendritiques à éliminer par les facteurs du complément. Certaines régions cérébrales continuent à produire des neurones à l’âge adulte. Chez le rongeur, des néo-neurones sont ainsi générés dans la zone sous-ventriculaire tout au long de la vie et migrent vers le bulbe olfactif où ils s’intègrent au réseau pré-existant. Le but de ce travail est de caractériser l’implication de la microglie dans le développement et l’élagage des neurones nés dans le système olfactif de la souris à l’âge adulte. Pour ce faire, nous avons combiné des méthodes d’étude du comportement, d’immunohistochimie, de microscopie confocale et d’analyse d’images pour explorer les interactions entre microglie et neurones bulbaires dans un contexte normal ou pathologique : déafférentation olfactive, inflammation par les lipopolysaccharides (LPS) bactériens, dérégulation de l’axe hypothalamus-pituitaire-adrénal ou déficience génétique en complément C3 (C3−/−). Nous avons découvert que la microglie phagocyte préférentiellement les néo-neurones nés à l’âge adulte par rapport aux neurones néonataux, et que cette tendance s’accentue encore en cas de déafférentation sensorielle. Ainsi, la microglie façonne le réseau neuronal du bulbe en fonction des expériences sensorielles. La densité d’épines dendritiques est peu impactée par l’activation microgliale, et n’est pas modifiée par l’absence de complément C3. Cela suggère que l’élagage des néo-neurones du bulbe olfactif pourrait ne pas mettre en jeu la microglie et le complément C3. En conclusion, ce travail de thèse montre l’importance de la microglie dans la régulation du taux de neurogenèse bulbaire en fonction de l’activité sensorielle. L’implication de la microglie dans les mécanismes de plasticité neuronale ouvre des perspectives de recherche pour des thérapies ciblées sur les cellules microgliales. / Microglia are resident immune cells in the central nervous system. They participate in the pruning of developing neurons. Complement factors are key markers of the dendritic spines to eliminate...

Morphologic and metabolic change is a known property of the adult brain. A number of behavioural tasks alter local cerebral blood flow and glucose utilisation. The expression of the glucose transporter 1 (GLUT1), which allows the entry of glucose to the brain, also has been shown to change in response to long-lasting neuronal activation. However, little is known about the effect of acute neuronal activation on GLUT1 expression. Using immunohistochemistry and Western blot, we investigated cerebral GLUT1 expression and vasculature density in mice undergoing a 48-hour voluntary wheel running period. The results showed that the striatum was the main region where GLUT1 protein was up-regulated: There was a trend for GLUT1 expression and blood vessels density to be associated with the distance run during the experiment. These results indicate that short-term increased neuronal activation is associated with rapid changes in glucose transport and possibly vascular remodelling.

INTRODUÇÃO: O desenvolvimento e a organização das vias auditivas centrais em crianças estão intimamente relacionados a uma experiência auditiva efetiva. Em crianças usuárias de Implante Coclear (IC), a utilização dos Potenciais Evocados Auditivos de Longa Latência (PEALL), em conjunto com a avaliação das medidas comportamentais de audição e linguagem, constitui-se como um instrumento capaz de avaliar a integridade e a funcionalidade das vias auditivas centrais, além de monitorar as mudanças neurofisiológicas ocorridas após estimulação por meio do IC. OBJETIVO: Acompanhar a maturação cortical de crianças usuárias de IC, por meio de medidas comportamentais de audição e linguagem, e medidas eletrofisiológicas. METODOLOGIA: Estudo longitudinal composto por 22 sujeitos, sendo 11 (6 meninas e 5 meninos) com perda auditiva neurossensorial de grau severo e/ou profundo bilateral congênita, os quais aguardavam a ativação dos eletrodos do IC, com média de idade na ativação de 35 meses (mínimo de 17 e máximo de 66 meses), e 11 crianças ouvintes pareadas por gênero e idade cronológica. As crianças do grupo estudo foram avaliadas quanto às medidas comportamentais de audição e linguagem, de acordo com a percepção dos pais, por meio dos protocolos Infant-Toddler: Meaningful Auditory Integration Scale (IT-MAIS/MAIS) e Meaningful Use of Speech Scales (MUSS), e por meio de avaliação realizada com a própria criança através da aplicação do Glendonald Auditory Screening Procedure (GASP). Ambos os grupos realizaram uma avaliação eletrofisiológica da audição por meio dos PEALL em sistema de campo sonoro, com a sílaba /ba/, com intervalos inter-estímulos de 416 ms na intensidade de 70 dBnNA. Cada criança foi avaliada em três diferentes momentos: anterior à ativação do IC e após três e nove meses de ativação, seguindo o mesmo intervalo de tempo para as crianças do grupo controle. RESULTADOS: Houve melhora nos comportamentos de audição e linguagem, mensurados por meio dos protocolos IT-MAIS/MAIS e MUSS ao longo do tempo de uso do IC. Da mesma forma, na avaliação por meio dos PEALL, observou-se surgimento do componente P1 após ativação, que diminuiu em latência com o decorrer do tempo; no entanto, a mesma manteve-se estatisticamente maior quando comparada ao grupo controle, mesmo após nove meses de uso do IC. Observou-se correlação negativa entre a avaliação dos PEALL e a pontuação do IT-MAIS/MAIS (quanto menor a latência de P1, maior a pontuação deste protocolo). No que tange às habilidades auditivas mensuradas por meio do GASP, observou-se que as crianças que alcançaram habilidade auditiva de discriminação, apresentaram melhores resultados nas demais avaliações, tanto comportamentais quanto eletrofisiológica, quando comparadas aquelas que alcançaram apenas a habilidade de detecção de fala. CONCLUSÕES: A estimulação auditiva por meio do IC possibilitou maturação das vias auditivas, proporcionando assim diminuição de latência do componente P1 e desenvolvimento das habilidades auditivas e de linguagem oral. A análise do componente P1 dos PEALL mostrou-se um importante biomarcador do comportamento auditivo, principalmente quando utilizado para monitoramento do processo de reabilitação / INTRODUCTION: The development and organization of central auditory pathways in children are closely related to an effective and appropriate auditory experience. The use of Long Latency Auditory Evoked Potentials (LLAEP) combined to behavioral evaluation of auditory and language measures in children with Cochlear Implant (CI) is considered as a procedure capable of determining the integrity and functionality of central auditory pathway. It is also capable of monitoring neurophysiological changes observed after the stimulation by CI. PURPOSE: To monitor central auditory pathways\' maturation in children with cochlear implant based on electrophysiological, auditory and language behavioral measures. METHODS: Longitudinal study of 22 subjects equally divided into study and control group. Study group was composed by 11 children (6 girls and 5 boys) with severe/profound bilateral congenital sensorineural hearing loss whose were awaiting the activation of CI electrodes. Their mean age at activation was 35 months (17 minimum and 66 maximum). Control group was composed by 11 normal hearing children paired by gender and chronological age. Study group\'s children evaluation involved auditory and language behavioral measures. The evaluation considered parents\' perception based on Infant-Toddler: Meaningful Auditory Integration Scale (IT-MAIS/MAIS) and Meaningful Use of Speech Scales (MUSS). Children were also assessed with the Glendonald Auditory Screening Procedure (GASP). Both groups were submitted to an auditory electrophysiological evaluation with the LLAEP in sound field system, recorded with the speech stimulus of the syllables /ba/, presented with inter-stimulus intervals of 416 ms, at the intensity of 70 dBnNA. Each child was evaluated three times: before CI activation, after three months and after none months of CI activation. Control group\'s children were evaluated considering the same intervals. RESULTS: Auditory and language behaviors improved during CI use according IT-MAIS/MAIS and MUSS measures. Similarly, the LLAEP evaluation indicated the appearance of P1 component after activation, and also the decrease of its latency over the course of time; however, the latency maintained statistically higher when compared to control group, even after nine months of CI use. A negative correlation between LLAEP and IT-MAIS/MAIS score was observed (the lower P1 latency, higher the protocol score). Regarding to hearing abilities measured by GASP, it was observed that the children who became able to discriminate sounds showed better performance on other behavioral and electrophysiological evaluations when compared to those who only became able to detect speech sounds. CONCLUSIONS: Auditory stimulation through CI enabled auditory pathways\' maturation, allowing decrease of latency of the P1 component and auditory and oral language abilities development. The analysis of the P1 component of LLAEP proved to be an important biomarker of auditory behavior, especially when used to monitor rehabilitation process

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Background: Functional electrical stimulation (FES) has been found to be effective in restoring voluntary functions after spinal cord injury (SCI) and stroke. However, the central nervous system (CNS) changes that occur in as a result of this therapy are largely unknown. Objective: To examine the effects of FES on the restoration of voluntary locomotor function of the CNS in a SCI rat model. Methods: SCI rats were instrumented with chronic FES electrodes in the hindlimb muscles and were divided into two groups: (a) FES therapy and (b) sedentary. At day 7 post-SCI, the animals were assessed for locomotion performance by using a Basso, Beattie and Bresnahan (BBB) scale. They were then anesthetized for a terminal in vivo experiment. The lumbar spinal cord and somatosensory cortex were exposed and the instrumented muscles were stimulated electrically. Associated neurovascular responses in the CNS were recorded with an intrinsic optical imaging system. Results: FES greatly improved locomotion recovery by day 7 post-SCI, as measured by BBB scores (P < 0.05): (a) FES 10 ± 2 and (b) controls 3 ± 1. Furthermore, the FES group showed a significant increase (P < 0.05) of neurovascular activation in the spinal cord and somatosensory cortex when the muscles were stimulated between 1 and 3 motor threshold (MT). Conclusion: Hind limb rehabilitation with FES is an effective strategy to improve locomotion during the acute phase post-SCI. The results of this study indicate that after FES, the CNS preserves/acquires the capacity to respond to peripheral electrical stimulation.

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INTRODUÇÃO: Os Potenciais Evocados Auditivos, associados à avaliação comportamental, podem ser uma ferramenta útil no diagnóstico e no monitoramento das mudanças ocorridas no Sistema Nervoso Auditivo Central em indivíduos com Transtorno de Processamento Auditivo (Central) submetidos a Treinamento Auditivo. OBJETIVOS: Os objetivos deste estudo foram caracterizar o P300 em crianças com Transtorno de Processamento Auditivo (Central) e verificar a evolução dos achados deste potencial frente ao Treinamento Auditivo. MÉTODOS: Participaram do estudo 29 indivíduos com Transtorno de Processamento Auditivo (Central) (Grupo Estudo) e 29 indivíduos sem Transtorno de Processamento Auditivo (Central) (Grupo Controle) com idades entre oito e 16 anos. Todos os indivíduos foram submetidos à avaliação inicial do processamento auditivo (central) e a uma primeira gravação do P300. O Grupo Estudo foi submetido a um programa de Treinamento Auditivo em cabina acústica durante oito sessões e, um mês após o término deste período, foi realizada nova avaliação do processamento auditivo (central) e nova gravação do P300. O Grupo Controle foi submetido a uma nova avaliação do P300 após três meses da avaliação inicial. RESULTADOS: Para os testes comportamentais, houve diferença estatisticamente significante em todos os testes quando comparados o Grupo Estudo ao Grupo Controle e nas situações pré e pós Treinamento Auditivo do Grupo Estudo. Quando comparados os dados eletrofisiológicos do Grupo Estudo antes e após o Treinamento Auditivo, houve diferença estatisticamente significante para a latência da onda P300. No Grupo Controle, não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes nos dados eletrofisiológicos entre a avaliação inicial e a final. Na comparação entre o Grupo Estudo e o Grupo Controle antes do Treinamento Auditivo, houve diferença estatisticamente significante nas medidas de latência e de amplitude e, após o Grupo Estudo ser submetido ao Treinamento Auditivo, houve diferença estatisticamente significante apenas na amplitude entre os dois grupos. CONCLUSÕES: O P300 mostrou-se um instrumento útil no diagnóstico e no monitoramento da reabilitação de crianças com Transtorno de Processamento Auditivo (Central). / INTRODUCTION: Auditory Evoked Potentials associated to behavioral assessment may be a useful tool for the diagnosis and monitoring of changes in the Auditory Central Nervous System of individuals with (Central) Auditory Processing Disorder submitted to Auditory Training. AIM: The aims of this study were to characterize the P300 of children with (Central) Auditory Processing Disorder and to verify the improvement of this potentials findings after the Auditory Training. METHOD: 29 individuals with (Central) Auditory Processing Disorder (Study Group) and 29 individuals without (Central) Auditory Processing Disorder (Control Group), ranging in age from eight to 16 years old took part in this study. All of them underwent the initial assessment of (Central) Auditory Processing and a first recording of P300. The Study Group underwent an Auditory Training program in acoustic booth during eight sessions, and a month after the end of this period, a new (Central) Auditory Processing assessment and a new recording of P300 were performed. The Control Group underwent a new recording of P300 three months after the initial assessment. RESULTS: Significant statistical differences were found in all behavioral tests when the Study Group was compared to the Control Group, and in the pre and post Auditory Training situations of the Study Group. When the electrophysiological data of the Study Group was compared before and after the Auditory Training, there was a significant statistical difference for the latency of wave P300. In the Control Group, no significant statistical differences were found between the initial and the final assessments. Comparing the Study Group and the Control Group before the Auditory Training, it was observed a significant statistical difference concerning measures of latency and amplitude, and after the Auditory Training of the Study Group, it was observed a significant statistical difference between the two groups only regarding the amplitude. CONCLUSIONS: P300 showed to be a useful instrument for the diagnosis and monitoring the rehabilitation of children with (Central) Auditory Processing Disorder

O fator derivado do epitélio pigmentado (PEDF) é um fator neurotrófico que possui um grande potencial trófico nos neurônios motores da medula espinal, bem como é capaz de modular o microambiente da lesão. Desta forma, analisamos a capacidade do tratamento com PEDF em promover a neuroplasticidade da medula espinal após lesão isquêmica. Ratos Wistar adultos foram submetidos à lesão medular isquêmica do tipo fototrombótica, segundo o método de Rose Bengal, na altura do 11° segmento torácico e foram imediatamente tratados com inoculação local de PEDF (grupo PEDF) ou solvente (grupo Salina). Ratos submetidos à cirurgia simulada (grupo Sham) receberam a injeção do solvente. Ao término do procedimento cirúrgico, os ratos foram submetidos a testes neurofuncionais durante 6 semanas. Após esse período, os animais sofreram eutanásia e o tecido medular foi dividido entre as técnicas de imunoistoquímica, western blot e PCR em tempo real. Foi analisada na região lombar anterior da medula espinal a modulação das CSPGs, a expressão dos fatores neurotróficos NT-3, GDNF, BDNF e FGF-2, bem como os níveis das moléculas associadas à angiogênese e apoptose (laminina e Bcl-2), das proteínas relacionadas à neuroplasticidade (MAP-2, GAP-43 e sinaptofisina) e do sistema Eph/efrina e a RhoA, que são capazes de modular o crescimento de fibras. Os resultados mostraram uma recuperação parcial e espontânea do comportamento sensório-motor dos animais que foram submetidos à lesão fototrombótica, onde o tratamento com PEDF foi capaz de potencializar alguns desses parâmetros. A análise da região lombar anterior da medula espinal, caudal à lesão, mostrou uma diminuição das CSPGs nos dois grupos lesados, o que pode ter favorecido os eventos de neuroplasticidade. O tratamento com PEDF foi capaz de promover a regulação dos fatores neurotróficos NT-3 e GDNF, diminuir a angiogênese local (diminuição da laminina) e potencializar o processo de neuroplasticidade (aumento da MAP-2) nessa região. A lesão medular isquêmica foi capaz de modular a expressão do receptor EphA4 e da efrina-B1 e o tratamento com PEDF possivelmente regulou o estado de ativação da efrina-A2 e da efrina-B3 e certamente modulou a ativação da efrina-B2. Ainda, os receptores Eph e as efrinas foram observados diferentemente nos neurônios e astrócitos. Nossos resultados confirmam a capacidade plástica da medula espinal após lesão e mostra que o tratamento com PEDF foi capaz de potencializar esse processo / The pigment epithelium derived factor (PEDF) is a neurotrophic factor that has a great trophic potential in the motor neurons of the spinal cord, and is able to modulate the lesion microenvironment. We analyzed the capacity of the treatment with PEDF to promote the neuroplasticity after ischemic spinal cord injury. Adult male Wistar rats were underwent to photothrombotic ischemic spinal cord injury, according to the Rose Bengal method, at the level of 11° thoracic segment, and were immediately treated with local injection of PEDF (PEDF group) or solvent (Saline group). Rats underwent to a sham surgery (Sham group) received solvent injection. At the end of surgery, the rats were submitted to neurofunctional tests during 6 weeks. After this period, the animals were euthanized, and the anterior lumbar region of the spinal cord tissue was submitted to immunohistochemistry, western blot and real-time PCR analyses. The inhibitory response of CSPGs, the expression of neurotrophic factors (NT-3, GDNF, BDNF and FGF-2), the molecules associated with angiogenisis and apoptosis (laminin and Bcl-2), the proteins related to neuroplasticity (MAP-2, GAP-43 and synaptophysin), as well the Eph/ephrin system and the RhoA, which is able to modulate the fibers growth, were evaluated. The results showed a spontaneous, and parcial, recovery of the sensory motor behavior of the animals that were underwent to a photothrombotic injury, and the treatment with PEDF was able to potentiate some of these parameters. The analysis of the anterior lumbar region of the spinal cord, caudally to the lesion, showed a decrease of CSPGs, which may have favored the neuroplasticity events. The treatment with PEDF was able to promote the regulation of NT-3 and GDNF, as well the reduction of laminin and the increase of MAP-2 in that region. In relation to the Eph/ephrin system, the ischemic spinal cord injury was able to modulate the EphA4 receptor and ephrin-B1 expression, and the treatment with PEDF possibly regulated the activation state of ephrin-A2 and ephrin-B3 and certainly modulated the ephrin-B2 activation. Eph receptors and ephrins have been found specifically in neurons and astrocytes. Our results confirmed the plastic capacity of the spinal cord after injury and showed that the treatment with PEDF was able to enhance this process

Introdução:As adaptações neurais ao treinamento físico vêm sendo amplamente estudadas e a medula espinhal é um dos locais de possível adaptação. No entanto nenhuma avaliação longitudinal havia sido feita diretamente sobre as circuitarias inibitórias medulares. Até o presente momento as alterações eram somente suposições. O presente trabalho verificou as circuitarias medulares responsáveis pela inibição recíproca (IR) e inibição pré-sináptica (IPS) em sujeitos submetidos a diferentes treinamentos. Materiais e Métodos: Para o treino aeróbico (resistência) foram avaliados 25 soldados submetidos ao treinamento militar do Exército Militar Brasileiro. Foram feitas 3 avaliações uma pré-treino e outras duas com 3 e 9 meses após o inicio das atividades no ano de 2006. Outros 29 sujeitos foram divididos em 3 grupos: controle (permaneceram 8 semanas sem atividades de reinamento), grupo de treino de força máxima e treino de potência. Eles foram submetidos a 8 semanas de treino, realizado com séries de agachamento livre com peso. Para avaliação das circuitarias medulares foi utilizado o reflexo H do sóleus condicionado com estímulos no nervo fibular comum (NFC) - que inerva o músculo tibial anterior (TA). O intervalo entre o estímulo condicionante e o estímulo teste determinou a avaliação da IR, da inibição D1 e da inibição D2 (IPS). Outras variáveis também foram calculadas como: contração voluntária máxima isométrica (CVM) do sóleus e TA e seus respectivos eletromiogramas (EMG), relação elétrica e mecânica entre Hmax/Mmax e condicionamento do EMG do sóleus por estímulos no NFC. Foram feitas análises pareadas com teste t-student para o grupo militar e ANOVA two-way para comparação dos grupos de força máxima e potência com o grupo controle. Principais Resultados: O grupo do exército apresentou aumento na força do sóleus e do TA, juntamente com aumento no RMS do EMG do sóleus e do torque gerado pela onda Mmax, sem alterações nos relações Hmax/Mmax. O treinamento militar reduziu significativamente a inibição D1 e mostrou tendências a aumento da IPS. O grupo de força máxima não mostrou aumento de força isométrica, no entanto apresentou aumento na relação elétrica Hmax/Mmax, com concomitante redução da IR e aumento da IPS. O grupo de potência mostrou ganho na força máxima isométrica somente do sóleus. A capacidade de gerar torque reflexamente também aumentou neste grupo, com aumento significativo na relação mecânica Hmax/Mmax. Esta melhora na utilização do arco reflexo também foi verificada com redução da IPS e aumento da IR neste grupo.Conclusões: Estes resultados mostraram que a medula espinal sofre plasticidade nas vias inibitórias IR, inibição D1 e D2, e que esta plasticidade é dependente do tipo de tarefa realizada. / Introduction: Neural adaptations with physical training have been widely studied. The spinal cord is a possible locus of adaptation. However, longitudinal studies that evaluate directly the spinal cord pathways have not been found in the literature. Therefore, all reports from the literature justify changes found in measured responses to exercise by hypotheses on spinal cord mechanisms. This study had the objective of measuring features of specific spinal cord pathways to check if they change according to the type of physical training. The pathways related to reciprocal inhibition (RI) and pre-synaptic inhibition (PSI) were investigated in subjects undergoing different trainings. Materials and Methods: For endurance training 25 soldiers were subjected to military training of the Brazilian Army. Evaluations were made three times, one previous to the beginning of the activity and twice post-training (within 3 and 9 months). Other 29 subjects were divided into: control group (with no training), maximal strength group and power group. They were subjected to 8 weeks of training with series of squat movements. The soleus H reflex conditioning with stimuli in the common peroneal nerve (CPN) was used to evaluate the spinal cord pathways. The interval between the conditioning and the test stimulus determine the assessment of RI, D1 inhibition and D2 inhibition (PSI). Other variables were also calculated: maximum voluntary isometric contraction from soleus and tibialis anterior and their electromyograms (EMG), electrical and mechanical Hmax/Mmax ratio and 3 inhibitions over the soleus EMG conditioned by stimuli to the CPN. The results were analyzed with paired t-student test for the military group and with two-way ANOVA to compare the maximal strength and power groups with the control group. Main Results: The military group had increased strength of the soleus and the TA muscles, with an increase in the RMS of the soleus EMG. This group also increased the torque generated by the Mmax-wave, without changes in Hmax/Mmax ratio. The military training significantly reduced D1 inhibition and showed tendencies to increase the PSI. The maximal strength group showed no differences in isometric strength, but had increased Hmax/Mmax ratio with concomitant reduction of RI and increased PSI. The power group increased isometric strength only for the soleus muscle. This group also improved the ability to generate torque by reflex pathways, with significant increase in the mechanical Hmax/Mmax ratio, with a reduction of PSI and increase of RI. Conclusions: These results show that spinal cord plasticity occurs in the inhibitory pathways of reciprocal inhibition, D1 inhibition and D2 inhibition (pre-synaptic inhibition), and that plasticity is dependent on the type of trained movement.