Eleven experiments examined two late-developing learning and memory systems in rats: fear-potentiated startle (FPS) and the contextual regulation of latent inhibition and extinction. The first study was based on three previous developmental findings on FPS: (1) FPS to an odour CS emerges at postnatal day (PN) 23; Rats conditioned at PN16 to an odour CS express freezing but not FPS when tested at PN23, and (3) FPS to an odour CS trained at PN16 is activated if rats are also trained to a difference odour at PN23 (Yap, Stapinski, & Richardson, 2005). Yap et al. (2005) hypothesised that the activation effect only occurs if rats are given training to the second odour at an age when FPS has emerged. Study 1 assessed this hypothesis and trained the second odour CS at either PN23 or PN20. Contrary to expectations, the results of this study showed the activation effect for both groups of rats. Surprisingly, the results also revealed a significant FPS effect to the odour CS trained at PN20. Subsequent experiments examined this unexpected result, and found that learning to odour 1 at PN16 facilitated the age of onset for FPS at PN20. The results of Study 1 are discussed in relation to past findings on enrichment, cumulative learning, and neurobiological models of conditioned fear. The second section of this thesis (Studies 2 and 3) examined the context-specificity of two memory interference paradigms, latent inhibition and extinction, in developing rats. The studies found that both phenomena were context-specific at PN23-25 but not at PN16-18. Moreover, the results suggest that the context-specificity of both latent inhibition depended on the age of the rat during the second phase of training, but not their age during the first phase of training or their age at test. The implications of these findings for theoretical and neural models of learning, as well as the occurrence of latent inhibition and extinction during development are discussed.

OLIVEIRA, A.R. Envolvimento de receptores dopaminérgicos da área tegmental ventral e do complexo basolateral da amígdala na aquisição e na expressão do medo condicionado. 2010. 93 f. Tese (Doutorado) Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo. O condicionamento Pavloviano é um dos paradigmas mais utilizados para estudar as bases biológicas das emoções, assim como da aprendizagem e memória. A dopamina (DA) é um dos principais neurotransmissores envolvidos na mediação de estados de medo e ansiedade. Um conjunto crescente de evidências dá suporte à hipótese de que a ativação da via mesocorticolímbica, proveniente de neurônios dopaminérgicos da área tegmental ventral (ATV), é particularmente sensível à estimulação aversiva. Entre as regiões inervadas por esta via, o complexo basolateral da amígdala (BLA) é um componente essencial dos circuitos neurais do medo condicionado. Assim, o presente estudo explorou o envolvimento de mecanismos DA da ATV e do BLA, através do uso de agonistas e antagonistas de receptores DA, na aquisição e expressão do medo condicionado à luz. Não houve efeito das drogas DA no sobressalto potencializado pelo medo (SPM), quando injetadas na ATV antes do condicionamento, indicando que os receptores DA da ATV não participam da aquisição do medo condicionado à luz. Ao contrário, quando injetado na ATV antes do teste, quimpirole (agonista D2) reduziu o SPM, enquanto as demais drogas não tiveram efeito. A administração de SCH 23390 (antagonista D1) no BLA não produziu efeitos no SPM, indicando que os receptores D1 do BLA não parecem envolvidos na expressão do SPM. Já a administração de sulpirida (antagonista D2) no BLA inibiu o SPM produzido pela luz. Além disso, a expressão do medo condicionado foi associada a um aumento do congelamento e dos níveis extracelulares de DA no BLA, ambos inibidos com a administração de quimpirole na ATV. A capacidade do quimpirole em diminuir o SPM e o congelamento condicionado parece ser resultado de sua ação em auto-receptores D2 da ATV. A ativação desses receptores diminui os níveis de dopamina em áreas que recebem terminações da via mesocorticolímbica. Os resultados com a sulpirida realçam a importância dos receptores D2 do BLA na expressão do medo condicionado Pavloviano. / OLIVEIRA, A.R. Involvement of dopaminergic receptors of ventral tegmental area and basolateral amygdala in the acquisition and expression of conditioned fear. 2010. 93 p. Thesis (Doctoral) Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo. The Pavlovian fear conditioning is one of the most used paradigms to study the biological basis of emotion, as well as of learning and memory. Dopamine (DA) is one of the most important neurotransmitters involved in mechanisms underlying states of fear and anxiety. A growing body of evidence supports the hypothesis that excitation of the mesocorticolimbic pathway, originating from DA neurons in the ventral tegmental area (VTA), is particularly sensitive to fear-arousing stimuli. Among the forebrain regions innervated by this pathway, the basolateral amygdala (BLA) is an essential component of the neural circuitry of conditioned fear. The present study explored the involvement of VTA and BLA DA receptors, using DA agonists and antagonists, in the acquisition and expression of conditioned fear to a light conditioned stimulus (CS). None of the drugs used produced significant effects on fear-potentiated startle (FPS) when injected in VTA before conditioning, indicating that VTA DA receptors are not involved in the acquisition of conditioned fear to a light-CS. In contrast, when injected before the test session, intra-VTA quinpirole (D2 agonist) significantly reduced FPS, whereas the other drugs had no effect. Intra-BLA SCH 23390 (D1 antagonist) did not produce significant effects on FPS, indicating that BLA D1 receptors do not appear to be involved in the expression of FPS. On the other hand, intra-BLA sulpiride (D2 antagonist) inhibited FPS produced by light-CS previously paired with footshocks. Also, conditioned fear was associated with increased freezing and DA levels in the BLA, both inhibited by intra-VTA quinpirole. Quinpirole\'s ability to decrease FPS and conditioned freezing may be the result of an action on VTA D2 presynaptic autoreceptors. The activation of those receptors decreases dopamine levels in terminal fields of the mesocorticolimbic pathway. Sulpirides results stress the importance of BLA D2 receptors in the fear-activating effects of the Pavlovian conditioning.

O aumento do reflexo de sobressalto na presença de um estímulo que tenha sido previamente pareado a choques nas patas é tomado como índice de medo e nomeado sobressalto potencializado pelo medo (SPM). O congelamento, interrupção de todos os movimentos observáveis, exceto aqueles associados com a respiração, também tem sido utilizado como índice de medo em ratos. Um crescente número de evidências sugere o envolvimento de mecanismos dopaminérgicos em diferentes aspectos da memória afetiva, como sua formação, evocação e expressão. No entanto, resultados sobre como e por meio de quais receptores os mecanismos dopaminérgicos influenciam o medo têm sido inconsistentes. O presente estudo examina o envolvimento dos receptores dopaminérgicos na aquisição e na expressão do medo condicionado à luz. Para isso, foram analisados os efeitos do antagonista D1, SCH 23390, do agonista D1, SKF 38393, do antagonista D2, sulpirida, e do agonista D2, quimpirole, no SPM e no congelamento. A atividade motora dos animais também foi avaliada no teste do campo aberto. SCH 23390, SKF 38393, sulpirida e quimpirole, administrados antes do condicionamento, não produziram efeitos no SPM, mas SCH 23390 diminuiu o congelamento. As administrações de SCH 23390, SKF 38393 e sulpirida antes do teste também não produziram efeitos no SPM e no congelamento. Quimpirole, em doses que agem em receptores pré-sinápticos, causou uma redução significativa no SPM e no congelamento, quando administrado antes do teste. A ação das drogas não foi devida a efeitos não-específicos uma vez que elas não produziram efeitos no teste do campo aberto. Os resultados sugerem que mecanismos dopaminérgicos devem estar envolvidos tanto na aquisição, quanto na expressão do medo condicionado à luz. Receptores D1 pós-sinápticos parecem participar da aquisição do congelamento condicionado à luz-CS, mas não do SPM. Por outro lado, receptores D2 pré-sinápticos parecem estar envolvidos na expressão do medo condicionado à luz-CS. / The increase in the startle reflex in the presence of a stimulus that has been previously paired to footshock is taken as an index of fear and named fear potentiated startle (FPS). Freezing behavior, a cessation of all observable movements, except those associated with respiration, has also been used as an index of fear in rats. A growing body of evidence has suggested that dopaminergic mechanisms are implicated in different aspects of affective memory, namely its formation, expression or retrieval. However, the results of studies that have examined how, and through which receptors, dopaminergic mechanisms influence fear have been inconsistent. This work is aimed at examining the involvement of dopaminergic receptors in the acquisition and expression of conditioned fear to ligth-CS. We evaluated the effects of systemic administration of the D1 antagonist, SCH 23390, the D1 agonist, SKF 38393, the D2 antagonist, sulpiride, and the D2 agonist, quinpirole before and after conditioning on FPS and freezing. The motor activity of the animals was also evaluated in an open field test. SCH 23390, SKF 38393, sulpiride and quinpirole, injected before conditioning sessions, did not produce any effect on FPS, but SCH 23390 decreased freezing. Injections of SCH 23390, SKF 38393 and sulpiride before testing session did not produce any effect on FPS or freezing. Quinpirole, injected at doses acting at presynaptic level, caused significant reduction in FPS and freezing, when injected before testing. Drugs’ action was not due to nonspecific effects since they had no effect in the open field test. Our findings indicate that DA mechanisms are involved in the acquisition and expression of conditioned fear using light-CS. Dopaminergic mechanisms mediated by postsynaptic D1 receptors seem to be involved in the acquisition of conditioned freezing to light-CS, but not in FPS. On the other hand, dopaminergic mechanisms mediated by presynaptic D2 receptors seem to be involved in the expression of conditioned fear to light-CS.

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 aumento do reflexo de sobressalto na presença de um estímulo que tenha sido previamente pareado a choques nas patas é tomado como índice de medo e nomeado sobressalto potencializado pelo medo (SPM). O congelamento, interrupção de todos os movimentos observáveis, exceto aqueles associados com a respiração, também tem sido utilizado como índice de medo em ratos. Um crescente número de evidências sugere o envolvimento de mecanismos dopaminérgicos em diferentes aspectos da memória afetiva, como sua formação, evocação e expressão. No entanto, resultados sobre como e por meio de quais receptores os mecanismos dopaminérgicos influenciam o medo têm sido inconsistentes. O presente estudo examina o envolvimento dos receptores dopaminérgicos na aquisição e na expressão do medo condicionado à luz. Para isso, foram analisados os efeitos do antagonista D1, SCH 23390, do agonista D1, SKF 38393, do antagonista D2, sulpirida, e do agonista D2, quimpirole, no SPM e no congelamento. A atividade motora dos animais também foi avaliada no teste do campo aberto. SCH 23390, SKF 38393, sulpirida e quimpirole, administrados antes do condicionamento, não produziram efeitos no SPM, mas SCH 23390 diminuiu o congelamento. As administrações de SCH 23390, SKF 38393 e sulpirida antes do teste também não produziram efeitos no SPM e no congelamento. Quimpirole, em doses que agem em receptores pré-sinápticos, causou uma redução significativa no SPM e no congelamento, quando administrado antes do teste. A ação das drogas não foi devida a efeitos não-específicos uma vez que elas não produziram efeitos no teste do campo aberto. Os resultados sugerem que mecanismos dopaminérgicos devem estar envolvidos tanto na aquisição, quanto na expressão do medo condicionado à luz. Receptores D1 pós-sinápticos parecem participar da aquisição do congelamento condicionado à luz-CS, mas não do SPM. Por outro lado, receptores D2 pré-sinápticos parecem estar envolvidos na expressão do medo condicionado à luz-CS. / The increase in the startle reflex in the presence of a stimulus that has been previously paired to footshock is taken as an index of fear and named fear potentiated startle (FPS). Freezing behavior, a cessation of all observable movements, except those associated with respiration, has also been used as an index of fear in rats. A growing body of evidence has suggested that dopaminergic mechanisms are implicated in different aspects of affective memory, namely its formation, expression or retrieval. However, the results of studies that have examined how, and through which receptors, dopaminergic mechanisms influence fear have been inconsistent. This work is aimed at examining the involvement of dopaminergic receptors in the acquisition and expression of conditioned fear to ligth-CS. We evaluated the effects of systemic administration of the D1 antagonist, SCH 23390, the D1 agonist, SKF 38393, the D2 antagonist, sulpiride, and the D2 agonist, quinpirole before and after conditioning on FPS and freezing. The motor activity of the animals was also evaluated in an open field test. SCH 23390, SKF 38393, sulpiride and quinpirole, injected before conditioning sessions, did not produce any effect on FPS, but SCH 23390 decreased freezing. Injections of SCH 23390, SKF 38393 and sulpiride before testing session did not produce any effect on FPS or freezing. Quinpirole, injected at doses acting at presynaptic level, caused significant reduction in FPS and freezing, when injected before testing. Drugs’ action was not due to nonspecific effects since they had no effect in the open field test. Our findings indicate that DA mechanisms are involved in the acquisition and expression of conditioned fear using light-CS. Dopaminergic mechanisms mediated by postsynaptic D1 receptors seem to be involved in the acquisition of conditioned freezing to light-CS, but not in FPS. On the other hand, dopaminergic mechanisms mediated by presynaptic D2 receptors seem to be involved in the expression of conditioned fear to light-CS.

<p>The present thesis explored the neurobiological basis of three aspects of defense behaviors in humans. Positron emission tomography methodology was used, and changes in regional cerebral blood flow (rCBF) were measured as an index of neural activity. Firstly, brain function was studied in a group of patients suffering from combat-related posttraumatic stress disorder, using a symptom provocation paradigm with combat sounds in order to elicit fear. Exposure to auditory trauma reminders relative to neutral sounds was associated with increased rCBF in sensorimotor areas, the cerebellar vermis, the periaqueductal gray matter, and the right amygdala, whereas decreased activity was observed in the retrosplenial area of the posterior cingulate cortex. Secondly, the neural circuitry mediating the acoustic startle response and its habituation was studied in a group of healthy subjects. During acoustic startle stimulation as compared to a resting condition, increased rCBF was found in a medial posterior area of the pons corresponding to the nucleus reticularis pontis caudalis. As a result of startle repetition, altered activity was found in the cerebellum, pointing to its involvement in startle habituation. Thirdly, neural activity associated with startle modulation by phobic fear was studied in a group of subjects with specific animal phobias during exposure to pictures of their feared and non-feared objects, paired and unpaired with acoustic startle stimuli. As a result of startle potentiation, increased rCBF was found in the left amygdaloid-hippocampal region, and medially in the affective division of the anterior cingulate cortex. In conclusion, these results provide evidence for the involvement of limbic and paralimbic brain areas during fear provocation and fear-potentiated startle and for a similar neurocircuitry underlying startle in humans and animals.</p>

The present thesis explored the neurobiological basis of three aspects of defense behaviors in humans. Positron emission tomography methodology was used, and changes in regional cerebral blood flow (rCBF) were measured as an index of neural activity. Firstly, brain function was studied in a group of patients suffering from combat-related posttraumatic stress disorder, using a symptom provocation paradigm with combat sounds in order to elicit fear. Exposure to auditory trauma reminders relative to neutral sounds was associated with increased rCBF in sensorimotor areas, the cerebellar vermis, the periaqueductal gray matter, and the right amygdala, whereas decreased activity was observed in the retrosplenial area of the posterior cingulate cortex. Secondly, the neural circuitry mediating the acoustic startle response and its habituation was studied in a group of healthy subjects. During acoustic startle stimulation as compared to a resting condition, increased rCBF was found in a medial posterior area of the pons corresponding to the nucleus reticularis pontis caudalis. As a result of startle repetition, altered activity was found in the cerebellum, pointing to its involvement in startle habituation. Thirdly, neural activity associated with startle modulation by phobic fear was studied in a group of subjects with specific animal phobias during exposure to pictures of their feared and non-feared objects, paired and unpaired with acoustic startle stimuli. As a result of startle potentiation, increased rCBF was found in the left amygdaloid-hippocampal region, and medially in the affective division of the anterior cingulate cortex. In conclusion, these results provide evidence for the involvement of limbic and paralimbic brain areas during fear provocation and fear-potentiated startle and for a similar neurocircuitry underlying startle in humans and animals.

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.

OLIVEIRA, A.R. Envolvimento de receptores dopaminérgicos da área tegmental ventral e do complexo basolateral da amígdala na aquisição e na expressão do medo condicionado. 2010. 93 f. Tese (Doutorado) Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo. O condicionamento Pavloviano é um dos paradigmas mais utilizados para estudar as bases biológicas das emoções, assim como da aprendizagem e memória. A dopamina (DA) é um dos principais neurotransmissores envolvidos na mediação de estados de medo e ansiedade. Um conjunto crescente de evidências dá suporte à hipótese de que a ativação da via mesocorticolímbica, proveniente de neurônios dopaminérgicos da área tegmental ventral (ATV), é particularmente sensível à estimulação aversiva. Entre as regiões inervadas por esta via, o complexo basolateral da amígdala (BLA) é um componente essencial dos circuitos neurais do medo condicionado. Assim, o presente estudo explorou o envolvimento de mecanismos DA da ATV e do BLA, através do uso de agonistas e antagonistas de receptores DA, na aquisição e expressão do medo condicionado à luz. Não houve efeito das drogas DA no sobressalto potencializado pelo medo (SPM), quando injetadas na ATV antes do condicionamento, indicando que os receptores DA da ATV não participam da aquisição do medo condicionado à luz. Ao contrário, quando injetado na ATV antes do teste, quimpirole (agonista D2) reduziu o SPM, enquanto as demais drogas não tiveram efeito. A administração de SCH 23390 (antagonista D1) no BLA não produziu efeitos no SPM, indicando que os receptores D1 do BLA não parecem envolvidos na expressão do SPM. Já a administração de sulpirida (antagonista D2) no BLA inibiu o SPM produzido pela luz. Além disso, a expressão do medo condicionado foi associada a um aumento do congelamento e dos níveis extracelulares de DA no BLA, ambos inibidos com a administração de quimpirole na ATV. A capacidade do quimpirole em diminuir o SPM e o congelamento condicionado parece ser resultado de sua ação em auto-receptores D2 da ATV. A ativação desses receptores diminui os níveis de dopamina em áreas que recebem terminações da via mesocorticolímbica. Os resultados com a sulpirida realçam a importância dos receptores D2 do BLA na expressão do medo condicionado Pavloviano. / OLIVEIRA, A.R. Involvement of dopaminergic receptors of ventral tegmental area and basolateral amygdala in the acquisition and expression of conditioned fear. 2010. 93 p. Thesis (Doctoral) Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo. The Pavlovian fear conditioning is one of the most used paradigms to study the biological basis of emotion, as well as of learning and memory. Dopamine (DA) is one of the most important neurotransmitters involved in mechanisms underlying states of fear and anxiety. A growing body of evidence supports the hypothesis that excitation of the mesocorticolimbic pathway, originating from DA neurons in the ventral tegmental area (VTA), is particularly sensitive to fear-arousing stimuli. Among the forebrain regions innervated by this pathway, the basolateral amygdala (BLA) is an essential component of the neural circuitry of conditioned fear. The present study explored the involvement of VTA and BLA DA receptors, using DA agonists and antagonists, in the acquisition and expression of conditioned fear to a light conditioned stimulus (CS). None of the drugs used produced significant effects on fear-potentiated startle (FPS) when injected in VTA before conditioning, indicating that VTA DA receptors are not involved in the acquisition of conditioned fear to a light-CS. In contrast, when injected before the test session, intra-VTA quinpirole (D2 agonist) significantly reduced FPS, whereas the other drugs had no effect. Intra-BLA SCH 23390 (D1 antagonist) did not produce significant effects on FPS, indicating that BLA D1 receptors do not appear to be involved in the expression of FPS. On the other hand, intra-BLA sulpiride (D2 antagonist) inhibited FPS produced by light-CS previously paired with footshocks. Also, conditioned fear was associated with increased freezing and DA levels in the BLA, both inhibited by intra-VTA quinpirole. Quinpirole\'s ability to decrease FPS and conditioned freezing may be the result of an action on VTA D2 presynaptic autoreceptors. The activation of those receptors decreases dopamine levels in terminal fields of the mesocorticolimbic pathway. Sulpirides results stress the importance of BLA D2 receptors in the fear-activating effects of the Pavlovian conditioning.

A substância cinzenta periaquedutal dorsal (dPAG) e o hipotálamo medial (MH) são duas estruturas encefálicas que estão envolvidas na elaboração de estados aversivos e expressão de respostas defensivas. A estimulação elétrica da dPAG ou do MH produz uma série de respostas comportamentais que se assemelham às respostas defensivas induzidas pela presença de um predador. Esses mesmos comportamentos podem ser eliciados com a microinjeção local de agonistas glutamatérgicos nessas estruturas, indicando o envolvimento de aminoácidos excitatórios na expressão das respostas defensivas incondicionadas. Apesar disso, a participação destas estruturas no medo condicionado ainda é pouco conhecida. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o envolvimento da mediação glutamatérgica da dPAG e de núcleos do MH núcleo anterior (AH) e núcleo pré-mamilar dorsal (PMd) na expressão do medo condicionado à luz. Para isso, foram avaliados os efeitos de agonistas e antagonistas glutamatérgicos (AMPA/Cainato e NMDA) administrados nessas estruturas no teste do sobressalto potencializado pelo medo (SPM) e na medida de congelamento condicionado. Ratos Wistar machos com cânulas-guias implantadas na dPAG, AH ou PMd foram submetidos ao condicionamento aversivo (pareamentos luz+choque). Vinte e quatro horas depois, esses animais receberam injeções intra-dPAG, AH ou PMd de NMDA ou ácido caínico (agonistas NMDA e AMPA/Cainato, respectivamente) ou AP7 ou NBQX (antagonistas NMDA e AMPA/Cainato, respectivamente) e foram submetidos ao teste do SPM. A resposta de congelamento condicionado foi avaliada na mesma sessão. Eventuais alterações motoras foram avaliadas no teste do campo aberto. A administração dos agonistas glutamatérgicos na dPAG promoveu efeitos pró-aversivos no SPM e congelamento condicionado. NBQX sozinho não produziu nenhum efeito significativo, ao passo que o AP7 diminuiu somente o congelamento condicionado. Entretanto, ambos os antagonistas bloquearam os efeitos dos respectivos agonistas. Já a administração dos agonistas e antagonistas glutamatérgicos no AH e PMd, em doses que não afetaram a atividade motora, não produziu efeitos significativos na resposta de congelamento condicionado e SPM. Os presentes resultados sugerem a participação de aminoácidos excitatórios da dPAG, mas não do MH, na expressão do medo condicionado à luz. / The dorsal periaqueductal gray matter (dPAG) and the medial hypothalamus (MH) are two brain structures that are involved in the elaboration of aversive states and expression of defensive responses. Electrical stimulation of the dPAG or MH produces a series of behavioral responses that resemble those defensive responses triggered in the presence of a predator. These same behaviors can be elicited with the local microinjection of glutamate agonists into these structures, indicating the involvement of excitatory amino acids in the expression of unconditioned fear responses. Nevertheless, the involvement of these structures in fear conditioning is still unknown. The objective of this study was to evaluate the involvement of glutamatergic mediation of the dPAG and MH nuclei anterior nucleus (AH) and dorsal pre-mammillary nucleus (PMd) in the expression of conditioned fear to the light. Thus, we evaluated the effects of glutamatergic agonists and antagonists (AMPA/Kainate and NMDA) administered into these structures in fear potentiated startle (FPS) and conditioned freezing responses to the light. Male Wistar rats with guide-cannulae implanted in the dPAG, AH or PMd were subjected to aversive conditioning (light+shock pairings). Twenty-four hours later, the animals were injected intra-dPAG, AH or PMd with NMDA or kainic acid (NMDA and AMPA/Kainate agonists, respectively) or AP7 or NBQX (NMDA and AMPA/Kainate antagonists, respectively) and were subjected to the FPS test. The conditioned freezing response was measured in the same session. Potential motor effects were evaluated with the open-field test. The administration of glutamate agonists into the dPAG promoted pro-aversive effects in the FPS and conditioned freezing. NBQX produced no significant effect per se, whereas AP7 only decreased conditioned freezing. Both antagonists blocked the effects of the respective agonist. On the other hand, the administration of glutamatergic agonists and antagonists into AH and PMd, in doses that did not affect motor activity, produced no significant effects on conditioned fear responses. The present results suggest the involvement of mechanisms mediated by excitatory amino acids of the dPAG, but not of the MH, in the expression of conditioned fear responses to light.