O colículo inferior (CI) é uma estrutura envolvida primariamente com o processamento da informação acústica, porém participa também na integração dos aspectos sensoriais, autonômicos e comportamentais da reação de defesa frente a situações de ameaça. Além disso, essa estrutura apresenta alta concentração de receptores dopaminérgicos, sendo a dopamina um dos neuromoduladores mais ativos em mecanismos subjacentes a estados de medo e ansiedade. Desta forma, o objetivo do presente estudo foi avaliar o papel dos receptores dopaminérgicos (D1 e D2) do CI na expressão de respostas defensivas incondicionadas ou condicionadas. Para tanto, ratos Wistar machos (±270g, n=186) passaram por cirurgia estereotáxica para implante bilateral de cânulas-guia direcionadas ao CI. Esses animais receberam administração intra-CI de quimpirole (agonista D2), sulpirida (antagonista D2), SKF 38393 (agonista D1) ou SCH 23390 (antagonista D1), em diferentes doses, e foram submetidos aos testes do labirinto em cruz elevado (LCE) e ao campo aberto. Uma dose de sulpirida foi avaliada também no teste do sobressalto potencializado pelo medo (SPM). Quanto à avaliação das respostas defensivas no teste do LCE, foi observado que apenas a sulpirida diminuiu as entradas e o tempo despendido nos braços abertos, ou seja, causou um efeito pró-aversivo. As outras drogas não influenciaram essas respostas defensivas. Um comprometimento no desempenho motor foi observado pela administração intra-CI de quimpirole (diminuição nas entradas nos braços fechados) e de SCH 23390 (diminuição da locomoção no campo aberto). Quanto aos efeitos de sulpirida sobre as respostas defensivas no teste do SPM, nenhuma influência sobre a resposta de amplitude do sobressalto e sobre o congelamento foi constatada. Os dados obtidos apontam para o envolvimento da modulação dopaminérgica por meio de receptores da família D2 no CI na expressão de respostas incondicionadas de medo. Dopamina no CI parece, portanto, ser importante para regular a expressão dessas respostas. Por outro lado, não obtivemos evidências de que tal modulação no CI esteja envolvida na expressão de respostas condicionadas de medo. Portanto, a neurotransmissão dopaminérgica no CI sobre a expressão de respostas defensivas parece ocorrer por meio de receptores da família D2, com ação seletiva na modulação de respostas incondicionadas de medo. / The inferior colliculus (IC) is a structure primarily involved in acoustic information processing, but it also participates in the integration of the sensory, autonomic and behavioral aspects of the defensive reaction to threatening situations. Furthermore, this structure has a high concentration of dopamine receptors, and dopamine is one of the most active neuromodulators in the mechanisms underlying states of fear and anxiety. Thus, the aim of this study was to evaluate the role of IC dopamine receptors (D1 and D2) in the expression of unconditioned and conditioned defensive responses. For this purpose, male Wistar rats (±270 g, n=186) were implanted with bilateral guide cannuli directed to the IC. These animals received intraIC quinpirole (D2 agonist), sulpiride (D2 antagonist), SKF 38393 (D1 agonist) or SCH 23390 (D1 antagonist) at different doses, and were tested in the elevated plus maze (EPM) and the open field tests. A single dose of sulpiride was also evaluated in the fear potentiated startle test (FPS). In the EPM test, it was observed that only sulpiride decreased the numbers of entries and time spent in the open arms of the maze, suggesting an ansiogenic-like effect. The other drugs did not influence these defensive responses. Impairment in motor performance was observed with intraIC quimpirole (decrease in closed arm entries) and SCH 23390 (decrease in locomotion in the open field test). In the FPS test, no significant effects in the amplitude of the startle response and freezing behavior were observed. The data point to an involvement of IC dopaminergic D2-like receptors in the expression of unconditioned fear responses. Dopamine in the IC, therefore, seems to be important for regulating the expression of these responses. On the other hand, there was no evidence that this modulation in the IC is involved in the expression of conditioned fear responses. Therefore, the influence of the dopaminergic neurotransmission in the IC on the expression of defensive responses appears to occur via D2-like receptors, which selectively modulate unconditional fear responses.

O colículo inferior (CI) é uma estrutura envolvida primariamente com o processamento da informação acústica, porém participa também na integração dos aspectos sensoriais, autonômicos e comportamentais da reação de defesa frente a situações de ameaça. Além disso, essa estrutura apresenta alta concentração de receptores dopaminérgicos, sendo a dopamina um dos neuromoduladores mais ativos em mecanismos subjacentes a estados de medo e ansiedade. Desta forma, o objetivo do presente estudo foi avaliar o papel dos receptores dopaminérgicos (D1 e D2) do CI na expressão de respostas defensivas incondicionadas ou condicionadas. Para tanto, ratos Wistar machos (±270g, n=186) passaram por cirurgia estereotáxica para implante bilateral de cânulas-guia direcionadas ao CI. Esses animais receberam administração intra-CI de quimpirole (agonista D2), sulpirida (antagonista D2), SKF 38393 (agonista D1) ou SCH 23390 (antagonista D1), em diferentes doses, e foram submetidos aos testes do labirinto em cruz elevado (LCE) e ao campo aberto. Uma dose de sulpirida foi avaliada também no teste do sobressalto potencializado pelo medo (SPM). Quanto à avaliação das respostas defensivas no teste do LCE, foi observado que apenas a sulpirida diminuiu as entradas e o tempo despendido nos braços abertos, ou seja, causou um efeito pró-aversivo. As outras drogas não influenciaram essas respostas defensivas. Um comprometimento no desempenho motor foi observado pela administração intra-CI de quimpirole (diminuição nas entradas nos braços fechados) e de SCH 23390 (diminuição da locomoção no campo aberto). Quanto aos efeitos de sulpirida sobre as respostas defensivas no teste do SPM, nenhuma influência sobre a resposta de amplitude do sobressalto e sobre o congelamento foi constatada. Os dados obtidos apontam para o envolvimento da modulação dopaminérgica por meio de receptores da família D2 no CI na expressão de respostas incondicionadas de medo. Dopamina no CI parece, portanto, ser importante para regular a expressão dessas respostas. Por outro lado, não obtivemos evidências de que tal modulação no CI esteja envolvida na expressão de respostas condicionadas de medo. Portanto, a neurotransmissão dopaminérgica no CI sobre a expressão de respostas defensivas parece ocorrer por meio de receptores da família D2, com ação seletiva na modulação de respostas incondicionadas de medo. / The inferior colliculus (IC) is a structure primarily involved in acoustic information processing, but it also participates in the integration of the sensory, autonomic and behavioral aspects of the defensive reaction to threatening situations. Furthermore, this structure has a high concentration of dopamine receptors, and dopamine is one of the most active neuromodulators in the mechanisms underlying states of fear and anxiety. Thus, the aim of this study was to evaluate the role of IC dopamine receptors (D1 and D2) in the expression of unconditioned and conditioned defensive responses. For this purpose, male Wistar rats (±270 g, n=186) were implanted with bilateral guide cannuli directed to the IC. These animals received intraIC quinpirole (D2 agonist), sulpiride (D2 antagonist), SKF 38393 (D1 agonist) or SCH 23390 (D1 antagonist) at different doses, and were tested in the elevated plus maze (EPM) and the open field tests. A single dose of sulpiride was also evaluated in the fear potentiated startle test (FPS). In the EPM test, it was observed that only sulpiride decreased the numbers of entries and time spent in the open arms of the maze, suggesting an ansiogenic-like effect. The other drugs did not influence these defensive responses. Impairment in motor performance was observed with intraIC quimpirole (decrease in closed arm entries) and SCH 23390 (decrease in locomotion in the open field test). In the FPS test, no significant effects in the amplitude of the startle response and freezing behavior were observed. The data point to an involvement of IC dopaminergic D2-like receptors in the expression of unconditioned fear responses. Dopamine in the IC, therefore, seems to be important for regulating the expression of these responses. On the other hand, there was no evidence that this modulation in the IC is involved in the expression of conditioned fear responses. Therefore, the influence of the dopaminergic neurotransmission in the IC on the expression of defensive responses appears to occur via D2-like receptors, which selectively modulate unconditional fear responses.

A substância cinzenta periaquedutal dorsal (SCPd) e o colículo inferior (CI) são duas estruturas do teto mesencefálico que, juntamente com a amígdala, o hipotálamo dorsomedial e o colículo superior, estão envolvidas na modulação da expressão comportamental dos estados de medo. A estimulação química ou elétrica destas estruturas produz uma série de respostas comportamentais defensivas. Além disso, dados comportamentais com modelos animais de ansiedade têm fornecido evidências da existência de uma regulação inibitória tônica GABAérgica na SCPd e CI. Neste estudo investigamos o envolvimento da neurotransmissão GABAérgica na expressão do medo condicionado e do medo incondicionado. Para isso, os efeitos da administração de muscimol (agonista GABA-A) e semicarbazida (inibidor da descarboxilase do ácido glutâmico) na SCPd e CI foram analisados no teste do sobressalto potencializado pelo medo, na resposta de congelamento condicionada, nos limiares de congelamento e fuga determinados por estimulação elétrica dessas estruturas e no congelamento pós-estimulação. No modelo de medo incondicionado, microinjeções de muscimol intra-SCPd reduziram a aversividade da estimulação elétrica, mas não o congelamento pós-estimulação, ao passo que a semicarbazida produziu efeitos pró-aversivos em ambas as condições. O muscimol também causou redução significativa no sobressalto potencializado pelo medo e congelamento condicionado, enquanto que a semicarbazida não alterou essas respostas. Já a microinjeção de ambas as drogas no CI não produziu efeitos no modelo condicionado, mas no teste incondicionado, o muscimol reduziu a aversividade da estimulação elétrica. Esses dados mostram uma participação diferencial de mecanismos GABAérgicos no medo condicionado e incondicionado. Estes mecanismos na SCPd parecem estar envolvidos tanto no medo condicionado quanto no incondicionado, enquanto que no CI eles parecem participar somente do medo incondicionado. / The dorsal periqueductal gray (dPAG) and inferior colliculus (IC) are two structures of the midbrain tectum that, together with amygdala, dorsomedial hypothalamus and superior colliculus, are involved in the modulation of the expression of fear-related behaviors. The chemical or electrical stimulation of these structures produces a series of behavioral defensive responses. Moreover, behavioral data from animal models of anxiety have provided evidences of tonic inhibitory GABAergic regulation in dPAG and IC. This study investigated the involvement of GABAergic neurotransmission in the expression of unconditioned and conditioned fear. To this aim, the effects of intra-dPAG and IC administration of muscimol (GABA-A agonist) and semicarbazide (glutamic acid decarboxylase inhibitor) were examined in the fear potentiated startle test, in conditioned freezing, in the thresholds for freezing and escape determined by electrical stimulation of these structures, and in the post-stimulation freezing. In the unconditioned model, intra-dPAG injections of muscimol reduced the aversiveness of the electrical stimulation but had no effects on the post-stimulation freezing, while semicarbazide produced aversive-like effects in both conditions. Muscimol also caused significant reduction in fear potentiated startle and conditioned freezing, while semicarbazide had no effect in these responses. In contrast, intra-IC injections of both drugs were ineffective in the conditioned model. In the unconditioned model, however, muscimol reduced the aversiveness of the electrical stimulation. These data show a differential participation of GABAergic mechanisms on conditioned and unconditioned fear. These mechanisms in the dPAG seem to be involved in both conditioned and unconditioned fear, while in IC they seem to participate in unconditioned fear only.

O Colículo Superior (SC) é conhecido por apresentar diversas funções que modulam a caça predatória. Neste estudo, investigamos as funções do SC em ratos expostos a caça de insetos. Primeiramente, verificamos que o comportamento predatório induz uma distinta ativação da porção lateral do SC (SCl). Para entender as potenciais funções dessa região colicular, foi analisado o comportamento predatório antes e após lesões bilaterais iontoforéticas por NMDA do SCl. Animais com SCl lesados ficaram menos motivados a perseguirem as baratas, falharam para se orientarem na direção do movimento das presas e quando tentaram capturar as presas, eles apresentaram sérios déficits para capturá-las e segurá-las eficientemente. Por outro lado, animais com lesões da porção medial do SC (SCm) apresentaram apenas um aumento da latência para iniciar a caça, enquanto os outros parâmetros não diferiram significantemente dos animais intactos. Posteriormente, examinamos as conexões eferentes do SCl e do SCm usando como traçador anterógrado a leucoaglutinina do Phaseolus vulgaris. Notamos projeções densas do SCl para a região rostral da coluna lateral da matéria cinzenta periaquedutal (PAGl), um setor criticamente envolvido no controle dos aspectos motivacionais relacionados aos comportamentos de caça predatória e forrageamento. Além disso, o SCl se projeta densamente para o tálamo dorsal, especificamente para os núcleos ventral lateral, central medial e paracentral do tálamo, os quais sabemos que se projetam para setores estriatais ou para áreas motoras corticais, que provavelmente estão envolvidas no ajuste da ação motora durante a captura das presas. O SCm, por sua vez, aferenta densamente a coluna dorsolateral da PAG, núcleo cuneiforme, e núcleos reticulares mesencefálico e pontino, que são setores envolvidos na elaboração de respostas defensivas, além disso, o SCm se projeta esparsamente para os núcleos posterior lateral e suprageniculado do complexo geniculado medial / The superior colliculus is classically known to present a number of functions that fit hunting behavior. In the present study, we investigate the potential roles of the superior colliculus in rats displaying insect hunting. First, we have found that predatory hunting induces a distinct activation of the lateral region of the intermediate layer of the superior colliculus (SCl). To understand the potential roles of this collicular region, we analyzed the hunting performance before and after iontophoretic NMDA lesions bilaterally placed into the SCl. Animals with SCl lesions were clearly less motivated to pursue the roaches, failed to orient themselves toward the moving prey, and whenever the SCl-lesioned rats tried to catch the roaches, they presented serious deficits to capture and hold them efficiently. Next, we examined the SCl efferents connections using Phaseolus vulgaris leucoagglutinin as an anterograde tracer. Of particular relevance, we noted that the SCl projects to the rostral lateral periaqueductal gray, a site critically involved in controlling motivational drive to chase prey and forage. In addition, the SCl also present particularly strong projections to the dorsal thalamus, aimed at the ventral lateral, ventral medial, central medial and paracentral nuclei of thalamus, all of which known to project either to striatal sites or to cortical motor areas, likely to be involved in adjusting the motor action during prey capture. Therefore, the SCl, which seems to present cells responding to prey displacement in the temporal field, presents important arms to the periaqueductal gray and dorsal thalamic sites, influencing, respectively, the motivational drive and the motor skills to hunt