Orientador: Percilia Cardoso Giaquinto / Resumo: O Brasil tem grande potencial aquícola e a produção de peixes vem crescendo em conjunto com o aumento da produção animal para consumo humano. Devido a este crescimento, existe a perspectiva de animais criados em condições de bem-estar e melhor qualidade de vida, gerando também um produto final de maior qualidade para ser fornecido aos consumidores. A maneira de garantir estas condições e melhorar a qualidade do produto é assegurar que o bem-estar esteja presente na criação animal. A fim de testar o papel do enriquecimento na piscicultura, este estudo avaliou o impacto da introdução de enriquecimento ambiental e alimentar, investigando se tilápias criadas nessas condições apresentam melhores índices zootécnicos, de bem-estar e de qualidade da carne. Para tal, a partir da criação em tratamentos enriquecidos com aguapé artificial, toca (refúgio) e incremento de triptofano na dieta, parâmetros zootécnicos, de qualidade de carne e de bem-estar foram calculados e comparados como meio de verificação deste enriquecimento. Os resultados mostram que a aplicação de enriquecimento ambiental e alimentar influencia significativamente na produção dos animais, uma vez que os índices de zootécnicos, de qualidade de carne e bem-estar apresentaram diferenças quando comparados. Ressaltamos a contribuição deste trabalho para a aplicação do conceito de bem estar animal na produção de peixes, uma vez que os enriquecimentos propostos tiveram impacto positivo tanto na melhora da qualidade de vida dos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Brazil’s fish production potential has been growing considering its great aquaculture potential and relation with the animal production increase for human consumption. Due to this growth, there is the perspective of breeding animals with better welfare conditions and high life-quality, resulting in a higher-quality final product to be supplied to consumers. The way to ensure these conditions and improve the product quality is to guarantee that welfare is applied to the animal breeding. In order to test the role of enrichment in fish farming, this study evaluated the impact of the introduction of environmental and food enrichments, investigating whether tilapia rose in enrichment influenced environments could present better zootechnical, welfare and meat quality indexes. To do this, from treatments enriched with water hyacinth, cave (for refuge) and increase of tryptophan to the diet, zootechnical, meat-quality and welfare parameters were calculated and compared as a way of verifying such enrichments. The results showed that the environmental and food enrichment application presents significant influence in the animal production, once the zoothecnical, meat quality and welfare parameters presented difference when compared to each other. We highlight the contribution of this work for the welfare concept application to the fish production, once the proposed enrichments achieved positive impact in the improvement of animal life quality and zoothecnical indexes by means of sustain... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

As epilepsias são um conjunto de distúrbios que incorrem sobre o sistema nervoso central que apresentam como característica crises recorrentes causadas por descargas neuronais anormais, hipersicrônicas e que ocorrem de maneira transitória. Em todo o mundo, aproximadamente 1% da população (65 milhões de pessoas) tem epilepsia, sendo que países menos desenvolvidos apresentam uma maior incidência. Algumas crises epilépticas, como as convulsões, apresentadas por pacientes com epilepsia podem gerar prejuízos cognitivos como uma maior incidência de depressão, déficit de atenção, comprometimento da aprendizagem, entre outros transtornos. As crises epilépticas são também motivo de estigmatização, que em muitos casos, leva ao isolamento social. Por se tratar de um conjunto de transtornos que comprometem o funcionamento cerebral, o tratamento das epilepsias é complexo e variado, com respostas distintas entre os pacientes. O tratamento com fármacos antiepilépticos apresenta bons resultados e se mostra eficiente para a maioria dos pacientes. No entanto, uma parcela dos pacientes não responde ao tratamento com fármacos antiepilépticos, necessitando de outras intervenções para cessar as crises e mesmo, reverter os danos causados por elas. Os tratamentos não farmacológicos mais comumente utilizados envolvem dietas, estimulação neural e remoção cirúrgica da área epileptogênica. O tratamento com exercício físico e com o enriquecimento ambiental em modelos animais de epilepsia em roedores têm se mostrado eficazes na prevenção do surgimento e também na redução do número de crises. Neste contexto, o objetivo da presente tese foi avaliar os efeitos do enriquecimento ambiental sobre o padrão de crise epiléptica e sobre o comportamento do peixe zebra submetido a crises epilépticas induzidas por PTZ, além de identificar fatores que influenciam a resposta do peixe zebra no teste de claro/escuro visando acessar o comportamento tipo ansiedade, tendo em vista que os testes presentes na literatura apresentam discrepâncias quanto a preferência neste modelo. A altura da coluna de água se mostrou determinante na escolha do peixe zebra quando exposto a um compartimento branco e outro preto, com os animais preferindo o compartimento preto apenas na menor coluna de água testada. Frente a um aquário com o fundo inclinado que gera um compartimento mais profundo do que o outro, mais uma vez a altura da coluna da água se mostrou relevante, mas neste caso os animais pareceram enfrentar um paradigma entre permanecer no compartimento mais profundo (quando este era preto ou no aquário transparente) ou permanecer no compartimento preto (quando o lado branco foi configurado para ser mais profundo). A intensidade luminosa utilizada também se mostrou um parâmetro determinante na resposta do peixe zebra no teste de claro/escuro. Com uma iluminação de 70 lux e uma profundidade de 4 cm os animais permaneceram mais tempo no compartimento preto. Utilizando 100 lux de iluminação os animais passam mais tempo explorando o compartimento branco. Quando utilizamos 200 lux de iluminação ou 100 lux no centro de um compartimento e 200 lux no outro lado do aquário, os animais não apresentam preferência por nenhum dos lados. A crise epiléptica induzida por PTZ em peixe zebra se mostrou menos intensa nos animais que forma mantidos a um aquário contendo enriquecimento ambiental do que aquela apresentada por animais mantidos em aquários padrão. O enriquecimento ambiental gera alteração do padrão exploratório do peixe zebra e previne as alterações observadas na locomoção dos animais submetidos ao modelo de crises induzidas por PTZ. As crises induzidas por PTZ tende a alterar a interação social do peixe zebra, enquanto o enriquecimento ambiental previne tal mudança comportamental. As crises induzidas por PTZ, assim como, a exposição por uma semana ao modelo de enriquecimento ambiental, não alteram o comportamento tipo ansioso do peixe zebra quando testado no teste de claro/escuro. Com base nos nossos achados, podemos concluir que o enriquecimento ambiental se configura em uma intervenção com potencial importante na prevenção e no tratamento de crises epilépticas, além de apresentar potencial para recuperar alterações cognitivas geradas pelas crises epilépticas. / Epilepsies are a group of disorders that affects the central nervous system, which have in common recurrent seizures that occur transiently and are caused by abnormal and hypersynchronic neuronal discharges. Throughout the world, about 1% of the population (65 million people) have epilepsy, whereas less developed countries have a higher incidence. Seizures presented by patients with epilepsy can lead to cognitive impairments as a higher incidence of depression, attention deficit, learning impairment, among other disorders. Seizures also generate stigmatization, which in many cases leads to social isolation. Since the cause of epilepsy is multifactorial, the treatment is complex and varied, with different responses between patients. Treatment with antiepileptic drugs gives good results being effective for most patients. However, a number of patients do not respond to treatment with AEDs, requiring further intervention to end the crisis and even reverse the damage caused by them. The non-pharmacological treatments most commonly used involve diets, neural stimulation and surgical removal of the epileptogenic area. Treatment with physical exercise and environmental enrichment have shown to be effective in preventing the onset and in reducing the number of seizures in rodents. In this context, the objective of this thesis was to evaluate the effects of environmental enrichment on the seizure pattern and behavior induced by PTZ in zebrafish . In addition, we aimed to identify factors that influence the zebrafish response in the light/dark test in order to access the anxiety like behavior. The height of the water column has shown critical for zebrafish in choosing between a black and a white compartment. Animals preferred the black side of the aquarium only in the lowest tested water column. Facing a tank with an inclined bottom that generates a deeper side than the other, again the height of the water column has shown significant. In this case the animals appeared to experience a paradigm between remain in the deeper compartment (when it was black or transparent aquarium) or in the black compartment (when the white side was set to be deeper). The light intensity used during the test also proved to be a decisive factor in zebrafish response in the light/dark test. Under an illumination of 70 lux and a depth of 4 cm have remained longer in the black compartment. Using a lighting of 100 lux, animals spend more time exploring the white compartment. When we use 200 lux lighting throughout the entire aquarium or 100 lux in the center of one side and 200 lux in the other side, animals show no preference for neither side. The seizure induced by PTZ in zebrafish was less severe in animals maintained in environmental enrichment than that presented by animals kept in standard aquariums. The environmental enrichment changes the exploratory pattern of zebrafish and prevents the changes observed in the locomotion of animals submitted to the seizure model with PTZ. The PTZ-induced seizure tends to change the social interaction of the zebra fish while the environmental enrichment prevented this behavioral change. The seizure by PTZ as well as exposure for a week on environmental enrichment, do not changed the anxiety-like behavior of zebrafish when tested in the light/dark test. Based on our findings, we conclude that environmental enrichment consists of an intervention with significant potential in the prevention and treatment of seizures, with potential to recover cognitive changes induced by epileptic seizures.

Espécies típicas de sub-bosque são pouco estudadas quanto à sua aplicação na restauração e enriquecimento de florestas degradadas. São em geral arvoretas ou arbustos finais de sucessão, tolerantes ao sombreamento, capazes de germinar, se estabelecer e completar seu ciclo de vida neste ambiente, representando importante fonte de recursos como alimento e abrigo para polinizadores e dispersores. Porém, não são amplamente utilizadas nos plantios de restauração por não serem espécies de dossel, e em paisagens altamente fragmentadas há poucas chances de chegarem naturalmente em áreas em processo de restauração. Visando contribuir para o desenvolvimento de técnicas de plantio e enriquecimento em áreas degradadas ou em processo de restauração que favoreçam a recuperação do subbosque, este trabalho teve o objetivo de avaliar a sobrevivência e o crescimento de mudas de 10 espécies típicas de sub-bosque plantadas em quatro diferentes condições: plantio inicial de restauração, áreas em processo de restauração com 5 e 10 anos de idade e um fragmento remanescente degradado. Todas as áreas de estudo localizam-se na região de Batatais, SP e estão inseridas no Bioma Mata Atlântica, mais especificamente na fisionomia de Floresta Estacional Semidecidual. As mudas foram plantadas em janeiro de 2012 e observadas durante 15 meses quanto ao crescimento e sobrevivência. As áreas de estudo foram caracterizadas quanto aos atributos químicos, físicos e granulométricos do solo, cobertura e florística do dossel. A análise de componentes principais (PCA) mostrou que entre estas variáveis a que teve maior relação com o crescimento relativo das mudas foi a cobertura do dossel. A área que teve maior eficiência na introdução das espécies típicas de sub-bosque, considerando crescimento e sobrevivência, foi o plantio inicial de restauração, onde 3 espécies foram muito eficientes e 6 foram eficientes. No plantio com 5 anos 1 espécie foi muito eficiente e 4 foram eficientes, porém, cresceram bem menos que no plantio inicial. Os resultados apontaram ainda que apenas 3 espécies foram eficientes na área em processo de restauração de 10 anos e nenhuma no fragmento remanescente degradado, mostrando a dificuldade de se realizar o enriquecimento de áreas com alto nível de sombreamento, e de se reverter o processo de degradação nessas áreas, reforçando a importância da utilização de alta diversidade de espécies e grupos funcionais nos plantios de restauração e da conservação das áreas florestais remanescentes. / Species typical from understory layers are poorly studied regarding their use in restoration and enrichment of degraded forests. They are generally treelets or shrubs of final successional phase, shade tolerant, able to germinate, establish and complete their life cycle in this environment. They are an important source of resources as food and shelter to pollinators and dispersers. Despite their ecological importance, these plants have not been widely used in restoration plantings because they are not canopy species. In fragmented landscapes, these species have little chance of being recruited naturally into areas undergoing restoration. In order to contribute to the development of techniques of planting and enrichment in degraded areas or areas being restored and promote the recuperation of understory layers, this study evaluated the survival and growth of seedlings of 10 understory species planted under four different conditions: initial planting; 5-year-old restoration area; 10- year-old restoration area; and degraded forest fragment. All sites are located in the region of Batatais, SP, Brazil, inside the Atlantic Forest biome, specifically in the Seasonal Semidecidual Forest type. Seedlings were planted in January 2012 and measured during 15 months for their survival and growth. Study sites were characterized regarding soil chemical and physical attributes and granulometry, and canopy composition and coverage. Principal components analysis (PCA) showed that relative growth of seedlings was more strongly related to canopy coverage. Considering survivorship and growth, introduction of understory species was more successful at the initial planting site, where three species were very successful and six were successful. In the 5-year-old restoration area, one species was very successful and four were considered successful, however, they grew considerably less than at the initial planting site. Results point out that only three species were successful at the 10-year-old restoration area and none at the forest fragment, which shows the difficulty of enriching areas with high levels of shading, and thus, the difficulty of reversing degradation of forest remnants. This reinforces the importance of using high diversity of species and functional groups in restoration plantings and also of conserving remnant forests.

As epilepsias são um conjunto de distúrbios que incorrem sobre o sistema nervoso central que apresentam como característica crises recorrentes causadas por descargas neuronais anormais, hipersicrônicas e que ocorrem de maneira transitória. Em todo o mundo, aproximadamente 1% da população (65 milhões de pessoas) tem epilepsia, sendo que países menos desenvolvidos apresentam uma maior incidência. Algumas crises epilépticas, como as convulsões, apresentadas por pacientes com epilepsia podem gerar prejuízos cognitivos como uma maior incidência de depressão, déficit de atenção, comprometimento da aprendizagem, entre outros transtornos. As crises epilépticas são também motivo de estigmatização, que em muitos casos, leva ao isolamento social. Por se tratar de um conjunto de transtornos que comprometem o funcionamento cerebral, o tratamento das epilepsias é complexo e variado, com respostas distintas entre os pacientes. O tratamento com fármacos antiepilépticos apresenta bons resultados e se mostra eficiente para a maioria dos pacientes. No entanto, uma parcela dos pacientes não responde ao tratamento com fármacos antiepilépticos, necessitando de outras intervenções para cessar as crises e mesmo, reverter os danos causados por elas. Os tratamentos não farmacológicos mais comumente utilizados envolvem dietas, estimulação neural e remoção cirúrgica da área epileptogênica. O tratamento com exercício físico e com o enriquecimento ambiental em modelos animais de epilepsia em roedores têm se mostrado eficazes na prevenção do surgimento e também na redução do número de crises. Neste contexto, o objetivo da presente tese foi avaliar os efeitos do enriquecimento ambiental sobre o padrão de crise epiléptica e sobre o comportamento do peixe zebra submetido a crises epilépticas induzidas por PTZ, além de identificar fatores que influenciam a resposta do peixe zebra no teste de claro/escuro visando acessar o comportamento tipo ansiedade, tendo em vista que os testes presentes na literatura apresentam discrepâncias quanto a preferência neste modelo. A altura da coluna de água se mostrou determinante na escolha do peixe zebra quando exposto a um compartimento branco e outro preto, com os animais preferindo o compartimento preto apenas na menor coluna de água testada. Frente a um aquário com o fundo inclinado que gera um compartimento mais profundo do que o outro, mais uma vez a altura da coluna da água se mostrou relevante, mas neste caso os animais pareceram enfrentar um paradigma entre permanecer no compartimento mais profundo (quando este era preto ou no aquário transparente) ou permanecer no compartimento preto (quando o lado branco foi configurado para ser mais profundo). A intensidade luminosa utilizada também se mostrou um parâmetro determinante na resposta do peixe zebra no teste de claro/escuro. Com uma iluminação de 70 lux e uma profundidade de 4 cm os animais permaneceram mais tempo no compartimento preto. Utilizando 100 lux de iluminação os animais passam mais tempo explorando o compartimento branco. Quando utilizamos 200 lux de iluminação ou 100 lux no centro de um compartimento e 200 lux no outro lado do aquário, os animais não apresentam preferência por nenhum dos lados. A crise epiléptica induzida por PTZ em peixe zebra se mostrou menos intensa nos animais que forma mantidos a um aquário contendo enriquecimento ambiental do que aquela apresentada por animais mantidos em aquários padrão. O enriquecimento ambiental gera alteração do padrão exploratório do peixe zebra e previne as alterações observadas na locomoção dos animais submetidos ao modelo de crises induzidas por PTZ. As crises induzidas por PTZ tende a alterar a interação social do peixe zebra, enquanto o enriquecimento ambiental previne tal mudança comportamental. As crises induzidas por PTZ, assim como, a exposição por uma semana ao modelo de enriquecimento ambiental, não alteram o comportamento tipo ansioso do peixe zebra quando testado no teste de claro/escuro. Com base nos nossos achados, podemos concluir que o enriquecimento ambiental se configura em uma intervenção com potencial importante na prevenção e no tratamento de crises epilépticas, além de apresentar potencial para recuperar alterações cognitivas geradas pelas crises epilépticas. / Epilepsies are a group of disorders that affects the central nervous system, which have in common recurrent seizures that occur transiently and are caused by abnormal and hypersynchronic neuronal discharges. Throughout the world, about 1% of the population (65 million people) have epilepsy, whereas less developed countries have a higher incidence. Seizures presented by patients with epilepsy can lead to cognitive impairments as a higher incidence of depression, attention deficit, learning impairment, among other disorders. Seizures also generate stigmatization, which in many cases leads to social isolation. Since the cause of epilepsy is multifactorial, the treatment is complex and varied, with different responses between patients. Treatment with antiepileptic drugs gives good results being effective for most patients. However, a number of patients do not respond to treatment with AEDs, requiring further intervention to end the crisis and even reverse the damage caused by them. The non-pharmacological treatments most commonly used involve diets, neural stimulation and surgical removal of the epileptogenic area. Treatment with physical exercise and environmental enrichment have shown to be effective in preventing the onset and in reducing the number of seizures in rodents. In this context, the objective of this thesis was to evaluate the effects of environmental enrichment on the seizure pattern and behavior induced by PTZ in zebrafish . In addition, we aimed to identify factors that influence the zebrafish response in the light/dark test in order to access the anxiety like behavior. The height of the water column has shown critical for zebrafish in choosing between a black and a white compartment. Animals preferred the black side of the aquarium only in the lowest tested water column. Facing a tank with an inclined bottom that generates a deeper side than the other, again the height of the water column has shown significant. In this case the animals appeared to experience a paradigm between remain in the deeper compartment (when it was black or transparent aquarium) or in the black compartment (when the white side was set to be deeper). The light intensity used during the test also proved to be a decisive factor in zebrafish response in the light/dark test. Under an illumination of 70 lux and a depth of 4 cm have remained longer in the black compartment. Using a lighting of 100 lux, animals spend more time exploring the white compartment. When we use 200 lux lighting throughout the entire aquarium or 100 lux in the center of one side and 200 lux in the other side, animals show no preference for neither side. The seizure induced by PTZ in zebrafish was less severe in animals maintained in environmental enrichment than that presented by animals kept in standard aquariums. The environmental enrichment changes the exploratory pattern of zebrafish and prevents the changes observed in the locomotion of animals submitted to the seizure model with PTZ. The PTZ-induced seizure tends to change the social interaction of the zebra fish while the environmental enrichment prevented this behavioral change. The seizure by PTZ as well as exposure for a week on environmental enrichment, do not changed the anxiety-like behavior of zebrafish when tested in the light/dark test. Based on our findings, we conclude that environmental enrichment consists of an intervention with significant potential in the prevention and treatment of seizures, with potential to recover cognitive changes induced by epileptic seizures.

As epilepsias são um conjunto de distúrbios que incorrem sobre o sistema nervoso central que apresentam como característica crises recorrentes causadas por descargas neuronais anormais, hipersicrônicas e que ocorrem de maneira transitória. Em todo o mundo, aproximadamente 1% da população (65 milhões de pessoas) tem epilepsia, sendo que países menos desenvolvidos apresentam uma maior incidência. Algumas crises epilépticas, como as convulsões, apresentadas por pacientes com epilepsia podem gerar prejuízos cognitivos como uma maior incidência de depressão, déficit de atenção, comprometimento da aprendizagem, entre outros transtornos. As crises epilépticas são também motivo de estigmatização, que em muitos casos, leva ao isolamento social. Por se tratar de um conjunto de transtornos que comprometem o funcionamento cerebral, o tratamento das epilepsias é complexo e variado, com respostas distintas entre os pacientes. O tratamento com fármacos antiepilépticos apresenta bons resultados e se mostra eficiente para a maioria dos pacientes. No entanto, uma parcela dos pacientes não responde ao tratamento com fármacos antiepilépticos, necessitando de outras intervenções para cessar as crises e mesmo, reverter os danos causados por elas. Os tratamentos não farmacológicos mais comumente utilizados envolvem dietas, estimulação neural e remoção cirúrgica da área epileptogênica. O tratamento com exercício físico e com o enriquecimento ambiental em modelos animais de epilepsia em roedores têm se mostrado eficazes na prevenção do surgimento e também na redução do número de crises. Neste contexto, o objetivo da presente tese foi avaliar os efeitos do enriquecimento ambiental sobre o padrão de crise epiléptica e sobre o comportamento do peixe zebra submetido a crises epilépticas induzidas por PTZ, além de identificar fatores que influenciam a resposta do peixe zebra no teste de claro/escuro visando acessar o comportamento tipo ansiedade, tendo em vista que os testes presentes na literatura apresentam discrepâncias quanto a preferência neste modelo. A altura da coluna de água se mostrou determinante na escolha do peixe zebra quando exposto a um compartimento branco e outro preto, com os animais preferindo o compartimento preto apenas na menor coluna de água testada. Frente a um aquário com o fundo inclinado que gera um compartimento mais profundo do que o outro, mais uma vez a altura da coluna da água se mostrou relevante, mas neste caso os animais pareceram enfrentar um paradigma entre permanecer no compartimento mais profundo (quando este era preto ou no aquário transparente) ou permanecer no compartimento preto (quando o lado branco foi configurado para ser mais profundo). A intensidade luminosa utilizada também se mostrou um parâmetro determinante na resposta do peixe zebra no teste de claro/escuro. Com uma iluminação de 70 lux e uma profundidade de 4 cm os animais permaneceram mais tempo no compartimento preto. Utilizando 100 lux de iluminação os animais passam mais tempo explorando o compartimento branco. Quando utilizamos 200 lux de iluminação ou 100 lux no centro de um compartimento e 200 lux no outro lado do aquário, os animais não apresentam preferência por nenhum dos lados. A crise epiléptica induzida por PTZ em peixe zebra se mostrou menos intensa nos animais que forma mantidos a um aquário contendo enriquecimento ambiental do que aquela apresentada por animais mantidos em aquários padrão. O enriquecimento ambiental gera alteração do padrão exploratório do peixe zebra e previne as alterações observadas na locomoção dos animais submetidos ao modelo de crises induzidas por PTZ. As crises induzidas por PTZ tende a alterar a interação social do peixe zebra, enquanto o enriquecimento ambiental previne tal mudança comportamental. As crises induzidas por PTZ, assim como, a exposição por uma semana ao modelo de enriquecimento ambiental, não alteram o comportamento tipo ansioso do peixe zebra quando testado no teste de claro/escuro. Com base nos nossos achados, podemos concluir que o enriquecimento ambiental se configura em uma intervenção com potencial importante na prevenção e no tratamento de crises epilépticas, além de apresentar potencial para recuperar alterações cognitivas geradas pelas crises epilépticas. / Epilepsies are a group of disorders that affects the central nervous system, which have in common recurrent seizures that occur transiently and are caused by abnormal and hypersynchronic neuronal discharges. Throughout the world, about 1% of the population (65 million people) have epilepsy, whereas less developed countries have a higher incidence. Seizures presented by patients with epilepsy can lead to cognitive impairments as a higher incidence of depression, attention deficit, learning impairment, among other disorders. Seizures also generate stigmatization, which in many cases leads to social isolation. Since the cause of epilepsy is multifactorial, the treatment is complex and varied, with different responses between patients. Treatment with antiepileptic drugs gives good results being effective for most patients. However, a number of patients do not respond to treatment with AEDs, requiring further intervention to end the crisis and even reverse the damage caused by them. The non-pharmacological treatments most commonly used involve diets, neural stimulation and surgical removal of the epileptogenic area. Treatment with physical exercise and environmental enrichment have shown to be effective in preventing the onset and in reducing the number of seizures in rodents. In this context, the objective of this thesis was to evaluate the effects of environmental enrichment on the seizure pattern and behavior induced by PTZ in zebrafish . In addition, we aimed to identify factors that influence the zebrafish response in the light/dark test in order to access the anxiety like behavior. The height of the water column has shown critical for zebrafish in choosing between a black and a white compartment. Animals preferred the black side of the aquarium only in the lowest tested water column. Facing a tank with an inclined bottom that generates a deeper side than the other, again the height of the water column has shown significant. In this case the animals appeared to experience a paradigm between remain in the deeper compartment (when it was black or transparent aquarium) or in the black compartment (when the white side was set to be deeper). The light intensity used during the test also proved to be a decisive factor in zebrafish response in the light/dark test. Under an illumination of 70 lux and a depth of 4 cm have remained longer in the black compartment. Using a lighting of 100 lux, animals spend more time exploring the white compartment. When we use 200 lux lighting throughout the entire aquarium or 100 lux in the center of one side and 200 lux in the other side, animals show no preference for neither side. The seizure induced by PTZ in zebrafish was less severe in animals maintained in environmental enrichment than that presented by animals kept in standard aquariums. The environmental enrichment changes the exploratory pattern of zebrafish and prevents the changes observed in the locomotion of animals submitted to the seizure model with PTZ. The PTZ-induced seizure tends to change the social interaction of the zebra fish while the environmental enrichment prevented this behavioral change. The seizure by PTZ as well as exposure for a week on environmental enrichment, do not changed the anxiety-like behavior of zebrafish when tested in the light/dark test. Based on our findings, we conclude that environmental enrichment consists of an intervention with significant potential in the prevention and treatment of seizures, with potential to recover cognitive changes induced by epileptic seizures.

Espécies típicas de sub-bosque são pouco estudadas quanto à sua aplicação na restauração e enriquecimento de florestas degradadas. São em geral arvoretas ou arbustos finais de sucessão, tolerantes ao sombreamento, capazes de germinar, se estabelecer e completar seu ciclo de vida neste ambiente, representando importante fonte de recursos como alimento e abrigo para polinizadores e dispersores. Porém, não são amplamente utilizadas nos plantios de restauração por não serem espécies de dossel, e em paisagens altamente fragmentadas há poucas chances de chegarem naturalmente em áreas em processo de restauração. Visando contribuir para o desenvolvimento de técnicas de plantio e enriquecimento em áreas degradadas ou em processo de restauração que favoreçam a recuperação do subbosque, este trabalho teve o objetivo de avaliar a sobrevivência e o crescimento de mudas de 10 espécies típicas de sub-bosque plantadas em quatro diferentes condições: plantio inicial de restauração, áreas em processo de restauração com 5 e 10 anos de idade e um fragmento remanescente degradado. Todas as áreas de estudo localizam-se na região de Batatais, SP e estão inseridas no Bioma Mata Atlântica, mais especificamente na fisionomia de Floresta Estacional Semidecidual. As mudas foram plantadas em janeiro de 2012 e observadas durante 15 meses quanto ao crescimento e sobrevivência. As áreas de estudo foram caracterizadas quanto aos atributos químicos, físicos e granulométricos do solo, cobertura e florística do dossel. A análise de componentes principais (PCA) mostrou que entre estas variáveis a que teve maior relação com o crescimento relativo das mudas foi a cobertura do dossel. A área que teve maior eficiência na introdução das espécies típicas de sub-bosque, considerando crescimento e sobrevivência, foi o plantio inicial de restauração, onde 3 espécies foram muito eficientes e 6 foram eficientes. No plantio com 5 anos 1 espécie foi muito eficiente e 4 foram eficientes, porém, cresceram bem menos que no plantio inicial. Os resultados apontaram ainda que apenas 3 espécies foram eficientes na área em processo de restauração de 10 anos e nenhuma no fragmento remanescente degradado, mostrando a dificuldade de se realizar o enriquecimento de áreas com alto nível de sombreamento, e de se reverter o processo de degradação nessas áreas, reforçando a importância da utilização de alta diversidade de espécies e grupos funcionais nos plantios de restauração e da conservação das áreas florestais remanescentes. / Species typical from understory layers are poorly studied regarding their use in restoration and enrichment of degraded forests. They are generally treelets or shrubs of final successional phase, shade tolerant, able to germinate, establish and complete their life cycle in this environment. They are an important source of resources as food and shelter to pollinators and dispersers. Despite their ecological importance, these plants have not been widely used in restoration plantings because they are not canopy species. In fragmented landscapes, these species have little chance of being recruited naturally into areas undergoing restoration. In order to contribute to the development of techniques of planting and enrichment in degraded areas or areas being restored and promote the recuperation of understory layers, this study evaluated the survival and growth of seedlings of 10 understory species planted under four different conditions: initial planting; 5-year-old restoration area; 10- year-old restoration area; and degraded forest fragment. All sites are located in the region of Batatais, SP, Brazil, inside the Atlantic Forest biome, specifically in the Seasonal Semidecidual Forest type. Seedlings were planted in January 2012 and measured during 15 months for their survival and growth. Study sites were characterized regarding soil chemical and physical attributes and granulometry, and canopy composition and coverage. Principal components analysis (PCA) showed that relative growth of seedlings was more strongly related to canopy coverage. Considering survivorship and growth, introduction of understory species was more successful at the initial planting site, where three species were very successful and six were successful. In the 5-year-old restoration area, one species was very successful and four were considered successful, however, they grew considerably less than at the initial planting site. Results point out that only three species were successful at the 10-year-old restoration area and none at the forest fragment, which shows the difficulty of enriching areas with high levels of shading, and thus, the difficulty of reversing degradation of forest remnants. This reinforces the importance of using high diversity of species and functional groups in restoration plantings and also of conserving remnant forests.

O enriquecimento ambiental pode ser considerado uma condição que proporciona aumento da estimulação sensorial, cognitiva e motora, que levaria, a curto e longo prazos, a mudanças comportamentais importantes. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da exposição ao enriquecimento ambiental (1) na ansiedade e memória aversiva, ambos no labirinto em cruz elevado, (2) na memória operacional espacial no labirinto aquático de Morris, e (3) na neurogênese hipocampal, em ratos. Os animais foram expostos ao enriquecimento ambiental a partir do desmame (22 dias), onde permaneceram até o último dia de teste (17º mês). Nesse período, foram submetidos ao Labirinto em Cruz Elevado (LCE) no 3º e 15º mês, e ao Labirinto Aquático de Morris (LAM) no 9º e 16º mês. Uma semana antes da exposição ao labirinto aquático, receberam uma injeção intraperitonal de bromodeoxyuridina (BrdU). Vinte e quatro horas e trinta dias após essa injeção grupos independentes de animais foram sacrificados e seus encéfalos processados imunohistoquímicamente para revelar o BrdU. O enriquecimento ambiental produziu um efeito ansiolítico em animais jovens, mas não nos idosos. A memória aversiva de animais jovens e idosos não se alterou. No labirinto aquático, enquanto os animais expostos ao ambiente enriquecido por 9 meses apresentaram uma estratégia mais eficiente de busca em relação aos respectivos controles, os animais expostos ao ambiente enriquecido por 15 meses apresentaram mais flexibilidade para se adaptar as novas situações; no entanto, o enriquecimento ambiental parece não alterar diretamente o desempenho na memória operacional espacial. Em relação a neurogênese hipocampal, o enriquecimento foi capaz de aumentar cerca de 2 vezes o número de novas células; no entanto, a exposição ao labirinto aquático foi capaz de aumentar a taxa de sobrevivência de novos neurônios / Environmental enrichment in laboratory animals is a housing condition that provides enhanced sensorial, motor and social stimulation as compared to maintenance in standard laboratory cages. It has been claimed that this kind of stimulation improves cognition. The aim of this study was to investigate the effects of exposure to environmental enrichment on anxiety and aversive memory in the elevated plus maze, spatial working memory in the Morris\' water maze, and hippocampal neurogenesis. The animals were subjected to environmental enrichment from weaning (22 days) up to the last test (17 months). During this period, they were tested in the 3rd and 15th months of life in the elevated plus maze, and in the 9th and 16th months of life in the Morris\' water maze. A week before exposure to the water maze, the animals received an intraperitoneal injection of BrdU. Twenty-four hours and 30 days after the injection independent groups of animals were sacrificed for performing immunohistochemistry. Exposure to the enriched environment rendered young animals, but not elderly, less anxious. In addition, the aversive memory of both groups remained unchanged along aging. In the Morris\' water maze, animals exposed to the enriched environment showed a more effective searching strategy to find the hidden platform on the first trial than the controls, when tested at 9 months. In addition, the flexibility to deal with novel situations at 15 months was greater for animals exposed to the enriched environment. Even though, exposure to the enriched environment did not alter performance of spatial working memory. Environmental enrichment doubled hippocampal neurogenesis, and the survival of the new neurons was greater when the subjects were exposed to the Morris\' water maze task

Submitted by Nayara Passos (nayara.passos@ufpe.br) on 2015-03-05T13:37:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Walesca Barros.pdf: 1692408 bytes, checksum: f567172a5e3e90940b17911d95b8bead (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T13:37:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Walesca Barros.pdf: 1692408 bytes, checksum: f567172a5e3e90940b17911d95b8bead (MD5) Previous issue date: 2013 / CNPq, FACEPE / O sistema nervoso (SN) possui habilidade para modificar sua organização morfofuncional em resposta a mudanças internas ou demandas externas, caracterizando-se assim a plasticidade cerebral. Fatores externos como a desnutrição durante as fases iniciais da vida podem alterar o desenvolvimento adequado do organismo e ocasionar na fase adulta danos nas funções do sistema nervoso. Entretanto, um outro fator ambiental, o ambiente enriquecido (AE), pode favorecer a memória através de alterações na expressão de fatores tróficos, especialmente o fator derivado do cérebro (BDNF) no hipocampo. O presente estudo objetivou avaliar o efeito do ambiente enriquecido sobre a plasticidade sináptica no hipocampo de ratos adultos que foram submetidos à desnutrição no período perinatal. Foram utilizados ratos machos Wistar divididos em grupos segundo a dieta durante a gestação e lactação: controle (C) e desnutrido (D). Após o desmame, os filhotes receberam dieta Presence® e foram subdivididos segundo a exposição ao AE de 30 até 90 dias de vida: controle com AE (CAE); ou sem AE (CSAE); desnutrido com AE (DAE) ou sem AE (DSAE). A evolução ponderal foi modificada pela desnutrição e o peso ao nascer até os 70 dias de vida, após a exposição ao AE, foi menor que o controle; aos 80 dias, o grupo CAE apresentou menor peso, igualando-se ao DAE. Quanto aos aspectos de memória de reconhecimento de objetos, comparando intragrupo, tanto o CSAE quanto o DAE apresentaram memória de curta duração. A comparação entre grupos mostrou que a dieta e o ambiente enriquecido influenciaram na memória de longa duração, pois apenas o DAE aumentou o tempo de exploração do objeto novo. A dieta não modificou o comportamento dos grupos com relação à ansiedade. No entanto, após a exposição ao AE, o grupo CAE apresentou menor ansiedade e o DAE mostrou aumento no conflito de decisão de escolha. Quanto à expressão gênica do bdnf, a dieta provocou menor expressão no grupo DSAE e maior expressão após exposição ao AE nos grupos controle e desnutrido. Já quanto ao receptor TrkB, houve uma tendência à menor expressão no grupo DSAE e uma maior expressão no CAE e DAE. Esses resultados indicam que a dieta hipoproteica induziu baixo peso ao nascer e que essa modificação foi prolongada ao longo da vida, porém o AE não reverteu esse perfil, mostrando que há o efeito da plasticidade fenotípica sobre esse aspecto. Além disso, a dieta e o AE modificaram, a longo prazo, tanto o perfil gênico do bdnf quanto do seu receptor, bem como o comportamento de memória, demonstrando que o AE estimulou eventos plásticos no hipocampo dos indivíduos desnutridos, modificando assim a memória de longa duração.

A Amazônia hospeda a maior floresta tropical do planeta, considerada um \"hotspot\" de biodiversidade. O aumento das ações antropogênicas nas ultimas décadas (desmatamento e queimadas) tem ocasionado perdas irreparáveis na diversidade biológica, contribuindo significativamente nas mudanças climáticas por meio de alterações dos fluxos hidrológicos e emissão excessiva de gases relacionados ao efeito estufa, dentre os quais o metano. Assim, na busca de uma melhor compreensão dessas alterações é de fundamental importância o estudo das comunidades microbianas associadas ao consumo do metano. Este trabalho teve como objetivo avaliar o impacto das alterações no uso da terra sobre a estrutura genômica e das comunidades bacterianas associadas a oxidação do metano presentes no solo, buscando a combinação de análises independentes (de comunidades) e dependentes de cultivo (enriquecimento e cultivo), juntamente com o acesso aos genomas montados de bactérias metanotróficas. Amostras provenientes de diferentes usos do solo e regiões da floresta amazônica foram coletadas, em sistemas de florestas primárias, florestas secundárias e pastagens na região de Santarém (PA), e florestas primárias e pastagens em Ariquemes (RO). Os solos coletados foram adicionados ao meio enriquecido com metano para estimular o metabolismo das bacterias metanotróficas. Tanto nas amostras originais como nas oriundas dos enriquecimentos, foram realizadas quantificações do gene pmoA pela técnica de PCR quantitativo (qPCR) e caracterização da comunidade total (bactérias e arquéias) e metanotróficas por meio do sequênciamento da região V4-V5 do gene 16S rRNA. Foram também realizadas análises de network e isolamentos de bactérias, na busca de uma maior compreensão sobre as correlações e associações microbianas das amostras. Por fim, o acesso ao metagenoma de amostras enriquecidas e montagens de genomas por metagenoma (MAG - Metagenome Assembled Genome), permitiu comparar a estrutura genômica do operon pmoCAB oriunda de diferentes solos. Os resultados mostraram que estrutura da comunidade total e metanotrófica se alteram com a conversão do solo florestal em pastagem, de maneiras distintas nas áreas amostradas, e com comportamento diferenciado ao longo dos enriquecimentos. O filo Acidobacteria mostrou-se característico de solos florestais, enquanto Actinobacteria, Firmicutes e Bacteoidetes de pastagens, ao passo que a abundância relativa e a riqueza de metanotróficos foi mais elevada em solos de pastagens. Também ocorrem alterações nas interações microbianas, mostrando que florestas possuem correlações mais estáveis que solos de pastagem, porém diferentes entre as áreas estudadas. Estas correlações também são notadas na associação de bactérias metanotróficas com outros grupos, como os gêneros Burkholderia, Pseudomonas, Flavisobacter e Cupriavidus. Em resumo, observa-se que há diferenciação no enriquecimento de bactérias metanotróficas nos diferentes solos e áreas, e os genomas montados indicam a possibilidade de metabolismos distintos. Estes dados contribuem para a compreensão das alterações, em diferentes níveis, da comunidade microbiana nos ambientes de conversão do uso do solo. / The Amazon hosts the largest rainforest on the planet, considered a biodiversity \"hotspot\". The increase in anthropogenic actions in the last decades (deforestation and burning) has caused irreparable losses in biological diversity, contributing significantly to climate change through changes in hydrological flows and excessive emissions of greenhouse gases, including methane. Thus, in the search for the best understanding of these changes, it is of fundamental importance to study the microbial communities associated with methane consumption. This work aimed to evaluate the impact of changes in land use on the genomic structure and bacterial communities associated with the oxidation of methane in the soil, seeking the combination of independent (community) and dependent analyzes (enrichment and growth), along with access to the genomes assembled from methanotrophic bacteria. Samples from different soil uses and regions of the Amazon rainforest were collected, such as primary forests, secondary forests and pastures in the Santarém region (PA) and primary forests and pastures in Ariquemes (RO). The collected soils were added to the methane-enriched medium to stimulate the metabolism of the methanotrophic bacteria. In both the original and the enriched samples, were performed quantifications of the pmoA gene by the quantitative PCR technique (qPCR) and characterization of the total community (bacteria and archaea) and methanotrophic by the sequencing of the V4-V5 region of the 16S rRNA gene. Network analyzes and bacterial isolations were also carried out in order to obtain a better understanding of the microbial correlations and associations of the samples. Finally, the access to the metagenome of enriched samples and genome assemblies by metagenome (MAG - Metagenome Assembled Genome) allowed comparing the genomic structure of the pmoCAB operon from different soils. The results showed that the structure of the total and methanotrophic community analyzed changes with the conversion of the forest soil to pasture, in different ways in the sampled areas and in enriched soils. The phyla Acidobacteria showed to be characteristic of forest soils, while Actinobacteria, Firmicutes, and Bacteroides of pastures and the relative abundance and richness of methanotrophic are higher in pastures soils. The changes were observed for microbial interactions, showing that forests have more stable correlations than pasture soils, but different between the areas studied. These correlations are also noted in the association of methanotrophic bacteria with other groups, such as the genera Burkholderia, Pseudomonas, Flavisobacter and Cupriavidus. In summary, it was observed differentiation in the enrichment of methanotrophic bacteria in the different soils and areas, and the assembled genomes indicate the possibility of different metabolisms. These data contribute to the understanding of the changes, at different levels, of the microbial community in the land use conversion environments.

A conversão de áreas de florestas da Amazônia em áreas agrícolas e pastoris desregula processos relacionados ao estoque de carbono, sendo considerada depois da queima de combustíveis fósseis a atividade que mais contribui com a emissão de gases do efeito estufa, dentre os quais se encontra o metano. A produção de metano é intermediada pelas arquéias metanogênicas, que atuam na decomposição anaeróbia da matéria orgânica. Portanto, para compreender as alterações do fluxo desse gás no ecossistema amazônico, é necessário que as comunidades microbianas envolvidas nesse processo sejam estudadas. Dessa forma, o presente estudo teve por objetivo monitorar e caracterizar comunidades de arquéias metanogênicas, por análises de enriquecimento destas comunidades, em amostras de solo provenientes de floresta primária, floresta secundária e pastagem da região amazônica. As amostras de solo foram colocadas em meio enriquecido com a adição de acetato, metanol ou H2:CO2, separadamente, para estimular os metabolismos aceticlástico, metilotrófico e hidrogenotrófico. O monitoramento desses cultivos foi realizado por análises de emissão de metano por cromatografia gasosa, quantificação do gene mcrA pela técnica de PCR quantitativo (qPCR) e caracterização da comunidade metanogênica por meio de microscopia e sequenciamento da região V4-V5 do gene 16S rRNA. Analisando a emissão de metano entre os três tipos de fontes de carbono para as três amostras de solo, os enriquecimentos com metanol apresentaram uma produção maior de metano em relação as amostras com o acetato e muito superior aos cultivos com atmosfera de H2:CO2. A maior média de produção de metano ocorreu nos enriquecimentos com metanol, indicando que a via metilotrófica embora considerada alternativa, pode ser importante na produção de metano no solo amazônico. Por meio da técnica de qPCR foi possível quantificar o gene mcrA das amostras de pastagens logo no tempo inicial da incubação, o que não foi possível para as amostras florestais. No tempo final, o número de cópias desse gene foi similar para os três perfis de solo. Foi possível observar pela caracterização fenotípica dos enriquecimentos agregados de células característicos do gênero Methanosarcina, gênero que foi identificado posteriormente pelo sequenciamento do gene 16S rRNA, além de células em formatos de bastonetes e cocos. Os resultados do sequenciamento permitiram identificar 7 grupos distintos de arqueias metanogênicas, afiliados aos filos Euryarchaeota e Bathyarchaeota. Nas amostras iniciais de pastagens foram identificadas sequências que se afiliaram a todos esses grupos, enquanto as amostras florestais apresentaram sequencias afiliadas apenas ao gênero Methanosarcina. A composição final da comunidade das amostras de pastagens foi similar a inicial, porém mais abundante. Os enriquecimentos de amostras de solo de floresta primária e secundária apresentaram uma composição distinta, devido ao enriquecimento de grupos que não foram identificados no início da incubação. Os resultados obtidos mostraram que embora as arqueias metanogênicas estejam em baixa abundância nos solos florestais, podem ser enriquecidos quando submetidos a condições favoráveis, atingindo produção de metano e alcançando composição similar as amostras de pastagens. / Amazonian forest conversion into agricultural and livestock areas disrupts processes related to carbon stock, being considered, after the fossil fuels burning, the activity contributes most to greenhouse gases emission, of which is methane. Methane production is mediated by methanogenic archaea, acting in organic matter anaerobic decomposition. Therefore, to understand the changes in the flow of this gas in the Amazonian ecosystem, it is necessary to study microbial communities involved in this process. This study aims to monitor and characterize methanogenic archaeal communities by population enrichment from soil samples collected in primary, secondary and pasture of the Amazon region. Soil samples were placed into an enriched medium and received separately acetate, methanol, and H2:CO2 to stimulate the three metabolism types: acetoclastic, methylotrophic and hydrogenotrophic. Monitoring was performed by methane emission analysis by gas chromatography, mcrA quantification by the quantitative PCR and the community characterization was performed by microscopy and sequencing of the V4-V5 region of the 16S rRNA gene. Analyzing the methane emission by the three types of carbon sources in the three soil samples, methanol enrichments presented a higher methane yield than the acetate samples and much larger than cultures with H2:CO2. These results indicate that methylotrophic pathway, although considered as an alternative, may be important in methane production in the Amazonian soil. Was possible to quantify the mcrA gene by qPCR from pasture samples at the initial incubation time, which was not possible for forest samples. In incubation final time, copies number of this gene was similar for the three soil profiles. The phenotypic characterization of enrichments revealed aggregated cells, characteristic of the genus Methanosarcina, later identified by 16S rRNA sequencing. The cells in rod-shaped and cocci formats were also observed. Was identify by sequencing 7 different methanogenic archaeas groups affiliated with Euryarchaeota and Bathyarchaeota phylum. In the initial pasture samples, were identified sequences affiliated with all these groups, while forest samples presented sequences affiliated with only a Methanosarcina genus. Pasture samples showed a final community composition similar to initial, however more abundant. Soil samples enrichment from primary and secondary forest presented a distinct composition due to groups enrichment that was not identified at incubation beginning. These results showed that although methanogenic archaeas are in low abundance in forest soils, they can be enriched when submitted to favorable conditions, archive methane production and reaching similar composition pasture samples.