O núcleo dorsal da rafe (NDR) é a principal fonte de projeções serotonérgicas que inervam o sistema límbico. Estudos mostram que o NDR é uma estrutura complexa, formada por distintas sub-regiões topograficamente organizadas e que apresentam diferentes propriedades neuroquímicas e funcionais. Tem sido proposto que duas vias serotonérgicas oriundas do NDR, o trato prosencefálico e o trato periventricular, modulam diferentemente a expressão de comportamentos defensivos associados aos transtornos de ansiedade generalizada e de pânico. O presente trabalho investigou se as respostas defensivas de esquiva e de fuga evocadas no modelo do labirinto em T elevado (LTE), relacionadas à ansiedade generalizada e ao pânico, respectivamente, recrutam diferentes sub-regiões do NDR. Na primeira etapa do trabalho, usando a técnica de imunoistoquímica para detecção da proteína Fos e da enzima triptofano hidroxilase, avaliamos a expressão da proteína Fos por neurônios serotonérgicos e não-serotonérgicos em diferentes sub-regiões do NDR, bem como em estruturas mesencefálicas vizinhas ao NDR, ou seja, o núcleo mediano da rafe (NMR) e substância cinzenta periaquedutal (SCP) de ratos em decorrência da expressão dos comportamento de esquiva inibitória ou fuga no LTE. Nossos resultados mostraram que os comportamentos de fuga e de esquiva evocados no LTE recrutam distintas populações neuronais do NDR, do NMR, bem como da SCP. Enquanto neurônios serotonérgicos localizados no nível médio e caudal do NDR, mais precisamente, nas sub-regiões dorsal (DRD), caudal (DRC) e interfascicular (DRI), bem como do NMR, estão envolvidos com a aquisição do comportamento de esquiva inibitória, neurônios não serotonérgicos das asas laterais do NDR/SCP ventrolateral, bem como das colunas, dorsomedial e dorsolateral da SCP participam da expressão da fuga. Na segunda parte deste trabalho, avaliamos os efeitos da administração do agonista de receptores AMPA/cainato, ácido caínico, no DRD, DRC e asas laterais do NDR sobre os comportamentos defensivos avaliados no LTE. Os resultados mostraram que a injeção de ácido caínico, tanto no DRD, quanto no DRC, facilita a aquisição da esquiva inibitória e também prejudica a expressão do comportamento de fuga. Já, a estimulação das asas laterais do NDR com ácido caínico induz a expressão do comportamento de fuga, sem alterar o comportamento de esquiva. Efeito oposto sobre o comportamento de fuga foi observado com a administração nesta região de cloreto de cobalto, um inibidor da transmissão sináptica. Nossos resultados mostraram ainda que a administração de ácido caínico nas asas laterais aumenta a distância percorrida pelos animais em uma arena circular, resultado indicativo da evocação da resposta de fuga. Por fim, avaliamos a o envolvimento da neurotransmissão mediada por receptores GABAA e por receptores CRF1 nas asas laterais do NDR, na expressão do comportamento de fuga expressa no LTE. Os resultados mostram que o bloqueio dos receptores GABAA nas asas laterais facilitou a expressão da fuga. Por outro lado a administração de antalarmina, antagonista de receptores CRF1 não alterou a expressão da resposta de fuga, porém prejudicou a aquisição da esquiva inibitória. Em conjunto, os resultados da primeira etapa indicam o envolvimento de diferentes sub-populações neuronais do NDR na expressão dos comportamentos de esquiva e fuga avaliados no LTE. Nossos resultados também apontam o envolvimento de neurônios serotonérgicos do NMR na expressão da esquiva inibitória, bem como a participação da SCP na resposta de fuga. Os resultados da segunda etapa indicam que neurônios serotonérgicos localizados no DRD e DRC possam dar origem aos tratos prosencefálico e periventricular abordados pela teoria de Deakin & Graeff (1991). Embora as asas laterais do NDR estejam marcantemente envolvidas na expressão/regulação da resposta de fuga, populações neuronais específicas dessa região também estão envolvidas na modulação do comportamento de esquiva inibitória. / The dorsal raphe nucleus (DRN) is the main source of serotonergic projections that innervate the limbic system. A wealth of evidence indicates that the DRN is a complex structure composed by topographically organized sub-regions with distinct functional and neurochemical properties. It have been proposed that two serotonergic pathways originating in the DRN, the forebrain and periventricular tracts, distinctly modulate defensive behaviors associated with generalized anxiety disorder and panic disorder. The present study addressed the hypothesis that the two defensive responses evoked by the elevated T maze (ETM), i.e. escape and inhibitory avoidance which have been related to generalized anxiety and panic disorders, respectively, would recruit different subregions of the DRN. In the first part of this work, the number of doubly-immunostained cells for Fos protein and tryptophan hydroxylase, a marker of serotonergic neurons, was assessed within the rat DRN, median raphe nucleus (MRN) and PAG following inhibitory avoidance and escape performance in the ETM. Our results showed that these two defensive responses recruited distinct neuronal populations within the DRN, MRN and PAG. While serotonergic neurons located at the middle and caudal level of the DRN, specifically within the sub-regions dorsal (DRD), caudal (DRC) and interfascicular (DRI), and the MRN are implicated in the acquistion of inhibitory avoidance, nonserotonergic neurons in lateral wings (lwDR) of the DRN /ventrolateralPAG and the dorsal columns of PAG are implicated in the escape expression. In the second part of this study, we evaluated the effects caused by the administration of AMPA/kainate receptor agonist, kainic acid, into the DRD, DRC and lwDR of rats tested in the ETM. The results showed that injection of kainic acid into DRD and DRC facilitated inhibitory avoidance acquisition and impaired escape expression. On the other hand, stimulation of the lwDR by kainic acid facilitated escape expression, without interfering with inhibitory avoidance acquisition. Opposite effect on escape behavior was observed in this region followed injection of cobalt chloride, a synaptic transmission inhibitor. Our results also showed that administration of higher doses of kainic acid into the lwDR promptly evoked a vigorous escape reaction in animals tested in a circular arena. Finally, we evaluated the involvement of GABAA and CRF1 receptor-mediated neurotransmission in the lwDR in the regulation of the escape behavior measured by the ETM. Our results showed that the GABAA receptor antagonist bicuculine injected into the lwDR favored escape expression, without affecting inhibitory avoidance acquisition. On the other hand, local microinjection of the CRF1 receptor antagonist antalarmin impaired the acquisition of inhibitory avoidance, without changing escape expression. Together, our immunohistochemical results indicate the involvement of distinct DRN neuronal subpopulations in the regulation of escape and inhibitory avoidance responses. Our results also suggested that, while serotonergic neurons within the DRD, DRC, DRI and MRN are involved in inhibitory avoidance acquisition, non-serotonergic neurons of the vlPAG, dlPAG and dmPAG are involved in escape expression. The behavioral results with kainic acid indicated that the DRC and DRD may be the origin of the forebrain and periventricular tracts addressed by Deakin & Graeffs theory (1991). Although the lwDR are markedly implicated in escape regulation, specific neuronal populations within this region may also modulate inhibitory avoidance behavior.

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O núcleo dorsal da rafe (NDR) é a principal fonte de projeções serotonérgicas que inervam o sistema límbico. Estudos mostram que o NDR é uma estrutura complexa, formada por distintas sub-regiões topograficamente organizadas e que apresentam diferentes propriedades neuroquímicas e funcionais. Tem sido proposto que duas vias serotonérgicas oriundas do NDR, o trato prosencefálico e o trato periventricular, modulam diferentemente a expressão de comportamentos defensivos associados aos transtornos de ansiedade generalizada e de pânico. O presente trabalho investigou se as respostas defensivas de esquiva e de fuga evocadas no modelo do labirinto em T elevado (LTE), relacionadas à ansiedade generalizada e ao pânico, respectivamente, recrutam diferentes sub-regiões do NDR. Na primeira etapa do trabalho, usando a técnica de imunoistoquímica para detecção da proteína Fos e da enzima triptofano hidroxilase, avaliamos a expressão da proteína Fos por neurônios serotonérgicos e não-serotonérgicos em diferentes sub-regiões do NDR, bem como em estruturas mesencefálicas vizinhas ao NDR, ou seja, o núcleo mediano da rafe (NMR) e substância cinzenta periaquedutal (SCP) de ratos em decorrência da expressão dos comportamento de esquiva inibitória ou fuga no LTE. Nossos resultados mostraram que os comportamentos de fuga e de esquiva evocados no LTE recrutam distintas populações neuronais do NDR, do NMR, bem como da SCP. Enquanto neurônios serotonérgicos localizados no nível médio e caudal do NDR, mais precisamente, nas sub-regiões dorsal (DRD), caudal (DRC) e interfascicular (DRI), bem como do NMR, estão envolvidos com a aquisição do comportamento de esquiva inibitória, neurônios não serotonérgicos das asas laterais do NDR/SCP ventrolateral, bem como das colunas, dorsomedial e dorsolateral da SCP participam da expressão da fuga. Na segunda parte deste trabalho, avaliamos os efeitos da administração do agonista de receptores AMPA/cainato, ácido caínico, no DRD, DRC e asas laterais do NDR sobre os comportamentos defensivos avaliados no LTE. Os resultados mostraram que a injeção de ácido caínico, tanto no DRD, quanto no DRC, facilita a aquisição da esquiva inibitória e também prejudica a expressão do comportamento de fuga. Já, a estimulação das asas laterais do NDR com ácido caínico induz a expressão do comportamento de fuga, sem alterar o comportamento de esquiva. Efeito oposto sobre o comportamento de fuga foi observado com a administração nesta região de cloreto de cobalto, um inibidor da transmissão sináptica. Nossos resultados mostraram ainda que a administração de ácido caínico nas asas laterais aumenta a distância percorrida pelos animais em uma arena circular, resultado indicativo da evocação da resposta de fuga. Por fim, avaliamos a o envolvimento da neurotransmissão mediada por receptores GABAA e por receptores CRF1 nas asas laterais do NDR, na expressão do comportamento de fuga expressa no LTE. Os resultados mostram que o bloqueio dos receptores GABAA nas asas laterais facilitou a expressão da fuga. Por outro lado a administração de antalarmina, antagonista de receptores CRF1 não alterou a expressão da resposta de fuga, porém prejudicou a aquisição da esquiva inibitória. Em conjunto, os resultados da primeira etapa indicam o envolvimento de diferentes sub-populações neuronais do NDR na expressão dos comportamentos de esquiva e fuga avaliados no LTE. Nossos resultados também apontam o envolvimento de neurônios serotonérgicos do NMR na expressão da esquiva inibitória, bem como a participação da SCP na resposta de fuga. Os resultados da segunda etapa indicam que neurônios serotonérgicos localizados no DRD e DRC possam dar origem aos tratos prosencefálico e periventricular abordados pela teoria de Deakin & Graeff (1991). Embora as asas laterais do NDR estejam marcantemente envolvidas na expressão/regulação da resposta de fuga, populações neuronais específicas dessa região também estão envolvidas na modulação do comportamento de esquiva inibitória. / The dorsal raphe nucleus (DRN) is the main source of serotonergic projections that innervate the limbic system. A wealth of evidence indicates that the DRN is a complex structure composed by topographically organized sub-regions with distinct functional and neurochemical properties. It have been proposed that two serotonergic pathways originating in the DRN, the forebrain and periventricular tracts, distinctly modulate defensive behaviors associated with generalized anxiety disorder and panic disorder. The present study addressed the hypothesis that the two defensive responses evoked by the elevated T maze (ETM), i.e. escape and inhibitory avoidance which have been related to generalized anxiety and panic disorders, respectively, would recruit different subregions of the DRN. In the first part of this work, the number of doubly-immunostained cells for Fos protein and tryptophan hydroxylase, a marker of serotonergic neurons, was assessed within the rat DRN, median raphe nucleus (MRN) and PAG following inhibitory avoidance and escape performance in the ETM. Our results showed that these two defensive responses recruited distinct neuronal populations within the DRN, MRN and PAG. While serotonergic neurons located at the middle and caudal level of the DRN, specifically within the sub-regions dorsal (DRD), caudal (DRC) and interfascicular (DRI), and the MRN are implicated in the acquistion of inhibitory avoidance, nonserotonergic neurons in lateral wings (lwDR) of the DRN /ventrolateralPAG and the dorsal columns of PAG are implicated in the escape expression. In the second part of this study, we evaluated the effects caused by the administration of AMPA/kainate receptor agonist, kainic acid, into the DRD, DRC and lwDR of rats tested in the ETM. The results showed that injection of kainic acid into DRD and DRC facilitated inhibitory avoidance acquisition and impaired escape expression. On the other hand, stimulation of the lwDR by kainic acid facilitated escape expression, without interfering with inhibitory avoidance acquisition. Opposite effect on escape behavior was observed in this region followed injection of cobalt chloride, a synaptic transmission inhibitor. Our results also showed that administration of higher doses of kainic acid into the lwDR promptly evoked a vigorous escape reaction in animals tested in a circular arena. Finally, we evaluated the involvement of GABAA and CRF1 receptor-mediated neurotransmission in the lwDR in the regulation of the escape behavior measured by the ETM. Our results showed that the GABAA receptor antagonist bicuculine injected into the lwDR favored escape expression, without affecting inhibitory avoidance acquisition. On the other hand, local microinjection of the CRF1 receptor antagonist antalarmin impaired the acquisition of inhibitory avoidance, without changing escape expression. Together, our immunohistochemical results indicate the involvement of distinct DRN neuronal subpopulations in the regulation of escape and inhibitory avoidance responses. Our results also suggested that, while serotonergic neurons within the DRD, DRC, DRI and MRN are involved in inhibitory avoidance acquisition, non-serotonergic neurons of the vlPAG, dlPAG and dmPAG are involved in escape expression. The behavioral results with kainic acid indicated that the DRC and DRD may be the origin of the forebrain and periventricular tracts addressed by Deakin & Graeffs theory (1991). Although the lwDR are markedly implicated in escape regulation, specific neuronal populations within this region may also modulate inhibitory avoidance behavior.

The Dorsal Raphe Nucleus (DRN) is a complex brain region that has been implicated in disorders such as anxiety and depression. The DRN is divided into subregions through its rostrocaudal and mediolateral axis. It has been reported that after a single restraint session there is differential spatial activation of nitric oxide synthase (NOS) across the DRN. The temporal profile of NOS activity during acute stress is not known but it is important because duration of acute stress is associated with different general responses. In this report rats were restrained for 1, 3, or 6 hours and nicotinamide adenine phosphate diaphorase (NADPH-d) was stained as an index to NOS activity to determine the spatio-temporal profile of NOS throughout a 6 hour restraint. Astrocyte reactivity was also measured to determine whether NOS activation correlated with GFAP expression since astrocytes react to neural activity and store and release l-arginine, the precursor for nitric oxide production. The results showed that the DRN had a dynamic response to acute restraint stress, most notably in the caudal lateral wings where activation increased after 3 hours of restraint (p = > 0.001) but neuron count decreased after 6 hours (p = 0.040). Astrocytes did not correlate with NOS activation but they showed spatio-temporal differences as well whereas they were more active in the rostral half of the DRN. In conclusion, the present study suggests that NOS produced in the DRN may have a role in prolonged exposure to acute stress and that subregions show differential NOS activation.

O presente estudo objetivou analisar o envolvimento diferenciado dos núcleos da rafe nas respostas homeostáticas de ratos machos jovens submetidos a exercício físico. Foram formados os grupos de animais treinados (T) e sedentários (S). Para os animais do grupo T foi adotado o protocolo de natação moderada, por meio do qual os animais foram treinados durante oito semanas consecutivas, apresentando, cada semana, cinco dias de treinamento e dois de descanso. Após o período de treinamento, os animais foram perfundidos transcardiacamente e o encéfalo removido, pós-fixado, crioprotegido e criosecionado em cortes coronais de 40m, para processamento com técnicas de imunoperoxidase pelo método ABC contra a proteína Fos, utilizando-se DAB como cromógeno. A análise da ativação neuronal foi efetuada pela expressão da proteína Fos. Os cortes foram analisados em microscopia de campo claro e uma série adjacente foi montada em lâminas gelatinizadas e coradas com tionina, método de Nissl, para controle citoarquitetônico. Durante o experimento, notou-se a adaptação dos animais ao exercício (grupo T), sendo necessária a adição, em sua cauda, de pesos relativos ao peso corpóreo do animal, proporcionando uma adequada seqüência de treinamento. A análise quantitativa evidenciou diferentes densidades de marcação nos diferentes núcleos entre os grupos experimentais. A análise estatística ANOVA e o teste Tuckey evidenciaram diferenças estatísticas entre os grupos, onde os animais do grupo T apresentaram maior ativação de neurônios em relação aos animais do grupo S. O núcleo RPa apresentou o maior número médio de células ativadas, fato evidenciado pela contagem dos neurônios Fos-imunorreativos (Fos-IR), respectivamente, nos grupos T e S: (57,74 e 44,40); seguido pelos núcleos DR (56,67 e 47,15), RMg (42,68 e 36,09), ROb (23,98 e 19,70), MnR (23,89 e 21,19) e PnR (20,18 e 14,07). No núcleo PMnR foi observada, contrariamente aos demais grupos, um maior número médio de células ativadas no grupo S em relação ao grupo T (5,35 e 4,08, respectivamente). Entretanto, estatisticamente, esse dado não é representativo. Assim, de forma inédita, verificou-se a participação diferenciada dos núcleos da rafe nos mecanismos homeostáticos relacionados ao exercício físico em animais treinados. / The aim of this work was to study the distinguished involvement of the raphe nuclei in homeostatic mechanisms of young male rats submitted to physical exercises. Trained (T) and sedentary (S) animals constituted the experimental groups. For animals of group T, the method applied were the moderate swimming protocol, when the animals were trained consecutively for eight weeks (five days training, two days for rest). After the training, the animals were transcardiacally perfused and their brain were removed, post-fixated, cryoprotected and cryosectioned in coronal sections of 40m, which were processed with ABC-DAB anti-Fos immunoperoxidase techniques. The analysis of the neuronal activation was observed by the expression of Fos protein. The sections were analyzed in light microscopy and an adjacent series was mounted in gelatinous slides and stained with tionin, Nissl method, for cytoarchitectonical control. Animals of group T adaptation to exercise was observed during the experiment when heaviness, equivalent to the animal’s body weight, was added in their tails, giving an adequate training sequence. The quantitative analysis highlighted different densities of mark in different nuclei between the experimental groups. The statistic analysis ANOVA and Tuckey test presented different densities between experimental groups, in which the T group of animals showed bigger activation of neurons in relation to the S group of animals. The RPa nucleus showed the higher median number of labeled cells, fact evidenced through the counting of Fos-immunoreactive neurons (Fos-IR), respectively, between T and S groups: (57,74 and 44,40); followed by DR (56,67 and 47,15), RMg (42,68 and 36,09), ROb (23,98 and 19,70), MnR (23,89 e 21,19) and PnR (20,18 and 14,07) nuclei. In the PMnR nucleus was observed, against the other groups, higher number of median numbers of labeled cells in the S group in relation to T group (5,35 and 4,08, respectively). Thus, the distinguished raphe nuclei’s participation in homeostatic mechanisms related with physical exercises in trained animals was evidenced for the first time.

O estresse sido relacionado às causas de diferentes transtornos psiquiátricos, como os transtornos de humor. Dentre os modelos utilizados no estudo da neurobiologia da depressão e que empregam a exposição a agentes estressores, o desamparo aprendido tem sido bastante empregado. Nesse sentido, a adaptação ao estresse parece envolver um fortalecimento da neurotransmissão serotoninérgica do Hipocampo Dorsal (HD) ou do Núcleo Mediano da Rafe (NMnR), estruturas essas anatômica e funcionalmente vinculadas. O HD recebe projeções serotoninérgicas oriundas do NMnR, onde também estão localizados receptores de glutamato de tipo NMDA (NMDAr), os quais controlam a liberação de serotonina no HD e também no próprio NMnR. Entretanto, ainda não se sabe qual o papel dos NMDA na adaptação ao estresse. Assim, o objetivo desse trabalho é investigar se as ativações dos NMDAr do NMnR são capazes de prevenir ou atenuar os efeitos da exposição a choques elétricos inescapáveis. Para tanto, foram utilizados ratos Wistar com cânula guia direcionada ao NMnR e submetidos ao desamparo aprendido. Os animais foram divididos de acordo com o tratamento farmacológico (injeções intracerebrais - i.c.) com salina, AP7 e/ou NMDA, combinadas de forma compor os seguintes grupos: salina + salina, AP7 + salina, salina + NMDA e AP7 + NMDA. O tratamento intracerebral foi realizado imediatamente antes (inj + CI CE; Estudo 1) ou depois (CI + inj CE; Estudo 2) da exposição a choques inescapáveis nas patas (CI). Após 24h os animais foram submetidos a choques escapáveis sinalizados (CEs) por uma luz. O grupo controle do estudo (inj CE; Estudo 3) recebeu os diferentes tratamentos i.c. e foi testado 24h depois. As respostas de esquiva, fuga, falha bem como as latências de respostas e cruzamentos foram registradas e agrupadas em blocos de cinco respostas consecutivas (BT). Os dados dos animais que tiveram sítio de injeção confirmado, após análise histológica, foram analisados estatisticamente utilizando-se MANOVA de medidas repetidas com post hoc de Bonferroni. Foi considerado como significativo o valor de p<0,05. O tratamento antes da pré-exposição com AP7 + NMDA aumentou o número de esquivas, diminuindo a latência para essas respostas. Quando o tratamento com AP7 e/ou NMDA foi realizado imediatamente após a pré-exposição, não foram observadas diferenças em relação ao grupo controle (salina + salina). Não foram observadas diferenças entre os grupos na condição controle. Os dados mostram que o bloqueio da neurotransmissão mediada por NMDA no NMnR previne os efeitos da exposição prévia a um estressor, sugerindo que a ativação destes receptores é importante para a aquisição das memórias relacionadas ao episódio estressante. / Exposure to stressful situations has been related to different psychiatric diseases, such as mood disorders. Learned helplessness has been widely used to investigate the neurobiology of depression among the animal models that involve exposure to uncontrollable aversive stimuli, learned. In this sense, it seems adaptation to the stressful conditions involves an increase in serotoninergic neurotransmission within the dorsal Hippocampus (dH) or Median Raphe Nucleus (MnRN), which are interrelated. The dH receives serotoninergic projections from the MnRN which, in turn, also has NMDA-type glutamate receptors (NMDAr). These NMDAr regulate serotonin release in the dH and also within the MnRN itself. However, the role of MnRN NMDAr it is not known in the development of tolerance to stress. Therefore, the aim of this work was to investigate if MnRN NMDAr activation can prevent and/or attenuate the behavioural effects of exposure to inescapable electric footshocks. Male wistar rats with guided cannulas aimed to the MnRN were submitted to the learned helplessness model. Animals were divided into groups according to the pharmacological treatment (intracerebral injections) they received of Saline, AP7 (NMDAr antagonist) and/or NMDA (NMDAr agonist) as follows: saline + saline, AP7 + saline, saline + NMDA or AP7 + NMDA. Intracerebral treatment was performed immediately before (inj + Ifs SEFs) or after (Ifs + inj SEFs) exposure to inescapable footshocks (IFs). Twenty-four hours later rats were tested and received light-signalized escapable footshocks (SEFs). In an additional control condition, rats received the intracerebral treatment 24 h before test, but were not pre-exposed to IFs (inj SEFs). Avoidance, fight, failure and latency to these responses were registered and presented in blocks of five consecutive trials. Data of animals with confirmed brain site injections were analyzed by repeated measures MANOVA followed by Bonferroni post hoc test. Significance was considered for p<0,05. Pre-exposure treatment with AP7 + NMDA increased number of avoidance responses, decreasing latency to response. When treated with AP7 and/or NMDA immediately after exposure to IFs, no differences were observed when compared to control rats. Also, no differences between groups were detected in control condition, when rats were treated 24 h before test with SEFs. Our data shows that blockade of NMDAr prevents development of behavioral consequences of stress, suggesting that activation of these receptors are important for the acquisition of stressful memories.

Componente essencial do sistema de temporização circadiano, o núcleo supraquiasmático (NSQ) possui três aferências principais: o trato retinohipotalâmico (TRH), o trato geniculohipotalâmico (TGH) e as terminações serotonérgicas da rafe. Suas células possuem oscilação circadiana autônoma que resultam na expressão rítmica dos chamados genes do relógio. O presente estudo analisa as concentrações de 5-HT nos núcleos da rafe e NSQ de ratos em livre-curso e mostra que somente os núcleos obscuro e linear apresentam ritmos endógenos com ação determinante do ciclo claro-escuro na no ritmo diário; compara a organização intrínseca do NSQ de primatas e roedores, mostrando organização diferenciada dos terminais serotonérgicos e do TGH em relação aos do TRH sugerindo funções diferentes dessas aferências no NSQ de primatas. Além disso, o padrão de expressão dos genes do relógio no NSQ do primata ao longo do período de atividade mostrou que os genes BMAL1 e Per1 apresentam pico de expressão ao redor do ZT2 e o gene Per2 no ZT7. Os dados demonstram diferenças interespecíficas importantes nas características neuroquímicas e moleculares do NSQ. / Essential component of the circadian timing system, the suprachiasmatic nucleus (SCN) receives dense retinohypothalamic RHT, geniculohypothalamic tract GHT and serotonergic innervation arriving from the raphe nuclei. SCN has pacemaker cells that produce rhythmic expression of clock genes. This study investigates the levels of 5-HT in the raphe nuclei and SCN in free running rats and shows endogenous rhythms in the obscurus and linear raphe nuclei, which is regulated by the daily light: dark cycle rhythms. The comparative analysis of the intrinsic structure of the SCN of primates and rodents shows a different organizational pattern of serotonergic and GHT terminals and the RHT terminals, suggesting different actions of serotonin and neuropeptide Y in the control of circadian rhythmicity in primates. Moreover, the pattern of the clock genes SCN expression along the awaken period in the primates show that BMAL1 and Per1 RNAm peaks of expression occur around ZT2 and Per2 around ZT7. These data suggest that the neural organization of the circadian timing system in the studied primate differ from those of the most commonly studied rodents.

Diversas evidências indicam que o núcleo dorsal da rafe (NDR), principal fonte de inervação serotonérgica para estruturas límbicas, é uma estrutura heterogênea composta por populações de neurônios serotonérgicos anatômica e funcionalmente distintas, as quais têm sido diferentemente implicadas na fisiopatologia dos transtornos de ansiedade, como o transtorno do pânico. Fármacos antidepressivos são a primeira escolha para o tratamento de tais transtornos e o atraso para a manifestação dos efeitos terapêuticos desses fármacos tem sido, consistentemente, associado a alterações na neurotransmissão serotonérgica. Entretanto, ainda é desconhecido se estas alterações podem ser heterogêneas entre as diferentes sub-regiões do NDR e é este o foco de investigação do presente estudo. Inicialmente, foi investigado o perfil de ativação neuronal das diferentes sub-regiões do NDR, através da avaliação da expressão de proteína Fos, em ratos submetidos à tarefa de fuga no modelo do labirinto em T elevado, após administração aguda ou crônica com a fluoxetina ou a imipramina. Nestes mesmos animais, foram também avaliado o número de células triptofano hidroxilase positivas. Para fins comparativos, o efeito do tratamento com a imipramina em animais submetidos à esquiva inibitória também foi avaliado. A análise imunoistoquímica indicou que a tarefa de fuga promoveu um aumento na expressão da proteína Fos em neurônios nãoserotonérgicos localizados na sub-região das asas laterais do NDR. Efeito este que não foi observado em animais tratados cronicamente com a fluoxetina e a imipramina. Além disso, o tratamento prolongado com a fluoxetina, mas não com a imipramina, foi capaz de aumentar a ativação de neurônios serotonérgicos nesta mesma sub-região. Diferente do que foi observado na tarefa de fuga, a tarefa de esquiva inibitória promoveu um aumento na ativação de neurônios serotonérgicos nas sub-regiões DRC, DRD e DRV. Perfil que não foi observado nos grupos aguda e cronicamente tratados com imipramina. Além disso, somente o tratamento prolongado com a imipramina promoveu uma diminuição no recrutamento de neurônios não-serotonérgicos em diversas sub-regiões do NDR. Diante do resultado imunoistoquímico observado no experimento com a fluoxetina, avaliamos a participação dos autorreceptores 5-HT1A das asas laterais no efeito observado. Através da técnica whole-cell patch clamp, em uma linhagem de camundongos transgênicos que apresenta neurônios serotonérgicos fluorescentes, foi avaliada a responsividade destes receptores após o tratamento com a fluoxetina. Os resultados indicam que os animais tratados cronicamente com fluoxetina apresentam aumento na excitabilidade basal com diminuída sensibilidade ao agonista de receptores 5-HT1A, 8-OHDPAT. Assim, é possível sugerir que o efeito antipânico da fluoxetina administrada cronicamente parece estar relacionado com uma redução na ativação de neurônios não-serotonérgicos e um aumento no recrutamento de neurônios serotonérgicos localizados nas asas laterais, sendo que esta última pode ser explicada pela dessensibilização dos autorreceptores 5-HT1A. Com relação à imipramina, é possível sugerir que o efeito panicolítico promovido pelo tratamento prolongado pode ser devido à diminuição no recrutamento de neurônios não-serotonérgicos das asas laterais. Já para o efeito ansiolítico, tanto a diminuição no recrutamento de neurônios não-serotonérgicos em diferentes sub-regiões do NDR, quanto a diminuição na ativação de neurônios serotonérgicos no DRC, DRD e DRV parecem estar envolvidas. / A wealth of evidence indicates that the dorsal raphe nucleus (DR) is a heterogeneous structure, composed of anatomically and functionally distinct populations of serotonergic neurons, which have been differently implicated in the pathophysiology of anxiety, such as panic disorder. Antidepressant drugs are the first choice in treatment of anxiety disorders, and the delay for the therapeutic effect have consistently been associated with changes in serotonergic neurotransmission within the DR. However, it is unknown whether these alterations can be heterogeneous among the different subregions of the DR, and this is the focus of investigation of the present study. First, it was investigated the profile of neuronal activation of different subregions of the DR - by using the evaluation of Fos protein expression of rats exposed to the escape task in the elevated T-maze test, after acute or chronic administration of fluoxetine or imipramine. In the same animals, it was also investigated the number of positive triptophan hidroxylasis cells. For comparative reasons, it was evaluated the behavioral and immunohistochemical effects of imipramine treatment on inhibitory avoidance acquisition in the elevated T-maze, a response associated with anxiety. The results of the immunohistochemical analysis indicated that animals exposed to escape behavior exhibited higher expression of Fos protein in non-serotonergic neurons in the DR lateral wings. This effect was not observed in fluoxetine or imipramine chronically treated animals. Moreover, chronic treatment with fluoxetine, but not imipramine, was able to increase the activation of serotonergic neurons on this subregion. On the other hand, the inhibitory avoidance task promoted an increase in the activation of serotonergic neurons in the sub-regions DRC, DRD, and DRV. This profile was not observed after acute or chronic treatment with imipramine. Additionally, only the long-term treatment with imipramine showed a decrease in the activation of non-serotonergic neurons in different subregions of the DR. Based on the results obtained with fluoxetine experiment, we evaluated the role of the 5-HT1A autoreceptors located in the lateral wings. For this, we used the whole-cell patch clamp technique in a transgenic mouse line, which exhibit fluorescence in serotonergic neurons. The results indicate that the animals treated chronically with fluoxetine presented an increase in the basal excitability, with lower responsivity to the 5-HT1A agonist - 8-OH-DPAT. Altogether, the results suggest that the anti-panic effect caused by chronic fluoxetine treatment is associated with a reduction in the activation of non-serotonergic neurons, and an increase in the recruitment of non-serotonergic neurons in lateral wings. This last observation seems to be related to a 5-HT1A autoreceptor desensitization in the lateral wings. Regarding imipramine, this panicolytic effect caused by chronic administration of this drug seems to be related to a decreased activation of the non-serotonergic neurons in the lateral wings. Finally, the anxiolytic effect, of imipramine may be associated to a decrease in the recruitment of non-serotonergic neurons in different DR subregions, allied with a decreased activation of serotonergic neurons in the DRC, DRD and DRV.

O estresse sido relacionado às causas de diferentes transtornos psiquiátricos, como os transtornos de humor. Dentre os modelos utilizados no estudo da neurobiologia da depressão e que empregam a exposição a agentes estressores, o desamparo aprendido tem sido bastante empregado. Nesse sentido, a adaptação ao estresse parece envolver um fortalecimento da neurotransmissão serotoninérgica do Hipocampo Dorsal (HD) ou do Núcleo Mediano da Rafe (NMnR), estruturas essas anatômica e funcionalmente vinculadas. O HD recebe projeções serotoninérgicas oriundas do NMnR, onde também estão localizados receptores de glutamato de tipo NMDA (NMDAr), os quais controlam a liberação de serotonina no HD e também no próprio NMnR. Entretanto, ainda não se sabe qual o papel dos NMDA na adaptação ao estresse. Assim, o objetivo desse trabalho é investigar se as ativações dos NMDAr do NMnR são capazes de prevenir ou atenuar os efeitos da exposição a choques elétricos inescapáveis. Para tanto, foram utilizados ratos Wistar com cânula guia direcionada ao NMnR e submetidos ao desamparo aprendido. Os animais foram divididos de acordo com o tratamento farmacológico (injeções intracerebrais - i.c.) com salina, AP7 e/ou NMDA, combinadas de forma compor os seguintes grupos: salina + salina, AP7 + salina, salina + NMDA e AP7 + NMDA. O tratamento intracerebral foi realizado imediatamente antes (inj + CI CE; Estudo 1) ou depois (CI + inj CE; Estudo 2) da exposição a choques inescapáveis nas patas (CI). Após 24h os animais foram submetidos a choques escapáveis sinalizados (CEs) por uma luz. O grupo controle do estudo (inj CE; Estudo 3) recebeu os diferentes tratamentos i.c. e foi testado 24h depois. As respostas de esquiva, fuga, falha bem como as latências de respostas e cruzamentos foram registradas e agrupadas em blocos de cinco respostas consecutivas (BT). Os dados dos animais que tiveram sítio de injeção confirmado, após análise histológica, foram analisados estatisticamente utilizando-se MANOVA de medidas repetidas com post hoc de Bonferroni. Foi considerado como significativo o valor de p<0,05. O tratamento antes da pré-exposição com AP7 + NMDA aumentou o número de esquivas, diminuindo a latência para essas respostas. Quando o tratamento com AP7 e/ou NMDA foi realizado imediatamente após a pré-exposição, não foram observadas diferenças em relação ao grupo controle (salina + salina). Não foram observadas diferenças entre os grupos na condição controle. Os dados mostram que o bloqueio da neurotransmissão mediada por NMDA no NMnR previne os efeitos da exposição prévia a um estressor, sugerindo que a ativação destes receptores é importante para a aquisição das memórias relacionadas ao episódio estressante. / Exposure to stressful situations has been related to different psychiatric diseases, such as mood disorders. Learned helplessness has been widely used to investigate the neurobiology of depression among the animal models that involve exposure to uncontrollable aversive stimuli, learned. In this sense, it seems adaptation to the stressful conditions involves an increase in serotoninergic neurotransmission within the dorsal Hippocampus (dH) or Median Raphe Nucleus (MnRN), which are interrelated. The dH receives serotoninergic projections from the MnRN which, in turn, also has NMDA-type glutamate receptors (NMDAr). These NMDAr regulate serotonin release in the dH and also within the MnRN itself. However, the role of MnRN NMDAr it is not known in the development of tolerance to stress. Therefore, the aim of this work was to investigate if MnRN NMDAr activation can prevent and/or attenuate the behavioural effects of exposure to inescapable electric footshocks. Male wistar rats with guided cannulas aimed to the MnRN were submitted to the learned helplessness model. Animals were divided into groups according to the pharmacological treatment (intracerebral injections) they received of Saline, AP7 (NMDAr antagonist) and/or NMDA (NMDAr agonist) as follows: saline + saline, AP7 + saline, saline + NMDA or AP7 + NMDA. Intracerebral treatment was performed immediately before (inj + Ifs SEFs) or after (Ifs + inj SEFs) exposure to inescapable footshocks (IFs). Twenty-four hours later rats were tested and received light-signalized escapable footshocks (SEFs). In an additional control condition, rats received the intracerebral treatment 24 h before test, but were not pre-exposed to IFs (inj SEFs). Avoidance, fight, failure and latency to these responses were registered and presented in blocks of five consecutive trials. Data of animals with confirmed brain site injections were analyzed by repeated measures MANOVA followed by Bonferroni post hoc test. Significance was considered for p<0,05. Pre-exposure treatment with AP7 + NMDA increased number of avoidance responses, decreasing latency to response. When treated with AP7 and/or NMDA immediately after exposure to IFs, no differences were observed when compared to control rats. Also, no differences between groups were detected in control condition, when rats were treated 24 h before test with SEFs. Our data shows that blockade of NMDAr prevents development of behavioral consequences of stress, suggesting that activation of these receptors are important for the acquisition of stressful memories.

Déficits na regulação serotoninérgica dos circuitos catecolaminérgicos tem sido propostos como um mecanismo relacionado à etiologia dos transtornos de humor. Projeções do núcleo mediano da rafe (MnR) modulam a atividade dopaminérgica no prosencéfalo e são também parte de um sistema de inibição/desinibição comportamental que se assemelha às variações nos níveis de atividade apresentados durante os polos do transtorno bipolar. O objetivo do presente estudo foi avaliar se as alterações comportamentais induzidas pela inativação do MnR podem ser um modelo animal para estudo da mania humana. No Capítulo I, o procedimento de lesão eletrolítica do MnR foi realizado em ratos Wistar machos, tendo como controles os grupos lesão fictícia e intacto. Os resultados confirmaram a capacidade desta manipulação experimental em reproduzir hiperatividade e estereotipia crônicas, aumento na frequência de respostas positivamente reforçadas por solução de sacarose e padrão comportamental de dominância social. Ainda, foi demonstrada a potencialidade do tratamento crônico com lítio em reduzir a hiperatividade. No Capítulo II foram realizadas lesões eletrolíticas do MnR em camundongos C57BL/6J machos, tendo novamente como controles os grupos lesão fictícia e intacto. Os resultados demonstraram desenvolvimento de hiperatividade, estereotipia e maior frequência de exposição a situações aversivas/de risco nos testes do labirinto em cruz elevado e do claro/escuro. O tratamento crônico com lítio atenuou ou reverteu parte destas alterações comportamentais. Análises do tecido encefálico demonstraram níveis terapêuticos equivalentes de LiCl em todos os grupos submetidos ao tratamento e a histologia confirmou o sítio de lesão. O conjunto dos dados obtidos sugere a adequação do modelo proposto pelo atendimento aos critérios de validade de face e preditiva apresentando como vantagens a mimetização de diversos sintomas do transtorno e a cronicidade destes. Ainda, a reprodutibilidade dos efeitos da lesão em diferentes espécies sugere a existência de homologia evolutiva, acrescentando fundamentos à validade de constructo hipotetizada. Por fim, destaca-se que este modelo de mania parece ser heurístico pela possibilidade de contribuir para a investigação dos mecanismos de ação do lítio e para a compreensão das relações de oposição entre os sistemas neurotransmissores excitatórios e inibitórios como parte da neurobiologia dos transtornos de humor / Deficits in serotoninergic regulation of catecholaminergic circuits have been proposed as a mechanism related to the etiology of mood disorders. Projections from the median raphe nucleus (MnR) modulate the dopaminergic activity in the forebrain and are also part of a behavioral disinhibition/inhibition system that resembles the variations in activity levels shown during the poles of bipolar disorder. The aim of the present study was to evaluate if the behavioral effects induced by the inactivation of the MnR can be considered an animal model for studying the human mania. In Chapter I, the MnR electrolytic lesion was performed in male Wistar rats, having as control groups sham operated and intact animals. The results confirmed the capacity of this experimental manipulation to reproduce chronic hyperactivity and stereotypy, increased response frequency positively reinforced by sucrose solution and a social dominant behavioral pattern. Furthermore, it was shown the potentiality of the lithium treatment in reducing the hyperactivity. In Chapter II MnR electrolytic lesions were performed in C57BL/6J mice, having as control groups sham operated and intact animals. The results demonstrated the development of hyperactivity, stereotypy and increased frequency of exposure to aversive situations/\"risk taking\" in the elevated plus maze and light/dark box tests. Chronic treatment with lithium attenuated or reversed some of these behavioral alterations. Encephalic tissue analysis showed equivalent lithium therapeutic levels in all treated groups and the histology confirmed the lesion site. The set of data obtained suggests the suitability of the proposed model for attending criteria for face and predictive validities presenting advantages such as the mimicking of several disorder symptoms and the chronicity of them. Also, the reproducibility of the effects of the lesion in different species suggests the existence of evolutionary homology and adds basis to the construct validity hypothesized. Finally, it is emphasized that this model of mania seems to be heuristic by the possibility to contribute to the investigation of lithium mechanisms of action and for understanding the opposite relations between excitatory and inhibitory neurotransmitter systems as part of the neurobiology of mood disorders