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.

É reconhecido que as experiências que geram reações de medo são praticamente indeléveis do encéfalo dos organismos e que condicionamentos aversivos suscitam inúmeras respostas defensivas, como o congelamento, sendo esta resposta um indicador de medo em roedores. Vários trabalhos têm apontado para a relação entre alterações na transmissão dopaminérgica e os estados aversivos. Entretanto, observam-se resultados conflitantes com a utilização de drogas dopaminérgicas em diferentes modelos animais de ansiedade. Assim, investigações devem ainda ser realizadas objetivando avaliar a funcionalidade da modulação dopaminérgica nos estados emocionais aversivos. O objetivo do presente estudo foi avaliar o envolvimento de mecanismos dopaminérgicos na expressão do medo condicionado ao contexto. Inicialmente foram avaliados os efeitos de agonistas (SKF 38393 e quimpirole) e antagonistas (SCH 23390 e sulpirida) de receptores D1 e D2 administrados sistemicamente sobre a expressão do medo condicionado contextual, sendo mensurado o tempo de congelamento dos animais. A atividade motora foi avaliada com o teste do campo aberto. Os resultados indicam que os receptores da família D2, e não D1, estão envolvidos na expressão do medo condicionado contextual, uma vez que a administração de quimpirole e sulpirida, mas não de SCH 23390 e SKF 38393, levou a uma diminuição do congelamento condicionado ao contexto. Não houve alterações na atividade motora dos animais. Com base nestes resultados foi levantada a hipótese de que a capacidade da sulpirida e do quimpirole em diminuir o medo condicionado poderia ocorrer devido a uma ação em receptores pós-sinápticos de estruturas do sistema mesocorticolímbico e em autoreceptores da área tegmental ventral (ATV), respectivamente, levando ao efeito comum de diminuição da atividade dopaminérgica. A fim de testar esta hipótese, foram realizadas microinjeções de quimpirole na ATV. Os resultados obtidos mostram uma diminuição da expressão do congelamento condicionado e que os efeitos obtidos com a administração sistêmica desse agonista de receptores D2 provavelmente devem-se a sua ação na ATV. Portanto, a ATV parece atuar na modulação das respostas de medo condicionado e a ativação desta estrutura deve ser importante para a recuperação da aprendizagem aversiva ocorrida no dia do condicionamento. / It is well established that experiences that generate fear reactions are practically unforgettable and that aversive conditioning raises several defensive responses such as freezing, which is an index of fear in rodents. Several studies have pointed to the existence of a relationship between changes in dopaminergic neurotransmission and aversive states. However, there are conflicting results in the literature with the use of dopaminergic drugs in different animal models of anxiety. Thus, further investigations should be conducted to evaluate the importance of dopaminergic modulation of aversive states. The aim of the present study was to evaluate the involvement of dopaminergic neurotransmission in the expression of contextual conditioned fear in rats. Initially, we evaluated the effects of intraperitoneal injections of D1 and D2 receptors agonists (SKF 38393 and quinpirole) and antagonists (SCH 23390 and sulpiride) in the expression of contextual conditioned fear by measuring the time of freezing response of the animals. The motor activity was evaluated in the open field test. The results indicate that the D2 receptors, but not D1 receptors, are involved in the expression of contextual conditioned fear, since administration of quinpirole and sulpiride, but not SCH 23390 and SKF 38393, decreased conditioned freezing to the context. There were no changes in motor activity of animals. Based on these results it was hypothesized that quinpirole and sulpiride probably acted on presynaptic and postsynaptic D2 receptors, respectively, leading to a decrease of dopaminergic neurotransmission in both cases. To test this hypothesis, microinjections of quinpirole were performed into the ventral tegmental area (VTA). The results show a decrease in the expression of conditioned freezing, indicating that the effects obtained with the intraperitoneal administration of the dopamine D2 receptor agonist is probably due to its action in the VTA. Therefore, dopaminergic mechanisms in the VTA seem to be important in the modulation of conditioned fear responses and activation of this structure appears to take place during the fear memory following the context aversive conditioning.

É reconhecido que as experiências que geram reações de medo são praticamente indeléveis do encéfalo dos organismos e que condicionamentos aversivos suscitam inúmeras respostas defensivas, como o congelamento, sendo esta resposta um indicador de medo em roedores. Vários trabalhos têm apontado para a relação entre alterações na transmissão dopaminérgica e os estados aversivos. Entretanto, observam-se resultados conflitantes com a utilização de drogas dopaminérgicas em diferentes modelos animais de ansiedade. Assim, investigações devem ainda ser realizadas objetivando avaliar a funcionalidade da modulação dopaminérgica nos estados emocionais aversivos. O objetivo do presente estudo foi avaliar o envolvimento de mecanismos dopaminérgicos na expressão do medo condicionado ao contexto. Inicialmente foram avaliados os efeitos de agonistas (SKF 38393 e quimpirole) e antagonistas (SCH 23390 e sulpirida) de receptores D1 e D2 administrados sistemicamente sobre a expressão do medo condicionado contextual, sendo mensurado o tempo de congelamento dos animais. A atividade motora foi avaliada com o teste do campo aberto. Os resultados indicam que os receptores da família D2, e não D1, estão envolvidos na expressão do medo condicionado contextual, uma vez que a administração de quimpirole e sulpirida, mas não de SCH 23390 e SKF 38393, levou a uma diminuição do congelamento condicionado ao contexto. Não houve alterações na atividade motora dos animais. Com base nestes resultados foi levantada a hipótese de que a capacidade da sulpirida e do quimpirole em diminuir o medo condicionado poderia ocorrer devido a uma ação em receptores pós-sinápticos de estruturas do sistema mesocorticolímbico e em autoreceptores da área tegmental ventral (ATV), respectivamente, levando ao efeito comum de diminuição da atividade dopaminérgica. A fim de testar esta hipótese, foram realizadas microinjeções de quimpirole na ATV. Os resultados obtidos mostram uma diminuição da expressão do congelamento condicionado e que os efeitos obtidos com a administração sistêmica desse agonista de receptores D2 provavelmente devem-se a sua ação na ATV. Portanto, a ATV parece atuar na modulação das respostas de medo condicionado e a ativação desta estrutura deve ser importante para a recuperação da aprendizagem aversiva ocorrida no dia do condicionamento. / It is well established that experiences that generate fear reactions are practically unforgettable and that aversive conditioning raises several defensive responses such as freezing, which is an index of fear in rodents. Several studies have pointed to the existence of a relationship between changes in dopaminergic neurotransmission and aversive states. However, there are conflicting results in the literature with the use of dopaminergic drugs in different animal models of anxiety. Thus, further investigations should be conducted to evaluate the importance of dopaminergic modulation of aversive states. The aim of the present study was to evaluate the involvement of dopaminergic neurotransmission in the expression of contextual conditioned fear in rats. Initially, we evaluated the effects of intraperitoneal injections of D1 and D2 receptors agonists (SKF 38393 and quinpirole) and antagonists (SCH 23390 and sulpiride) in the expression of contextual conditioned fear by measuring the time of freezing response of the animals. The motor activity was evaluated in the open field test. The results indicate that the D2 receptors, but not D1 receptors, are involved in the expression of contextual conditioned fear, since administration of quinpirole and sulpiride, but not SCH 23390 and SKF 38393, decreased conditioned freezing to the context. There were no changes in motor activity of animals. Based on these results it was hypothesized that quinpirole and sulpiride probably acted on presynaptic and postsynaptic D2 receptors, respectively, leading to a decrease of dopaminergic neurotransmission in both cases. To test this hypothesis, microinjections of quinpirole were performed into the ventral tegmental area (VTA). The results show a decrease in the expression of conditioned freezing, indicating that the effects obtained with the intraperitoneal administration of the dopamine D2 receptor agonist is probably due to its action in the VTA. Therefore, dopaminergic mechanisms in the VTA seem to be important in the modulation of conditioned fear responses and activation of this structure appears to take place during the fear memory following the context aversive conditioning.

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.