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Efeito da microinjeção do agonista dos receptores 5-HT1A, F15599, na região ventro-orbital do córtex pré-frontal no comportamento agressivo de camundongos machos submetidos à provocação socialStein, Dirson João January 2012 (has links)
O sistema serotoninérgico há muito tempo vem sendo relacionado ao comportamento agressivo e particularmente o subtipo de receptor 5-HT1A está envolvido na modulação da agressividade. Estudos prévios utilizando agonistas que atuam seletivamente sobre estes receptores demonstraram tanto redução como aumento da agressão. Sabe-se que estes receptores são encontrados em diversas regiões encefálicas onde atuam como auto e heteroreceptores, apresentando diferentes funções, dependendo de sua localização. Heteroreceptores 5-HT1A, além de outras regiões, são encontrados no córtex pré-frontal, uma região encefálica particularmente importante no controle inibitório de comportamentos agressivos e impulsivos. O objetivo do presente estudo foi verificar os possíveis efeitos antiagressivos da microinjeção do agonista seletivo dos receptores 5-HT1A, F15599, na região ventro-orbital do córtex pré-frontal de camundongos machos da linhagem CF-1, previamente submetidos ao protocolo de provocação social, caracterizado por elevar os níveis de agressividade a padrões considerados violentos. Nossos resultados mostraram que a microinjeção das menores doses de F15599 (0,03 e 0,1 μg) reduziu significativamente a frequência de mordidas além de ocorrer uma tendência à redução da frequência de ataques laterais para o grupo de animais que recebeu a dose de 0,03 μg. Estes efeitos anti-agressivos não foram acompanhados por alterações nos demais elementos comportamentais relacionados à agressividade: perseguir o intruso, cheirar o intruso e sacudir a cauda. Também não foram observadas alterações na duração dos elementos comportamentais não agressivos caminhar e rearing. Ocorreu aumento apenas na duração do comportamento de grooming para o grupo de animais que recebeu a dose de 0,03 μg do agonista. Os resultados do presente estudo confirmaram o envolvimento da região VO do CPF e do sistema serotoninérgico, mais precisamente do subtipo de receptor 5-HT1A na modulação da agressividade exacerbada. / The serotonergic system has long been linked to aggressive behavior and particularly 5-HT1A receptor subtype is involved in modulation of aggressiveness. Previous studies using agonists that act selectively on these receptors showed both reduction and increased aggression. It is known that these receptors are found in several brain regions where they act as auto and heteroreceptors, with different functions, depending on their location. 5-HT1A heteroreceptors, as well as other regions, are found in the prefrontal cortex (PFC), a brain region particularly important in the inhibitory control of aggressive and impulsive behaviors. The aim of this study was to investigate the possible anti-aggressive effects of microinjections of F15599, a selective 5-HT1A agonist, in the ventral orbital prefrontal cortex (VO PFC) of CF-1 male mice, previously submitted to social instigation, characterized by increasing aggression to high levels. Our results showed that the microinjection of the lower doses of F15599 (0.03 and 0.1 μg) significantly reduced attack bite frequency. Furthermore, there was a tendency to reduce sideway threats for the group that received 0.03 μg agonist microinjection. These anti-aggressive effects were not accompanied by changes in other elements of the behavioral repertoire related to aggression: pursuit the intruder, sniff the intruder and tail rattle. There were also no changes observed in the duration of nonaggressive behavioral repertoire elements, walking and rearing. Only for grooming behavior was an increased duration observed for the group that received 0.03 μg agonist dose. The results of this study confirmed the involvement of VO PFC and serotonergic system, specifically de 5- HT1A receptor subtype, in the modulation of escalated aggressive behavior.
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Psicolatina : caracterização conformacional e avaliação do efeito sobre os níveis de aminoácidos excitatórios e inibitórios em regiões cerebrais de roedores / Psychollatine : conformational characterization and evaluation of the effects on the excitatory and inhibitory amino acids levels in brain regions of rodentsPassos, Carolina dos Santos January 2008 (has links)
A avaliação química das folhas de Psychotria umbellata levou a identificação de quatro alcalóides pertencente ao grupo dos indol monoterpenos glicosilados, sendo psicolatina a substância majoritária. Em estudos subseqüentes, psicolatina apresentou importantes efeitos farmacológicos provavelmente relacionados com a modulação de receptores opióides, serotonérgicos 5-HT2A/C e glutamatérgicos NMDA. Assim, considerando-se a relevância das atividades biológicas descritas para psicolatina e a necessidade do estabelecimento inequívoco das características estruturais e conformacionais de compostos farmacologicamente ativos, os objetivos principais deste trabalho foram a caracterização conformacional de psicolatina e a avaliação do efeito de tratamento agudo e sub-crônico com este composto sobre os níveis de aminoácidos excitatórios e inibitórios e regiões cerebrais de roedores. A avaliação conformacional de psicolatina permitiu a caracterização de quatro confôrmeros caracterizados como mínimos de energia: 1EaCc, 1EaCd, 1EbCc e 1EbCd. As constantes de acoplamento teóricas (3JH,H) calculadas para esses confôrmeros apresentaram boa correlação com os dados experimentais de RMN, sendo que os melhores resultados foram observados para as conformações obtidas por RM1. Não foram verificadas diferenças significativas nos níveis de aminoácidos excitatórios e inibitórios em hipocampos de camundongos e ratos submetidos a tratamento agudo com psicolatina 7,5 mg/kg. No entanto, nos córtices pré-frontais dos roedores submetidos a tratamento agudo foram verificados aumentos estatisticamente significativos nos níveis dos aminoácidos excitatórios e de glutamina. Os camundongos submetidos ao tratamento agudo apresentaram elevações de 42,46 %, 50,93 % e 35,18 % nos níveis de aspartato, glutamato e glutamina, respectivamente. Os ratos submetidos ao mesmo esquema de tratamento, por sua vez, apresentaram aumentos de 43,36 % e de 57,11% nas concentrações de glutamato e glutamina. Assim como observado para o tratamento agudo, o tratamento sub-crônico com psicolatina por um período de 18 dias não provocou alterações significativas nos níveis de aminoácidos excitatórios e inibitórios em hipocampos de camundongos. Em córtices préfrontais, porém, os animais tratados com psicolatina apresentaram diminuição de 28,86 % nos níveis de glutamina. O presente estudo, corroborando dados anteriores sugere que psicolatina administrada por via intraperitoneal apresenta ação sobre o sistema nervoso central, uma vez que provocou alterações no perfil de aminoácidos excitatórios em córtex pré-frontal. / Phytochemical analyses of Psychotria umbellata leaves identified the presence of four monoterpene indole alkaloids, being psychollatine the main compound. In subsequent pharmacological investigations, psychollatine showed some important biological activities, including analgesic, anxiolytic, antidepressive and amnesic effects in mice models. These data indicate that this compound is able to modulate different neurotransmitter systems, including opioid, 5-HT2A/C and NMDA receptors. This way, considering the relevance of the pharmacological activities showed by psychollatine and the necessity of the unequivocally determination of the conformational and structural features of biologically actives compounds, the goals of this work were the conformational characterization of psychollatine and the evaluation of acute and chronic treatment with this compound on the excitatory and inhibitory amino acids levels in hippocampus and prefrontal cortex of rodents. From the conformational analyses, four minimum energy conformations were evaluates for psychollatine: 1EaCc, 1EaCd, 1EbCc e 1EbCd. The theoretical coupling constants calculated for all these conformers (3JH,H) presented a good agreement with the experimental data, mainly for the conformations obtained by RM1. No significant differences were observed on the excitatory and inhibitory amino acids levels in hippocampus of mice and rats submitted to acute treatment with psychollatine 7.5 mg/kg. Nevertheless, in prefrontal cortex of rodents submitted to acute treatment with this compound were observed increases on the excitatory amino acids and glutamine levels. Mice submitted to acute treatment with these alkaloid presented increases of 42.46 %, 50.93 % and 35.18 % on the aspartate, glutamate and glutamine levels, respectively, and rats submitted to acute treatment presented increases of 43.36 % and 57.11% on the glutamate and glutamine levels, respectively. Such as verified for the acute treatment, the chronic treatment with psychollatine 7.5 mg/kg, during 18 days, did not cause significant alterations on the excitatory and inhibitory amino acids levels in mice hippocampus. However, significant decrease on the glutamine levels (28.86 %) was observed in the prefrontal cortex of mice treated with this alkaloid during 18 days. The present work, supporting previous data, suggests that psychollatine presents effects on the central nervous system (CNS), since this compound caused alterations on the amino acids levels on prefrontal cortex.
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Avaliação da eficácia clínica-cognitiva e segurançaa da estimulação magnética transcraniana com bobina h1 no tratamento de episódios de depressão bipolar / Evaluation clinical, cognitive and safety in the treatment of bipolar depression with h1-coil repetitive transcranial magnetic stimulationMartin Luiz Myczkowski 18 April 2018 (has links)
INTRODUÇÃO: A depressão bipolar (DB) é uma condição altamente prevalente associada a déficits cognitivos que persistem mesmo na fase eutímica da doença. Os tratamentos farmacológicos para DB podem agravar ainda mais o comprometimento cognitivo, destacando a necessidade de desenvolver intervenções que tenham segurança cognitiva. A Estimulação Magnética Transcraniana \'profunda\' através de bobina H1 (EMTr-H1) é uma nova modalidade de neuromodulação com eficácia estabelecida para a depressão unipolar. Este é o primeiro estudo em caráter exploratório e controlado por placebo, a avaliar os efeitos cognitivos da EMTr-H1 em pacientes com DP resistente ao tratamento. MÉTODO: Quarenta e três pacientes foram randomizados para receber 20 sessões de EMTr-H1 ativa (55 séries de estímulos direcionados à área pré frontal esquerda, a 18Hz e 120% de intensidade do limiar motor em repouso) ou de EMTr-H1 placebo, em um ensaio duplo-cego, controlado por estimulação simulada. Uma bateria de avaliação neuropsicológica contendo 20 testes cognitivos, agrupados em seis domínios cognitivos (atenção e velocidade de processamento, memória de trabalho e função executiva, controle inibitório, linguagem, memória verbal imediata e memória verbal de longo prazo), foi realizada imediatamente antes do início das sessões de EMTr-H1 (avaliação basal - semana 0) e após 4 (20ª e última sessão - semana 4) e 8 semanas (seguimento de mais 4 semanas sem novas intervenções - semana 8) do início deste estudo. Sintomas depressivos e maníacos também foram avaliados. A medida clínica de desfecho primária foi à redução percentual do escore basal da Escala de Hamilton para avaliação da depressão com 17 itens (HDRS-17) após 20 sessões de estimulação (semana 4). A medida de segurança durante as 8 semanas incluiu, além da Escala de Mania de Young (YMRS) para avaliar ciclagens de mania emergentes possivelmente relacionados ao tratamento (TEMS), principalmente, uma bateria de testes de avaliação neuropsicológica, que avaliou a possibilidade de sequelas e/ou reparações cognitivas em relação ao método. RESULTADOS: Entre os 50 pacientes que iniciaram o estudo, 2 do grupo placebo EMTr-H1 e 5 do grupo EMTr-H1 ativo, desistiram de participar do ensaio e não completaram as avaliações, sendo excluídos da análise (\"dropouts\"), portanto, 43 pacientes finalizaram o estudo. O grupo EMTr-H1 ativo apresentou uma resposta clinica antidepressiva superior ao placebo na semana 4 (diferença favorecendo EMTr-H1=4,88; 95% CI=0,43 a 9,32, p=0,03), mas não nas semanas de seguimento. Houve também uma tendência para maiores taxas de resposta no grupo ativo (48%) vs. placebo (24%) (OR=2,92; 95% CI=0,87 a 9,78, p=0,08). As taxas de remissão não foram estatisticamente diferentes. Não foram observados episódios de TEMS. Foi constatada uma melhoria cognitiva em relação a todos os domínios cognitivos, mas que ocorreu ao longo do tempo e independentemente do grupo de intervenção e da melhora da depressão. Não foi encontrada correlação entre a melhora da depressão e da cognição. LIMITAÇÕES: Ausência de um grupo controle saudável. CONCLUSÕES: A EMTr \'profunda através da bobina H1 é uma terapia antidepressiva de adição potencialmente eficaz e bem tolerada em pacientes com depressão bipolar resistente que receberam farmacoterapia adequada. Os resultados cognitivos deste estudo exploratório fornecem evidências sobre a segurança cognitiva da EMTr-H1 para pacientes com DB. Não foram observados supostos efeitos deletérios e nem pró-cognitivos da EMTr-H1 na DB, mas pesquisas adicionais se fazem necessárias por meio de outros estudos similares e que contemplem a cognição / INTRODUCTION: Bipolar depression (BD) is a highly prevalent condition associated with marked cognitive deficits that persist even in the euthymic phase of the illness. Pharmacological treatments for BD might further aggravate cognitive impairment, highlighting the need of developing interventions that have cognitive safety. \'Deep\' H1-coil Transcranial Magnetic Stimulation (H1-rTMS) is a new modality of neuromodulation with established efficacy for unipolar depression. This is the first exploratory, placebo-controlled study evaluating the cognitive effects of rTMS in patients with treatment-resistant bipolar depression. METHODS: Fourty-three patients were randomized to receive 20 sessions of active (55 trains directed to the left prefrontal area, 18Hz, 120% resting motor threshold intensity) or sham rTMS within a double-blind, sham-controlled trial. A battery of neuropsychological assessment with 20 cognitive tests, grouped in 6 domains (attention and processing speed, working memory and executive function, inhibitory control, language, immediate verbal memory, and long-term verbal memory) was performed at baseline (week 0) and after 4 (20th and last session - week 4) and 8 weeks (follow-up of 4 weeks without further intervention - week 8) of trial onset. Depressive and manic symptoms were also evaluated. The primary clinical outcome measure was percentage reduction of the baseline score of the Hamilton Scale for assessment of depression with 17 items (HDRS-17) after 20 stimulation sessions (week 4). The safety measure during the 8 weeks included, in addition to the Young Mania Scale (YMRS) wich evaluated the emergent mania possibly related to treatment (TEMS), mainly a battery of neuropsychological evaluation tests, which evaluated the possibility of sequelae or cognitive repairs in relation to the method. RESULTS: Among the 50 patients who started the study, 2 of the sham H1-rTMS group and 5 of the active H1-rTMS group, gave up participating in the trial and did not complete the assessments, being excluded from the analysis (\"dropouts\"), therefore, 43 patients completed the study. The active H1-rTMS had an antidepressant clinical response higher than placebo at week 4 (difference favoring H1-rTMS=4.88; 95% CI=0.43 to 9.32, p=0.03) but not at weeks of follow-up. There was also a trend for greater response rates in the active (48%) vs. sham (24%) groups (OR=2.92; 95% CI=0.87 to 9.78, p=0.08). Remission rates were not statistically different. No TEMS episodes were observed. A cognitive improvement was observed in all cognitive domains, but it occurred over time and independently of the intervention group and depression improvement. No correlation was found between improvement of depression and cognition. LIMITATIONS: Absence of healthy control group. CONCLUSION: Deep H1-rTMS is a potentially effective and well-tolerated add-on antidepressive therapy in resistant bipolar depressed patients to received adequate pharmacotherapy. The cognitive results of this exploratory study provide evidence on the cognitive safety of H1-coil rTMS for BD patients. No deleterious or pro-cognitive effects of H1-rTMS in BD have been observed, but further research is needed through other similar studies that contemplate cognition
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Alterações volumétricas cerebrais em indivíduos com dependência de álcool: um estudo utilizando ressonância magnética morfométrica com parcelamento semiautomático de sub-regiões frontais / Volumetric brain changes in subjects with alcohol dependence: a study using magnetic resonance imaging with semiautomatic parcellation of prefrontal areasSimone Villas Boas de Carvalho 13 February 2012 (has links)
INTRODUÇÃO: A ressonância magnética (RM) é, atualmente, uma das técnicas mais utilizadas para avaliação quantitativa do volume das estruturas cerebrais. Estudos com pessoas que preenchem critérios diagnósticos para dependência de álcool, utilizando esta técnica, demonstram atrofia cerebral nestes sujeitos, sendo que a região mais sensível e afetada pelos efeitos do álcool parece ser o córtex pré-frontal. A literatura revisada sugere que as subporções do córtex pré-frontal que podem ser mais suscetíveis aos efeitos do uso crônico do álcool são as regiões filogeneticamente mais recentes, como as áreas anterior e dorsolateral, enquanto que a área orbital, mais antiga, pode estar mais preservada. No entanto, nenhum estudo de RM morfométrica até hoje investigou possíveis diferenças no grau de comprometimento morfológico entre áreas de Brodmann (AB) distintas na região pré-frontal, em indivíduos que preenchem diagnóstico para dependência de álcool em comparação com voluntários saudáveis. OBJETIVO: O presente trabalho teve como objetivo realizar um estudo detalhado do impacto do álcool, especialmente sobre o córtex pré-frontal, parcelando-o em áreas de Brodmann, o que pode auxiliar para uma maior compreensão dos danos cerebrais subjacentes aos déficits cognitivos presentes em alcoolistas e ajudar no planejamento de estratégias terapêuticas e de reabilitação cognitiva. METODOLOGIA: A amostra foi composta por dois grupos: o grupo dependentes de álcool (DA), com 98 sujeitos que preenchiam critérios diagnósticos para dependência de álcool, e o grupo controle, com 73 sujeitos saudáveis pareados por idade, sexo e dominância cerebral. RESULTADOS: Foram encontradas diferenças estatisticamente significantes na volumetria cerebral, especialmente, no córtex frontal (substância cinzenta e líquor p<0,05) e parietal (substância cinzenta e líquor p<0,05). Quando dividido em AB, as áreas mais afetadas foram a AB 8 (SC p<0,001; L p<0,006), AB 9 (SC e L p<0,002) e AB 44 (L p=0,036 , SB p<0,005). CONCLUSÃO: Foi possível confirmar a hipótese inicial de que as áreas filogeneticamente jovens são mais sensíveis e vulneráveis à neurotoxidade do álcool, o qual, por sua vez, acelera o processo natural do envelhecimento, implicando perdas de substância cinzenta, principalmente nas áreas cognitivamente mais sofisticadas, como a anterior e a dorsolateral do córtex pré-frontal / INTRODUCTION: Magnetic resonance imaging (MRI) is currently one of the most widely used techniques for quantitative evaluation brain volume. MRI studies with people who meet diagnostic criteria for alcohol dependence show brain atrophy, especially on the prefrontal cortex, which seems to be the most sensitive and affected area by the neurotoxic effects of alcohol. The reviewed literature suggests that the sub-portions of the prefrontal cortex that may be more susceptible to the effects of chronic alcohol use are the phylogenetically newer regions such as the anterior and dorsolateral areas, while the orbital area, older than the others, may be preserved. However, no morphometric MRI study has investigated possible differences in the degree of morphological changes at Brodmann areas (BA) in prefrontal regions of people who meet the diagnosis for alcohol dependence compared with healthy volunteers. OBJECTIVE: The aim of this study was deep investigate alcohols impact, especially in the prefrontal cortex, dividing it in BA, which can contribute to a better understanding of the brain damage, underlying cognitive deficits present in alcoholics, and to help to establish treatment strategies and cognitive rehabilitation. METHODS: The sample comprised two groups: a group of alcohol dependent (AD) with 98 subjects, who met diagnostic criteria for alcohol dependence, and the control group consisted of 73 healthy subjects matched for age, sex and cerebral dominance. RESULTS: Statistically significant differences were found in the brain volume, mainly in the frontal cortex (gray matter and CSF p <0.05) and parietal cortex (gray matter, white matter and CSF p <0.05). When divided in Brodmann areas, the most affected one was: BA 8 (gray matter p <0.001; CSF p<0.006), BA 9 (gray matter and CSF p<0.002) and BA 44 (CSF p = 0.036, white matter p<0.005). CONCLUSION: It was possible to confirm the initial hypothesis that the phylogenetically younger areas are more sensitive and vulnerable to alcohol neurotoxicity, which accelerates the natural process of aging, implying loss of gray matter, especially in areas more cognitively sophisticated such as the anterior and the dorsolateral prefrontal areas
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Modulação da orientação temporal e espacial da atenção por meio de estimulação transcraniana por corrente contínuaAraujo, Ricardo Rafael de 25 February 2011 (has links)
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Previous issue date: 2011-02-25 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / Attention can be understood as a set of neural mechanisms that enhance the processing of relevant information, thoughts or actions while ignoring irrelevant or scattered stimuli. Thus, attention allows the organism to interact in a proper way with the environment. Among the brain structures associated with the control of attention, the Dorsolateral Prefrontal Cortex (DLPFC) has a remarkable role in current literature as a region associated with behavioral control. Transcranial Direct Current Stimulation (TDCS) is based on the application of a low intensity electric current through electrodes placed in the scalp, aimed at modulating the activity of different brain areas. This technique has been used to study brain functions. This study has the objective of verifying how attention can be modulated through the application of bilateral tDCS on DLPFC using measures of reaction time (RT) in tasks of temporal and spatial orientation. To accomplish that, two experiments were planned and executed. In the first one, which focused on the voluntary orienting of spatial attention, each participant had to orient attention to the position indicated by an arrow; in the second, on voluntary orienting of temporal attention, each participant had to orient attention to the most frequent time interval of visual targets. In both cases, participants had to respond as fast as possible when the target was displayed by pressing a joystick key. RTs were registered. The sample was composed of 18 undergraduate students, age range 19-25 years old (12 for the first experiment and 6 more for the second). In each experiment, subjects were submitted to three tDCS conditions (anodal, cathodal and sham) on the DLPFC during the undertaking of tests. Analyses of variance were made, in order to compare the involved factors. For the experiment of spatial orientation, the anodal condition produced lower RTs, when compared to sham. For the temporal orienting experiment it was observed that, in the anodal modulation, RTs were increased for the less frequent interval (500 ms), indicating that the anodal tDCS can have influenced in a more effective way attentional orienting to the most frequent intervals. Therefore it is possible to postulate the existence of a facilitating effect of anodal tDCS in the modulation of DLPFC, which generated an impact in attentional orienting, lowering RTs to the valid condition (spatial) when compared to sham tDCS. / A atenção pode ser compreendida como um conjunto de mecanismos neurais que facilitam o processamento de informações, pensamentos ou ações relevantes enquanto ignoram outros irrelevantes ou dispersos. Deste modo a atenção permite que o organismo interaja de maneira adequada com o ambiente. Dentre as estruturas cerebrais associados ao controle da atenção, o Córtex Prefrontal Dorsolateral (CPFDL) tem tomado papel de destaque na literatura atual como uma região associada ao controle comportamental. A Estimulação Transcraniana por Corrente Contínua (ETCC) se baseia na aplicação de corrente elétrica de baixa intensidade por meio de eletrodos posicionados no escalpe com o objetivo de modular a atividade de diferentes regiões cerebrais e tem sido utilizada como modo de estudo da função cerebral. Esse trabalho tem como objetivo verificar como a atenção pode ser modulada a partir da aplicação ETCC bilateral sobre o CPFDL, utilizando medidas de tempo de reação (TR) em tarefas de orientação temporal e espacial. Para Tanto foram planejados e executados dois experimentos. No primeiro experimento, relativo à orientação voluntária da atenção espacial, cada participante deveria orientar a atenção para a posição do espaço indicada por uma seta. O segundo experimento, relativo à orientação voluntária da atenção temporal, cada participante deveria orientar a atenção para o intervalo temporal de maior recorrência. Em ambos os casos os participantes deveriam responder o mais rapidamente possível ao aparecimento do alvo pressionado uma tecla de joystick registrando-se assim o seu TR. Participaram desse estudo 18 alunos de graduação (12 no primeiro desenho experimental, e para o segundo desenho experimental foram adicionados mais 6 colaboradores) na faixa etária de 19 à 25 anos. A cada sessão os colaboradores deveriam responder a ambos os experimento enquanto eram submetidos a diferentes polaridades de ETCC (anódica, catódica e placebo) sobre o CPFDL. Foram feitas análises de variância para comparar os fatores estudados. No experimento de orientação espacial a condição anódica produziu TR menores em comparação à condição placebo. No caso do experimento de orientação temporal foi observado que na modulação anódica houve um aumento nos TR no intervalo menos recorrente de 500 ms, indicando que a ETCC anódica pode ter influenciado de modo mais efetivo o direcionamento atencional aos intervalos mais freqüentes. Neste sentido é possível sugerir a existência de um efeito facilitatório da ETCC anódica na moducalçao do CPFDL, o que gerou um impacto no direcionamento atencional, diminuindo os TR para a condição valida (orientação espacial) quando comparados a ETCC placebo.
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Mediação do medo condicionado contextual por glicocorticóides e mecanismos glutamatérgicos no córtex pré-frontal medial / Mediation of contextual conditioned fear by glucocorticoids and glutamatergic mechanisms in the medial prefrontal cortex.Fernando Midea Cuccovia Vasconcelos Reis 07 October 2015 (has links)
Alterações no sistema glutamatérgico e mudanças no funcionamento do córtex pré-frontal medial (CPFm) têm sido associadas a diversos distúrbios psiquiátricos, dentre os quais a ansiedade. Também é reconhecido que alterações nas concentrações circulantes de glicocorticóides podem induzir alterações nas sinapses e circuitos glutamatérgicos e, consequentemente, modificar a reatividade emocional dos animais. Embora se saiba que os glicocorticóides influenciam a liberação de glutamato no CPFm, a interação entre os efeitos mediados pelos receptores mineralocorticóides (MR) ou glicocorticóides (GR) e o sistema glutamatérgico, na expressão da resposta condicionada de medo, ainda não está elucidada. Nesse sentido, os objetivos do presente estudo foram investigar (i) a influência dos glicocorticóides na expressão do medo condicionado contextual e seus efeitos sobre a atividade do CPFm em ratos, (ii) o papel dos receptores MR e GR localizados no córtex prelímbico (PrL) na expressão da resposta condicionada de congelamento e (iii) a interação entre os mecanismos mediados pelos glicocorticoides e o sistema glutamatérgico, via receptores do tipo NMDA, na expressão dessa resposta. Ratos Wistar machos foram tratados com veículo ou metirapona, um bloqueador de síntese de corticosterona, e expostos a um contexto previamente pareado com choque nas patas. Foram avaliados o tempo de medo contextual (comportamento de congelamento) e a expressão de proteína Fos em diferentes regiões do CPFm. Os resultados mostraram que a exposição ao contexto aversivo levou a um aumento significativo da expressão de congelamento e de proteína Fos no PrL, nas áreas do córtex cingulado anterior 1 e 2 (Cg1 e Cg2), mas não no córtex infralímbico. A administração de metirapona levou a uma diminuição da expressão de congelamento e de proteína Fos no PrL, Cg1 e Cg2. A administração bilateral de espironolactona, um antagonista de receptores MR, no PrL antes do teste diminuiu as respostas de medo e o pré-tratamento com RU38486, um antagonista de receptores GR, aboliu este efeito. Os resultados também mostraram que a diminuição da resposta de congelamento induzida por injeções intra-PrL de corticosterona foi abolida pela administração prévia de RU38486, mas não por espironolactona, indicando que a corticosterona recruta preferencialmente os receptores GR para produzir esses efeitos. A administração prévia do antagonista de receptor NMDA também preveniu os efeitos induzidos pelo tratamento com corticosterona sugerindo que, no PrL, parte dos efeitos rápidos do glicocorticóides sobre a expressão do medo condicionado se dá por uma interação com o sistema glutamatérgico. A administração de NMDA no PrL, antes do teste, induziu efeitos similares ao tratamento com corticosterona nessa região. De modo geral, os resultados sugerem que a liberação de corticosterona durante a apresentação de um estímulo condicionado aversivo influencia a atividade do CPFm de maneira que, uma mudança no equilíbrio das atividades mediadas por MR e GR, por meio de um aumento da atividade de GR, interage com o sistema glutamatérgico via aumento da atividade dos receptores NMDA influenciando a expressão da resposta de medo condicionado contextual. Sugere-se que a redução na expressão do medo condicionado observada após a administração local de corticosterona no PrL também seja decorrente de mudanças no equilíbrio entre MR e GR em direção a um aumento de suas ações mediadas por GR, assim como um aumento na liberação de glutamato e maior atividade de receptores NMDA nessa região. / Changes in the glutamatergic system and in the functioning of the medial prefrontal cortex (mPFC) have been associated with different psychiatric disorders, including anxiety. It is also recognized that changes in circulating levels of glucocorticoids can induce changes in glutamatergic synapses and circuits and therefore alter the emotional reactivity of animals. Although is known that glucocorticoids can influence the release of glutamate in the mPFC, the interaction between mineralocorticoid receptors (MR) and glucocorticoid receptors (GR) activation and the glutamatergic activity on the expression of conditioned fear response is not yet elucidated. The aims of the present study were to investigate (i) the influence of glucocorticoids on the expression of contextual conditioned fear and its effects in the activity of the mPFC in rats, (ii) the role of MR and GR in the prelimbic cortex (PrL) on expression of conditioned freezing response and (iii) a possible interaction between the effects mediated by the glucocorticoids and the glutamatergic system, via NMDA receptors on the expression of this response. Male Wistar rats were treated with vehicle or metyrapone, a corticosterone synthesis blocker, and exposed to a context previously paired with footshock. The time of contextual fear (freezing behavior) and Fos protein expression in different regions of mPFC were evaluated. The results showed that exposure to the aversive context induced a significant increase in freezing and Fos protein expression in the PrL, in the anterior cingulate cortex, areas 1 and 2 (Cg1 and Cg2), but not in the infralimbic cortex. The administration of metyrapone induced a decrease on the expression of freezing and Fos in PrL, Cg1 and Cg2. Bilateral administration of spironolactone (a MR antagonist) in PrL before the test, decreased conditioned fear response and the pretreatment with RU38486 (a GR antagonist) abolished this effect. The results also showed that the decrease of freezing response induced by intra-PrL corticosterone injections was abolished by prior administration of RU38486, but not by spironolactone, indicating that corticosterone recruits preferentially GR to produce the observed effects. Prior administration of the NMDA receptor antagonist also prevented the effects induced by corticosterone treatment in the PrL, suggesting that part of rapid effects of glucocorticoids on the expression of conditioned fear occurs by an interaction with the glutamatergic system. Additionally, NMDA administration in the PrL prior to the test induced similar effects to corticosterone treatment in this region. Overall, the results suggest that the release of corticosterone during the presentation of a conditioned aversive stimulus influences the mPFC activity so that a change in the balance of the activities mediated by MR and GR through an increase in GR activity interacts with the glutamatergic system by increasing the activity of NMDA receptors influencing the expression of contextual fear conditioning response. It is suggested that the reduction in the expression of conditioned fear observed after local administration of corticosterone in the PrL is also due to changes in the balance between MR and GR towards an increase in the actions mediated by GR, as well as an increase in the release of glutamate and a greater NMDA receptor activity in this region.
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Implication de l’habénula latérale dans les processus mnésiques chez le rat / Involvement of the lateral habenula in memory processes in ratMathis, Victor 08 December 2016 (has links)
Ce travail de thèse avait pour objectif d’étudier le rôle de l’habénula latérale (HbL) dans les processus mnésiques chez le Rat en utilisant une approche par inactivation réversible grâce à l’administration de muscimol ou de CNQX. Nous avons ainsi montré l’implication de l’HbL dans : i) les processus d’encodage et de rappel d’une mémoire spatiale en piscine de Morris ; ii) la mémoire de travail, comme relais potentiel d’informations en provenance du cortex préfrontal médian, dans un paradigme de non-appariement différé à la position en boites de conditionnement opérant; iii) la réponse émotionnelle, aux niveaux comportemental et physiologique, à une situation stressante. L’ensemble de ces résultats suggèrent que l’HbL est impliquée dans les processus « online » de gestion des informations sensorielles, et qu’elle participe à la prise en compte de l’aspect émotionnel d’une situation. Ces particularités en font un lien important potentiel entre gestion des émotions et cognition. / The main objective of this thesis was to investigate the role of the lateral habenula (LHb) in mnemonic processes in rats using reversible inactivations with muscimol or CNQX. We have shown the involvement of the LHb in : i) encoding and retrieval of spatial reference memory in the Morris water maze ; ii) working memory, as a potential relay of top-down information coming from the medial prefrontal cortex, in a delayed non-matching to position paradigm using operant chambers ; iii) the behavioral and physiological responses to stressful situations. Altogether, those results suggest that the LHb is involved in the « online » process of sensory information. They also suggest that it is involved in coping with particularly stressful situations, and further position the LHb as an interface between emotions and cognition.
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Étude des déficits de la fonction exécutive dans un modèle animal hyperdopaminergique de la schizophrénie / Study of executive function deficits in a hyperdopaminergic animal model of schizophreniaGorgievski, Victor 25 November 2013 (has links)
La schizophrénie est une maladie mentale grave qui se caractérise par un spectre hétérogène de manifestations cliniques. L’utilisation des antipsychotiques depuis la fin des années 1940 pour traiter la maladie ne permet au mieux que d’aider à contrôler certains symptômes et n’arrive pas à enrayer son décours. Ceci est particulièrement vrai pour le traitement des symptômes cognitifs (troubles attentionnels, de mémoire, et surtout troubles de la fonction exécutive) qui sont au cœur de la maladie. L’amélioration des performances cognitives des malades par les différents traitements ne peut être considérée comme un succès et il semble que ce soit un rendez-vous manqué tant les besoins thérapeutiques pour traiter ces symptômes sont essentiels dans la schizophrénie. Dans cette thèse nous avons étudié les déficits de la fonction exécutive dans un modèle hyperdopaminergique, les DAT-KO, qui sont des souris invalidées pour le gène du transporteur de la dopamine (DA). [...]. Nous avons dans un premier temps caractérisé notre modèle animal dans l’Attentional Set-Shifting Test (ASST) qui est un équivalent chez le rongeur du Wisconsin Card Sorting Test (WCST), un test permettant de mesurer chez l’Homme les performances de la fonction exécutive. Nous avons démontré que les DAT-KO présentent des performances déficitaires dans l’ASST, conformément à notre hypothèse. En utilisant des antagonistes spécifiques des récepteurs, D1 (le SCH23390) et D2 (le sulpiride) nous avons démontré que le SCH23390 améliorait les performances des souris DAT-KO dans l’ASST contrairement au sulpiride. Ce résultat nous a permis de suggérer que l’hyperdopaminergie, responsable de l’altération de la fonction exécutive des DAT-KO, aurait pour conséquence la sur-activation des récepteurs D1. Nous avons par la suite cherché à voir si l’on peut établir un lien direct entre hyperdopaminergie dans le mPFC qui est reconnu pour être la région traitant le set-shifting et le déficit comportemental. Nous avons modifié la transmission DAergique de deux façons complémentaires, soit par une induction pharmacologique avec un inhibiteur du DAT, le GBR12935, soir par une induction par optogénétique chez les souris DATcre/ChR2 exprimant la Channel Rhodopsin dans les neurones DAergiques. Avec ces deux modèles, nous avons pu montrer que l’action de la DA sur l’altération de la fonction exécutive passait par une sur-activation de la neurotransmission D1 et non D2. Néanmoins, la modulation de l’activité des neurones du PFC par la DA n’est pas uniforme. Elle module les fonctions du PFC en faisant appel à des neurones ayant un rôle spécialisé. Nous avons donc voulu essayer d’établir les mécanismes pouvant être mis en jeu pendant le set-shifting et ainsi essayer d’identifier le substrat neuronal pouvant être impliqué dans la fonction exécutive. A l’aide de deux marqueurs de l’activité neuronale, c-fos et P-ERK, nous avons pu établir que l’activité des neurones du cortex prélimbique (PrL) augmentait pendant une tâche de set-shifting. Nous avons aussi corrélé la modulation par les antipsychotiques du niveau de performance des DAT-KO dans le set-shifting avec le niveau d’activité du PrL et nous avons pu identifier le profil d’activation des deux principales populations neuronales du PFC, les neurones pyramidaux glutamatergiques et les interneurones GABAergiques. Nous avons pu relier ce profil d’activation avec la modulation comportementale des DAT-KO par les antipsychotiques mais aussi par d’autres ligands pharmacologiques actuellement à l’étude comme complément ou traitement alternatif aux antipsychotiques, le LY3979268, un agoniste mGluR2/3 et le CDPPB, un potentiateur mGluR5. L’ensemble de ces résultats nous a permis de mieux comprendre les effets de l’hyperdopaminergie sur le set-shifting mais aussi de pouvoir commencer à identifier le support neuronal de la modulation dopaminergique de la fonction exécutive. / Schizophrenia is a severe mental illness with a large spectrum of clinical manifestations. Since the introduction of antipsychotic medications in the 40’s, only modest progress has been made in the treatment of the disease. Currently used antipsychotics have only partial efficacy, controlling positive symptoms but usually failing to stop the mental decline of the patient. This lack of full-blown efficacy is particularly evident in the treatment of executive function deficits, which are now considered as core symptoms of schizophrenia. Increased dopamine (DA) neurotransmission is considered as a core neurochemical alteration in schizophrenia and all prescribed antipsychotics are dopamine-D2 receptor antagonists. In addition, major cognitive functions that are disarrayed in schizophrenia depend on proper DA regulation. However, there are no studies investigating the link between increased DA-ergic tone and executive function. The present thesis focuses on executive function deficits in a hyperdopaminergic mouse model, the genetically engineered mouse that lacks the dopamine transporter (DAT; DATKO mouse). First, we characterized our animal model in the Attentional Set-Shifting Test (ASST), which is a rodent adaptation of the Wisconsin Card Sorting Test, a test used to evaluate executive function in humans. DATKO mice had impaired performances in the ASST, confirming our working hypothesis. Systemic administration of the selective D1 antagonist SCH23390 ameliorated the performance of the DATKO in the ASST. In contrast, the D2 antagonist sulpiride had no effect, suggesting that the overactivation of D1 (but not D2) receptors might be involved in hyperdopaminergia-induced ASST deficits. To further investigate a possible causal link between elevated DA and ASST deficits we have induced a hyperdopaminergic state selectively in the prefrontal cortex (PFC), the region involved in executive function. This was done (i) pharmacologically, with local microinfusions of the DAT inhibitor GBR12935; (ii) optogenetically, by generating and utilising a novel transgenic tool the DATcre/ChR2 mice which express Channel-Rhodopsin selectively in DA-ergic neurons. In both constructs, PFC hyperdopaminergia resulted in ASST deficits. These, were reversed with SCH23390 but not with sulpiride, clearly establishing a role for D1 receptors in the deleterious effects of PFC hyperdopaminergia on executive function. It has been postulated that dopamine modulates PFC synaptic plasticity and associated cognitive functions through two distinct but interconnected neuronal populations: glutamatergic (Glu-) pyramidal neurons and GABA- interneurons. Immunocytochemistry experiments combining neuronal activation markers (p-ERK; c-fos) and selective labelling of Glu- versus GABA- neurons allowed to parse the role of these two populations in the ASST. A balaced Glu- versus GABA- activation was necessary for a succesful ASST performance. A dysregulated pattern of Glu- versus GABA- activation correlated with ASST deficits, leading us to speculate a putative link between cortical hyperdopaminergia and cortical Gluhypoactivation. Interestingly, glutamatergic ligands such as the mGluR2/3 agonist LY3979268 and the mGluR5 potentiator CDPPB (which are under current investigation in schizophrenia) corrected both the behavioral deficits and the altered neuronal activation pattern of hyperdopaminergic mice in the ASST. Overall, this work: (i) demonstrates for the first time a causal link between PFC hyperdopaminergia and executive deficits; (ii) proposes and validates a new model to study the cellular, molecular and synaptic mechanisms underlying executive dysfunction; (iii) suggests D1 receptor antagonism, in adjunct with current antipsychotic medications, as a novel therapeutic strategy to treat cognitive dysfunction in schizophrenia.
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Implication du système cholinergique dans l'altération de la mémoire de travail au cours du vieillissement chez la souris : approche comportementale, pharmacologique et neurofonctionnelleVandesquille, Matthias 20 June 2011 (has links)
Nos travaux visaient à réaliser un « modèle rongeur » (souris C57Bl/6) de l’altération de la mémoire de travail (MDT) lors du vieillissement, et comparer le potentiel promnésiant de divers composés pharmacologiques. Nous montrons que des souris âgées (18-19 mois) présentent une sensibilité accrue aux interférences proactives délai-dépendantes dans une épreuve d’alternance spontanée par rapport à des souris jeunes (4-5 mois). Une étude immunohistochimique centrée sur l’activité CREB révèle que les souris âgées présentent une suractivation du cortex préfrontal (CPF) inversement corrélée aux performances. La relation entre le déficit cognitif et la suractivation du CPF est confortée par la restauration des performances suite à l’injection dans le CPF d’un inhibiteur de la kinase activatrice de CREB.L’administration de composés cholinergiques permet de restaurer les capacités mnésiques des souris âgées par des mécanismes bien dissociés. Le donepezil, inhibiteur de l’acétylcholinestérase, augmente l’activation de l’hippocampe, alors que le S 38232, un agoniste des récepteurs nicotiniques α4β2, agit en supprimant la suractivation préfrontale. Finalement, l’utilisation de souris invalidées génétiquement pour la sous-unité β2 révèle des mécanismes de régulation complexes au sein du système cholinergique.Nos travaux démontrent la validité de notre modèle pour l’étude des troubles de la MDT induits par le vieillissement. De plus, ils confortent des études récentes chez l’Homme indiquant un lien important entre la suractivation du CPF et le déclin cognitif lié à l’âge. Au regard de l’effet du S 38232 qui, en diminuant la suractivation préfrontale, permet de restaurer les performances de MDT, le récepteur nicotinique α4β2 apparaît comme une cible potentielle pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. / The aim of this study was to realise a “rodent model” (C57Bl/6 mice) of age-related working memory (WM) impairments, and to evaluate the procognitive impact of several pharmacological compounds. We show that compared to young adult mice (4-5 months), aged mice (18-19 months) exhibit an exaggerated vulnerability to delay-dependant interference in a sequential spontaneous alternation task. CREB activity assessed by immunohistochemistry demonstrates that aged mice show an over-activation of the prefrontal cortex (PFC) negatively correlated with behavioural performance. Infusion of an inhibitor of CREB activation into the PFC restores WM performance in aged mice. Both results highlight the link between the PFC over-activation and the age-related cognitive deficit.Pharmacological study reveals that cholinergic compounds restore cognitive performance of aged mice and act differently on brain structures sustaining WM. On one hand, donepezil – an inhibitor of acetylcholinesterase – increases CREB activation of the hippocampus. On the other hand, S 38232 – an agonist of α4β2 nicotinic receptors – decreases the CREB age-induced over-activation of the PFC. Finally, using β2 knock-out mice, we show that the regulation of the cholinergic system is submitted to complex mechanisms.Overall, our experimental set up demonstrates that spontaneous alternation is a valuable model for studying age-related WM impairments. In accordance with human’s findings, our results highlight the link between prefrontal over-activation and the cognitive decline occurring during ageing. Considering that S 38232, by decreasing the CPF over-activation, alleviates the WM deficit observed in aged mice, the α4β2 nicotinic receptor appears to be an efficient target for new therapeutic strategies.
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Dopamine et contrôle de l’action : implication et maturation de la voie mésocorticale chez le rat / Dopamine and action control : involvement and maturation of the mesocortical pathway in the RatNaneix, Fabien 09 December 2011 (has links)
La prise de décision est une capacité cognitive essentielle à l’adaptation de l’individu aux changements de son environnement, et résulte de l’intégration de processus émotionnels, motivationnels et exécutifs. Le contrôle de l’action nécessite notamment l’intégration de la représentation du but de l’action et les relations causales entre une action et ses conséquences. Ces processus sont dépendants de plusieurs circuits préfronto-striataux et des données récentes indiquent que le système dopaminergique serait un élément central de leur modulation. Par ailleurs, ces circuits pourraient également se développer tardivement au moment de l’adolescence. Mon travail de thèse s’est donc employé à déterminer, d’une part, l’implication de la voie dopaminergique mésocorticale dans le contrôle de l’action, et d’autre part, le développement de ce système et de ces processus cognitifs au moment de l’adolescence.En utilisant des procédures d’apprentissage instrumental permettant de dégrader la contingence instrumentale ou de dévaluer la récompense, nous avons mis en évidence que la perturbation du système dopaminergique au sein du cortex préfrontal médian altère la capacité des animaux à s’adapter à des changements des relations action-récompense, mais non à des changements de la valeur de celle-ci. Par la suite, nous avons montré que les processus de contrôle de l’action lors de changements des relations causales action-conséquence apparaissaient tardivement au cours de l’adolescence, en relation avec le développement de la voie dopaminergique mésocorticale. De plus, l’altération du système dopaminergique lors de l’adolescence modifie également le développement des processus de contrôle des réponses instrumentales. / Decision making is an essential cognitive ability which allows a correct adaptation to an ever changing environment. This function results from the integration of emotional, motivational and executive processes. In particular, action control requires the encoding of both action goal value and action-outcome causal relationships. Previous studies have established that these processes are dependent on activity within segregated prefronto-striatal circuits whom activity might be tightly modulated by dopamine. In addition, the neurobehavioral maturation of these processes is not well understood but may occur during adolescence. Therefore, the aim of this work was to determinate the role of the mesocortical dopamine pathway in action control and the maturation of these neurobiological and cognitive processes during adolescence.Using instrumental conditioning tasks, allowing us to manipulate selectively the action-outcome contingency or the value of the outcome, we have demonstrated that alteration of the mesocortical dopamine pathway disrupts animals’ adaptation to changes in action-outcome relationships but not to changes in the outcome value. Interestingly, we provided evidence for the emergence of these cognitive abilities during adolescence in association with the delayed maturation of the mesocortical dopamine pathway. Finally, the alteration of the dopamine system maturation during adolescence also disrupts the development of action control processes.
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