Orientador: Mario Sergio Palma / Resumo: Atualmente, as abelhas têm sido utilizadas como modelos de aprendizagem e memória, destacando a sua utilidade para a neurociência, em particular para o melhor entendimento das bases da cognição. Para isso, o reflexo de extensão de probóscide (REP) é um estímulo incondicionado (US) amplamente utilizado para acessar a habilidade das abelhas para correlacioná-la com um estímulo condicionado (CS) durante a aprendizagem e aquisição de memória. No presente estudo REP foi utilizado para estudos proteômicos do cérebro de abelhas por meio de diversas estratégias inovadoras. Proteômica shotgun foi aplicada ao estudo de proteínas solúvel em sistema µLC-ESI-micrOToF-QIII e quantificação label-free em sistema LTQ-Orbitrap XL ETD, sendo o primeiro estudo de análise proteômica que chama atenção para o fato de que o comportamento reflexo (não-condicionado - US) por si só ativa diversas cascatas metabólicas, incluindo processos biológicos relacionados à memória. A análise comparativa dos perfis proteômicos para os cérebros de operárias do grupo controle e do grupo REP demonstraram uma ativação do metabolismo de compostos cíclicos/heterocíclicos/aromáticos em paralelo com o metabolismo de compostos nitrogenados. Este processo seguiu-se pela regulação negativa de proteínas envolvidas no metabolismo de metabólitos fosforilados e a regulação positiva das proteínas relacionadas com o metabolismo dos carboidratos. Isto provavelmente ocorreu para fornecer energia metabólica para os processos celular... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Nowadays, bees have been used as models in studies of learning and memory, highlighting their utility for neuroscience, in particular for a better understanding of the bases of cognition. For this, proboscis extension reflex (PER) is an unconditioned stimulus (US) widely used to access bees' ability to correlate it with a conditioned stimulus (CS) during learning and memory acquisition. In the present study, PER was used for proteomic studies of bees brain through several innovative strategies. Proteomic shotgun was applied to the study of soluble proteins in μLC-ESI-micrOToF-QIII system and label-free quantification in LTQ-Orbitrap XL ETD system, being the first proteomic analysis study that draws attention to the fact that reflex behavior (US) alone activates various metabolic cascades, including biological processes related to memory. The comparative analysis of the proteomic profiles for the workers' brains from control group and REP group demonstrated metabolism of cyclic / heterocyclic / aromatic compounds in parallel with the metabolism of nitrogen compounds. This process was followed by the negative regulation of proteins involved in metabolism of phosphorylated metabolites and the positive regulation of proteins related to the metabolism of carbohydrates. This has probably occurred to provide metabolic energy for the cellular processes needed to adapt the brain to PER. In addition, the transcriptome analysis of foraging bees brain was performed, which was used in the... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso combinado de etanol e bebidas energéticas tem aumentado entre adolescentes. Além disso, estudos epidemiológicos indicam que o co-uso aumenta a probabilidade de consumo abusivo e dependência de etanol. Apesar disso, pouco se sabe sobre as consequências neurocomportamentais da co-exposição no cérebro adolescente. Este estudo tem como objetivo avaliar o curso temporal dos efeitos agudos da exposição à bebida energética e/ou etanol na atividade motora e ansiedade no teste de campo aberto, como também, os efeitos agudos ou prolongados sobre aprendizagem/memória e coordenação motora em camundongos adolescentes. Camundongos Suíços foram divididos em 4 grupos: bebidas energéticas e etanol, bebida energética, etanol e água. Três estudos separados foram conduzidos para avaliar cada um dos objetivos específicos deste trabalho. No primeiro estudo, realizado em PN40, os animais receberam a administração de bebida energética (8 ml/kg) e/ou etanol (4 g/kg) por gavagem e após 55 minutos foram submetidos ao teste do campo aberto (sessão 1). Outras duas sessões foram realizadas em sequência usando a metade da dose inicial (sessão 2 e 3). Nos estudos 2 e 3, estudamos os efeitos agudos (PN40) e crônicos (exposição de PN30-40) sobre o teste de esquiva passiva (0,3 mA, 3 s) e sobre o desempenho no teste do cilíndro giratório (sessão de treinamento e após 1 e 3 horas da gavagem das drogas). Em ambos os casos, a dose de bebida energética (8 ml/kg) e/ou etanol (4 g/kg) foi administrada. No teste da esquiva passiva, as sessões de treino e retenção foram realizadas 1 e 24 horas após a administração da droga, respectivamente. No teste do Rotarod, cada sessão foi constituída por 5 tentativas em modelo de aceleramento contínuo (4 a 40 rpm/min em uma tentativa de 2 min). Os nossos dados indicam que a exposição concomitante a bebida energética potencializa o efeito de hiperatividade induzido pelo etanol, como também, gera uma resposta ansiogênica no teste do campo aberto. A exposição aguda ao etanol induz déficit de memória/aprendizagem que não é revertida pela BE. A co-exposição aguda a bebida energética e etanol prolongou incoordenação motora induzida pelo etanol. No entanto, a bebda energética reverteu o comprometimento da coordenação motora gerada pela exposição crônica de etanol em camundongos fêmeas. O presente estudo fornece evidência experimental de que bebida energética e etanol interagem durante a adolescência, resultando em padrões de comportamento que poderiam aumentar o risco de desenvolvimento de abuso ou dependência de etanol. Além disso, os dados indicaram que a exposição aguda à bebida energética não atenuou as consequências negativas geradas pela etanol no desempenho do motor e cognitivo. / The combined use of ethanol and energy drinks has increased among adolescents. Furthermore, epidemiological studies indicate that the co-use increases the likelihood of abuse and ethanol dependence. Nevertheless, little is known about the neurobehavioral effects of co-exposure in adolescent brain. This study aims to evaluate the time course of the acute effects of exposure to energy drink and / or ethanol in motor activity and anxiety in the open field test, but also acute or prolonged effects on learning/memory and motor coordination in mice teens. Swiss mice were divided into 4 groups: ethanol and energy drinks, energy drinks, ethanol and water. Three separate studies were conducted to evaluate each of the specific objectives of this work. In the first study, conducted in PN40, animals received the energy drink administration (8 ml/kg) and / or ethanol (4 g/kg) by gavage and after 55 minutes were subjected to the open field test (session 1). Other two sessions were conducted in sequence using half of the initial dose (session 2 and 3). In trials 2 and 3, we studied the acute effects (PN40) and chronic (exposure PN30-40) on the passive avoidance test (0.3 mA, 3s) and the test performance of the rotary cylinder (training session and 1 and 3 hours after the gavage of drugs). In both cases, the dose of energy drink (8 ml/kg) and / or ethanol (4 g/kg) was administered. In the test of passive avoidance training sessions and the retention were made 1 and 24 hours after drug administration, respectively. In the Rotarod test, each session consisted of 5 trials continuous acceleration model (4 to 40 rpm / min in an attempt to 2 min). Our data indicate that the concurrent exposure to energy drink enhances the effect hyperactivity induced by ethanol, as also, it generates an anxiogenic response in the Open Field test. Acute ethanol exposure induces memory/learning deficits that is not reversed by BE. Acute co-exposure to energy drink and ethanol prolonged incoordination induced by ethanol. However, energy drink reversed the impairment of motor coordination generated by chronic exposure of ethanol in female mice. This study provides experimental evidence that energy drink and ethanol interact during adolescence, resulting in behavioral patterns that could increase the risk of abuse or dependence on ethanol. In addition, the data indicated that acute exposure to energy drink did not attenuate the negative consequences generated by ethanol in motor performance and cognitive.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso combinado de etanol e bebidas energéticas tem aumentado entre adolescentes. Além disso, estudos epidemiológicos indicam que o co-uso aumenta a probabilidade de consumo abusivo e dependência de etanol. Apesar disso, pouco se sabe sobre as consequências neurocomportamentais da co-exposição no cérebro adolescente. Este estudo tem como objetivo avaliar o curso temporal dos efeitos agudos da exposição à bebida energética e/ou etanol na atividade motora e ansiedade no teste de campo aberto, como também, os efeitos agudos ou prolongados sobre aprendizagem/memória e coordenação motora em camundongos adolescentes. Camundongos Suíços foram divididos em 4 grupos: bebidas energéticas e etanol, bebida energética, etanol e água. Três estudos separados foram conduzidos para avaliar cada um dos objetivos específicos deste trabalho. No primeiro estudo, realizado em PN40, os animais receberam a administração de bebida energética (8 ml/kg) e/ou etanol (4 g/kg) por gavagem e após 55 minutos foram submetidos ao teste do campo aberto (sessão 1). Outras duas sessões foram realizadas em sequência usando a metade da dose inicial (sessão 2 e 3). Nos estudos 2 e 3, estudamos os efeitos agudos (PN40) e crônicos (exposição de PN30-40) sobre o teste de esquiva passiva (0,3 mA, 3 s) e sobre o desempenho no teste do cilíndro giratório (sessão de treinamento e após 1 e 3 horas da gavagem das drogas). Em ambos os casos, a dose de bebida energética (8 ml/kg) e/ou etanol (4 g/kg) foi administrada. No teste da esquiva passiva, as sessões de treino e retenção foram realizadas 1 e 24 horas após a administração da droga, respectivamente. No teste do Rotarod, cada sessão foi constituída por 5 tentativas em modelo de aceleramento contínuo (4 a 40 rpm/min em uma tentativa de 2 min). Os nossos dados indicam que a exposição concomitante a bebida energética potencializa o efeito de hiperatividade induzido pelo etanol, como também, gera uma resposta ansiogênica no teste do campo aberto. A exposição aguda ao etanol induz déficit de memória/aprendizagem que não é revertida pela BE. A co-exposição aguda a bebida energética e etanol prolongou incoordenação motora induzida pelo etanol. No entanto, a bebda energética reverteu o comprometimento da coordenação motora gerada pela exposição crônica de etanol em camundongos fêmeas. O presente estudo fornece evidência experimental de que bebida energética e etanol interagem durante a adolescência, resultando em padrões de comportamento que poderiam aumentar o risco de desenvolvimento de abuso ou dependência de etanol. Além disso, os dados indicaram que a exposição aguda à bebida energética não atenuou as consequências negativas geradas pela etanol no desempenho do motor e cognitivo. / The combined use of ethanol and energy drinks has increased among adolescents. Furthermore, epidemiological studies indicate that the co-use increases the likelihood of abuse and ethanol dependence. Nevertheless, little is known about the neurobehavioral effects of co-exposure in adolescent brain. This study aims to evaluate the time course of the acute effects of exposure to energy drink and / or ethanol in motor activity and anxiety in the open field test, but also acute or prolonged effects on learning/memory and motor coordination in mice teens. Swiss mice were divided into 4 groups: ethanol and energy drinks, energy drinks, ethanol and water. Three separate studies were conducted to evaluate each of the specific objectives of this work. In the first study, conducted in PN40, animals received the energy drink administration (8 ml/kg) and / or ethanol (4 g/kg) by gavage and after 55 minutes were subjected to the open field test (session 1). Other two sessions were conducted in sequence using half of the initial dose (session 2 and 3). In trials 2 and 3, we studied the acute effects (PN40) and chronic (exposure PN30-40) on the passive avoidance test (0.3 mA, 3s) and the test performance of the rotary cylinder (training session and 1 and 3 hours after the gavage of drugs). In both cases, the dose of energy drink (8 ml/kg) and / or ethanol (4 g/kg) was administered. In the test of passive avoidance training sessions and the retention were made 1 and 24 hours after drug administration, respectively. In the Rotarod test, each session consisted of 5 trials continuous acceleration model (4 to 40 rpm / min in an attempt to 2 min). Our data indicate that the concurrent exposure to energy drink enhances the effect hyperactivity induced by ethanol, as also, it generates an anxiogenic response in the Open Field test. Acute ethanol exposure induces memory/learning deficits that is not reversed by BE. Acute co-exposure to energy drink and ethanol prolonged incoordination induced by ethanol. However, energy drink reversed the impairment of motor coordination generated by chronic exposure of ethanol in female mice. This study provides experimental evidence that energy drink and ethanol interact during adolescence, resulting in behavioral patterns that could increase the risk of abuse or dependence on ethanol. In addition, the data indicated that acute exposure to energy drink did not attenuate the negative consequences generated by ethanol in motor performance and cognitive.