Os receptores canabinóides CB1 estão presentes em grandes quantidades no sistema nervoso central, especialmente no hipocampo, estrutura encefálica essencial para a formação de memórias. Estudos recentes mostram o importante papel do sistema endocanabinóide hipocampal sobre a consolidação e evocação de memórias emocionalmente relevantes ou que envolvam algum grau de aversividade. Na primeira parte desta tese, estudamos os efeitos da administração intra-hipocampal de AM251, um antagonista seletivo para os receptores canabinóides CB1, ou anandamida, um agonista canabinóide endógeno, sobre as fases da reconsolidação e extinção da memória na tarefa do condicionamento aversivo contextual. Nossos resultados mostram que o antagonista CB1 facilitou a reconsolidação, porém inibiu a extinção. A anandamida inibiu a reconsolidação da memória e facilitou a extinção, e esses efeitos foram revertidos pela co-administração de uma dose subefetiva de AM251, mostrando que os efeitos são mediados pelos receptores CB1. Na segunda parte do trabalho, investigamos os mecanismos por trás do envolvimento do sistema endocanabinóide hipocampal sobre memórias emocionais/aversivas. Foram desenvolvidos dois protocolos com diferentes níveis de aversividade. O antagonista CB1 AM251 inibiu a consolidação da memória no protocolo de alta aversividade (choque forte), mas não no de baixa aversividade (choque fraco). Em seguida, os animais foram submetidos a uma sessão de estresse para mimetizar um aprendizado aversivo e então, treinamos no protocolo fraco. A infusão de AM251 inibiu a consolidação da memória nessas condições. O experimento seguinte avaliou se os glicocorticóides liberados durante o estresse ou num aprendizado com forte conteúdo emocional é o fator determinante para a ativação do sistema endocanabinóide no hipocampo. O AM251 inibiu a consolidação da memória quando os animais eram tratados com o glicocorticóide sintético dexametasona imediatamente antes do treino com choque fraco. Por fim, avaliamos se o local de ação dos glicocorticóides era o hipocampo. A administração intra-hipocampal de dexametasona não produziu efeito sobre a consolidação, sugerindo que a modulação dos glicocorticóides ocorre de maneira indireta. Esses resultados mostram que existe uma interação sinérgica entre o sistema canabinóide e glicocorticóide sobre a modulação da memória. / CB1 cannabinoid receptors are abundantly present in the brain, with large concentration in the hippocampus, an essential structure for the memory processes. Experimental evidence suggests an important role of the endocannabinoid system (ECS) in aversively-motivated memories. Similarly, Glucocorticoids (GC) released in response to stress exposure also modulates memory formation, and both stress and dexamethasone activate the ECS. The scope of the first part is to investigate the potential role of the hippocampal endocannabinoid system on reconsolidation and extinction. Bilateral infusion of CB1 antagonist AM251 into the dorsal hippocampus after memory reactivation facilitated the reconsolidation of the contextual fear conditioning memory. In contrast, the local infusion in CA1 with anandamide blocked memory reconsolidation, an effect that was antagonized after the combined administration of anandamide with a CB1 antagonist, supporting a role of the hippocampal endocabinnoid system in the modulation of the reconsolidation. Local infusion with AM251 into CA1 blocked memory extinction whereas the administration of ananadamide facilitated memory extinction. However, when combined with a subthreshold dose of the antagonist the extinction remain unaffected. Our results demonstrated a modulatory role of the hippocampal endocannabinoid system in both processes after retrieval: reconsolidation and extinction In the second part, we investigated the interaction between the ECS and GCs in the hippocampus in the modulation of fear memory consolidation. Two protocols with different shock intensities were used in order to control the level of aversiveness. Local infusion of AM251 into the CA1 immediately after training was amnestic in the strong, but not in the weak protocol. Moreover, AM251 was amnestic in animals stressed prior to the weak protocol, reverting the stress-induced facilitating effect. In order to investigate if the stress effect was mediated by glucocorticoid, we performed dexamethasone injection before training. Intrahippocampal AM251 infusion reduced memory in these animals. Finally, we investigated if glucocorticoid action site was in hippocampus. Dexamethasone infused directly in CA1 was not able to mimic the systemic injection effect, suggesting an indirect GC modulation. In conclusion, ECS and GC seem to interact in a synergic way in order to modulate memory consolidation.

O sistema renina - angiotensina tem um papel importante e bem descrito na modulação do sistema cardiovascular. Sua participação em processos cognitivos tem sido assunto de diversos trabalhos. É de particular interesse a modulação da memória pela ação de seus metabólitos funcionais, angiotensina II (AII) e IV (AIV), no sistema nervoso central. Apesar dos diversos trabalhos abordando o assunto, o papel da AII no processamento da memória continua controverso. Para tentar aprofundar essa questão utilizamos o paradigma da esquiva inibitória de uma única sessão em conjunto com a infusão intra-hipocampal de AII, AIV, e antagonistas AT1 ou AT2. Ratos foram implantados com cânulas na região CA1 do hipocampo dorsal, alguns dias depois da cirurgia foram treinados em uma tarefa de esquiva inibitória e, em tempos diferentes após o treino, foram infundidos com veículo ou uma das drogas descritas acima. Os animais foram testados 3 ou 24 h após o treino; no primeiro caso para avaliar memória de curta duração (STM) e para avaliar memória de longa duração (LTM) no segundo. Verificou-se um efeito amnésico para a AII na consolidação da LTM e STM quando infundida imediatamente ou 30 min pós-treino, e na evocação da LTM quando infundida 15 min antes do teste. O efeito amnésico da AII parece ser modulado exclusivamente por sua ação em receptores AT2, não tendo participação nem receptores AT1, nem sua conversão endógena em AIV. A AII endógena não parece ter qualquer participação na formação da memória de esquiva inibitória.

A ocitocina (OT) é um hormônio peptídico cujas funções clássicas incluem a contração uterina durante o parto e o reflexo de liberação do leite. Trabalhos recentes identificaram a participação da OT em outros processos, como no reconhecimento social, no comportamento maternal e na memória. O objetivo desta tese é identificar com maior precisão os efeitos da administração sistêmica de OT sobre os processos de consolidação e evocação da memória, em especial na tarefa de esquiva inibitória (EI), bem como mapear os mecanismos neurofisiológicos através dos quais a OT sistêmica exerce seus efeitos sobre o sistema nervoso central no processo de evocação da memória. A fim de estudar os efeitos da OT sobre a memória, ratos Wistar machos e fêmeas foram treinados na EI e receberam, imediatamente pós-treino ou 30 minutos pré-teste, ocitocina i.p. ou seu veículo (solução salina). A OT não apresentou efeitos sobre os ratos machos que a receberam imediatamente pós-treino, mas apresentou efeito amnésico sobre os outros três grupos - machos com OT pré-teste, fêmeas com OT pós-treino ou pré-teste. Uma vez que a OT tem conhecidos efeitos ansiolíticos, a tarefa do labirinto em cruz elevado foi utilizada para demonstrar que o efeito amnésico encontrados nesses três grupos não tem relação com os níveis de ansiedade, pois a dose consistentemente amnésica de OT não foi ansiolítica. Nas outras duas tarefas testadas, com caráter menos aversivo e mais espacial que a EI, o labirinto aquático e a habituação ao campo aberto, a OT não apresentou qualquer efeito sobre os ratos machos nelas treinados. Para investigar os mecanismos através dos quais a OT exerce seus efeitos sobre a evocação da memória, ratos Wistar machos receberam, 30 minutos préteste, administrações concomitantes de ocitocina i.p. (ou seu veículo, salina) e de 1) escopolamina (antagonista colinérgico não-seletivo) intra-hipocampal, ou 2) MT3 (antagonista colinérgico seletivo para M4) intra-hipocampal, ou 3) timolol (antagonista beta-adrenérgico) intra-hipocampal, ou 4) dexametasona (glicocorticóide sintético) i.p., ou ainda de veículo, tampão fosfato-salina para administração hipocampal ou salina para administração i.p.. Em todos estes experimentos, o efeito amnésico da OT sobre a evocação foi revertido por uma dose sem efeito próprio da outra droga. Estes resultados indicam que os efeitos amnésicos da ocitocina sobre a evocação da memória na tarefa da esquiva inibitória envolvem a participação dos sistemas colinérgico e adrenérgico no hipocampo e também dos glicocorticóides circulantes.

Gliomas são os mais comuns e devastadores tumores primários do sistema nervoso central. Os nucleotídeos da adenina são moléculas sinalizadoras no meio extracelular, envolvidas em importantes condições fisiológicas e patológicas. O ATP, neurotransmissor excitatório, e a adenosina, neuromoduladora, entre outros efeitos, podem induzir proliferação celular em linhagens de gliomas. Os eventos induzidos pelos nucleotídeos extracelulares são controlados pela ação das E-NTPDases, que hidrolisam o ATP até adenosina extracelularmente. Recentes estudos epidemiológicos têm sugerido que os flavonóides derivados da dieta, em particular a quercetina, apresentam um papel benéfico em prevenir ou inibir a tumorigênese. Assim, primeiramente nós avaliamos o efeito antiproliferativo da quercetina em linhagem de glioma humano U138MG. O estudo demonstrou que este flavonóide induziu em cultura de gliomas: (1) diminuição da proliferação e da viabilidade celular; (2) morte celular via necrose e apoptose; (3) parada no ciclo celular na fase G2 e (4) diminuição do índice mitótico. Além disso, nós demonstramos que a quercetina, enquanto promoveu regressão tumoral, protegeu culturas organotípicas hipocampais do dano isquêmico. Em conjunto, esses dados sugerem que a quercetina exibe efeitos antiproliferativos direcionados para as células tumorais e reduzida citotoxicidade para células normais, características altamente desejáveis na quimioterapia. Dados do nosso laboratório demonstram que o metabolismo extracelular das purinas encontra-se alterado em linhagens de gliomas com relação a culturas de astrócitos, sugerindo que mudanças no sistema purinérgico podem ser uma característica dos gliomas que potencialmente podem contribuir para o seu fenótipo de malignidade. Assim, o passo seguinte desse trabalho foi investigar o perfil de secreção dos derivados da adenina, o metabolismo extracelular do AMP e a ação da quercetina sobre o sistema purinérgico. As culturas de glioma apresentaram secreção de ATP, o qual foi detectado em maiores níveis com relação as outras moléculas avaliadas, ADP, AMP, adenosina e inosina. O AMP extracelular foi eficientemente metabolizado pelos gliomas, demonstrando uma ecto-5’-NT/CD73 muito ativa. Adicionalmente, quercetina interagiu com o sistema purinérgico, inibindo não-competitivamente a atividade da ecto-5’-NT/CD73 e modulando negativamente a sua expressão. Nós sugerimos que a inibição da atividade da ecto-5’-NT/CD73 pode resultar em um decréscimo na disponibilidade de adenosina extracelular, uma promotora tumoral. Tal efeito pode estar correlacionado com a inibição da proliferação promovida pela quercetina nessa linhagem de glioma. Nossos dados sugerem que a quercetina pode ter uma função importante na inibição da proliferação dos gliomas, atuando em diferentes vias de sinalização, incluindo o sistema purinérgico. Assim, esse estudo abre novas perspectivas para as potenciais aplicações dos flavonóides na prevenção e tratamento de tumores cerebrais.

Muitas similaridades existem entre isquemia cerebral e epilepsia a respeito de dano cerebral e mecanismos de autoproteção que são ativados próximos à lesão. Oxcarbazepina (OXC), droga anticonvulsivante, atua bloqueando os canais de sódio voltagem-dependentes, aumentando a condutância de potássio e modulando os canais de cálcio voltagem-dependentes. Nosso objetivo nesse trabalho foi analisar o perfil de neuroproteção da OXC e investigar o possível envolvimento da via de sinalização celular PI3-K (fosfatidil inositol 3-cinase), uma via conhecida por seus efeitos proliferativos e antiapoptótico. Para mimetizar uma isquemia, culturas organotípicas de fatias hipocampais de ratos Wistar de 6-8 dias foram expostas à privação de oxigênio e glicose (POG). A adição da OXC (30μM) antes da indução da lesão aumentou a sobrevivência neuronal no hipocampo de culturas organotípicas expostas a POG por 60 minutos, observado pela diminuição da incorporação de IP.Este efeito neuroprotetor foi prevenido por LY294002 (inibidor de PI3-K). Este resultado indica um possível envolvimento da via Akt na neuroproteção. Para investigar se a proteína Akt, uma cinase ativada pela PI3-K, estava envolvida na neuroproteção das células as condições de POG, analisamos a fosforilação e o imunoconteúdo dessa cinase em 1, 6 e 24 horas depois da reperfusão. Nenhuma alteração foi observada nesses parâmetros, sugerindo que, nesse caso, a fosforilação da Akt não está envolvida na neuroproteção mediada pela OXC. Da mesma maneira não foi observada alteração em 1, 6 e 24 horas na GSK-3β, uma cinase logo abaixo na via Akt, e pró-apoptótica, sugerindo que, nesse caso, a fosforilação da GSK-3β não está envolvida na neuroproteção mediada pela OXC. Juntos, os resultados deste trabalho mostram um claro efeito neuroprotetor da OXC contra a lesão isquêmica, que entretanto, não envolve a via de sinalização da Akt/GSK-3β. Embora a reversão da proteção ao tratamento, com o inibidor da PI3-K, seja um indício de que uma via possa ser ativada pela PI3-K e estar envolvida na neuroproteção. Os dados suportam a idéia que a OXC poderia ser utilizada na profilaxia e/ou tratamento da isquemia cerebral.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2011. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-03-02T17:39:49Z No. of bitstreams: 1 2011_RonneyJorgedeSouzaRaimundo.pdf: 873228 bytes, checksum: a744344da1a926df94d797758655c168 (MD5) / Approved for entry into archive by Ruthléa Nascimento(ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2017-03-07T13:47:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_RonneyJorgedeSouzaRaimundo.pdf: 873228 bytes, checksum: a744344da1a926df94d797758655c168 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T13:47:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_RonneyJorgedeSouzaRaimundo.pdf: 873228 bytes, checksum: a744344da1a926df94d797758655c168 (MD5) / Introdução: Recentemente, vários relatos têm destacado o potencial terapêutico da estimulação transcraniana por corrente magnética como forma de induzir a modulação da excitabilidade cortical em pacientes neurológicos e psiquiátricos. Isto levou a um renovado interesse na estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC), que é um meio simples e barato de induzir alterações corticais neuromoduladoras. No entanto, estudos de segurança em ETCC realizados até agora têm se concentrado principalmente em locais de potenciais danos ao couro cabeludo e no tecido cerebral subjacente. Nosso objetivo, portanto, foi estudar possíveis efeitos colaterais autonômicos clinicamente significativos deste método. Métodos: Cinqüenta pacientes saudáveis, 18 homens e 32 mulheres, participaram do estudo. Os sujeitos foram aleatoriamente designados para receber a ETCC real ou simulada , e todos foram submetidos a uma sessão única de 20 minutos. O ânodo foi colocado sobre a posição C3 do sistema internacional 10-20 e o catodo sobre a região supra-orbitária direita. Um estimulador de corrente contínua comercial e disponível no mercado foi utilizado para aplicar um 1 mA de corrente por 20 minutos. A pressão arterial, temperatura timpânica e temperatura da pele da mão, bem como freqüência cardíaca, foram avaliados cinco minutos antes e cinco minutos após as sessões experimentais em todas as sessões. Freqüência respiratória foi registrada em intervalos de 5 minutos durante toda a sessão e cinco minutos depois. Em 10 indivíduos (5 dos quais no grupo "sham") amostras de sangue foram obtidas antes e após as sessões experimentais para avaliação das concentrações de cortisol plasmático. Resultados: os indivíduos de ambos os grupos experimentais e controle não relataram nenhum efeito indesejável subjetivo durante ou após o procedimento. Da mesma forma, a maioria dos parâmetros clínicos não mostrou alterações significativas clinicamente. Conclusão: ETCC anódica sobre o córtex motor, usando a montagem "céfalo-cefálica", empregada na maioria dos estudos publicados até o momento, não causou quaisquer efeitos clinicamente significativos, autonômicos ou de termorregulação, a ETCC anódica sobre o córtex motor com referência cefálica é segura e desprovida de efeitos autonômicos ou de termorregulação clinicamente detectáveis quando realizada em voluntários normais. São necessários mais estudos para descartar possíveis complicações em pacientes com estados disautonômicos, hipotermia ou hipertermia, assim como aqueles com doenças neurológicas ou uso de drogas que atuam sobre o sistema nervoso autônomo. / Introduction : Recently, several reports have highlighted the therapeutic potential of transcranial direct current stimulation as a means of inducing modulation of cortical excitability in neurological and psychiatric patients. This has led to a renewed interest in transcranial direct current stimulation (TDCS) which is a simple and cheaper means of inducing cortical neuromodulatory changes. However, TSCS safety studies carried out so far have concentrated mainly on potential local harm to the scalp and underlying cerebral tissue. We aimed, therefore at studying possible clinically significant autonomic side-effects of this method. Methods: Fifty healthy subjects, 18 men and 32 women, participated in the study. Subjects were randomly assigned to receive either real or sham tDCS, and all underwent a single 20 minutes session. The anode was placed over the C3 position of the 10-20 international system and the cathode over the right supraorbital region. A commercially available continuous current stimulator was used to apply a 1 mA current for 20 minutes. Blood pressure, tympanic and hand skin temperatures, as well as heart rate, were measured 5 minutes before and 5 minutes after the experimental sessions in all subjects. Ventilatory rate was recorded at 5 minute- intervals throughout the whole session and 5 minutes after it. In 10 subjects (5 of whom in the “sham” group), blood samples were taken before and after experimental sessions for assessment of plasma cortisol concentrations. Results: Subjects in both the experimental and control groups did not report any subjective illeffetcs either during or after the procedure. Likewise, most clinical parameters did not show clinically significant changes. Conclusion: Anodal tDCS over the motor cortex, using the “cephalic-cephalic” montage, employed in the majority of trials published so far, did not cause any clinically significant autonomic or thermoregulatory effects in the participants Anodal tDCS over the motor cortex with a cephalic reference is safe and devoid of clinically detectable autonomic or thermoregulatory effects when performed in normal volunteers; further studies are needed to rule out possible complications in patients with preexisting dysautonomic, hypothermic or hyperthermic states, as well as those with neurological diseases or using drugs acting on the autonomic nervous system.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2015-12-29T14:32:54Z No. of bitstreams: 1 2015_CamilaCadenaAlmeida.pdf: 2213093 bytes, checksum: d0777a70a53cde59f1754dbb37618238 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-01-26T15:40:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_CamilaCadenaAlmeida.pdf: 2213093 bytes, checksum: d0777a70a53cde59f1754dbb37618238 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-26T15:40:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_CamilaCadenaAlmeida.pdf: 2213093 bytes, checksum: d0777a70a53cde59f1754dbb37618238 (MD5) / Uma equipe multidisciplinar é fator determinante no prognóstico de indivíduos que sofreram grandes perdas de membros. O procedimento cirúrgico afeta diretamente o cotidiano de amputados transfemorais, provocando diversas alterações funcionais. O objetivo desse trabalho foi analisar sob o ponto de vista linear e não linear a variabilidade da frequência cardíaca (VFC) de amputados transfemorais na condição de repouso e durante o exercício físico e suas possíveis correlações com índices funcionais. Foram avaliados sete voluntários com amputação transfemoral com idade média de 31,7 ± 7,53 anos, índice de massa corporal (IMC) de 23,74 ± 3,58 Kg/m2, tempo de amputação de 6,21 ± 2,7 anos e distância percorrida no teste de caminhada de seis minutos (TC6M) de 322,29 ± 61,74 m. Inicialmente foram submetidos a uma avaliação pelo questionário internacional de atividade física (IPAQ) na sua versão curta, a um questionário de avaliação funcional para amputados (FMA) e foi investigado a existência de risco metabólico por meio de correlação de medidas. Posteriormente a VFC foi coletada e armazenadas utilizando um cardiofrequencimetro (Polar- S800) nas posições supina, sentada, de pé por 10 minutos e durante o TC6M. Sob o ponto de vista linear, os índices RMSSD e pNN50, indicadores globais da atividade do sistema parassimpático cardíaco, foram utilizados no domínio do tempo e os componentes de Baixa- frequência (BF), Alta- frequência (AF) e a relação BF/AF correspondem ao domínio da frequência, indicando respectivamente as atividade cardíaca simpática, parassimpática e sua relação. As variáveis não lineares escolhidas foram os índices SD1 e SD2 utilizados como representantes parassimpático instantâneo e de longo prazo, respectivamente e os índices α1 e α2, indicadores de normalidade do sistema cardiovascular, também instantâneo e de longo prazo e ainda o valor da entropia aproximada (ApEn) indicador do nível de desorganização do sistema. Para a análise estatísta comparativa foi utilizado o teste Wilcoxon pareado, o coeficiente de correlação Rô de Spearman e o teste Qui Quadrado de Pearson para variáveis não paramétricas no programa SPSS (SPSS (Statistical Package for Social Sciences, Chicago, IL, USA) versão 18 e os dados coletados da VFC foram coletados utilizando o programa Polar Protrainer 5® e analisados utilizando o programa Kubius (Kubios HRV 2.1 release). Os voluntários foram considerados predominantes ativos, com amputação de origem traumática, sem risco metabólico e parecem não apresentar problemas relacionados a utilização da prótese, ao membro não amputado, ao membro residual (coto) e à locomoção. Os voluntários apresentaram aos valores α1 e α2 próximos a 1 predomínio simpático em todas as posições de repouso com discreta elevação durante o exercício físico. Na comparação entre as posições de repouso, houve maior atividade parassimpática nas posições deitada e sentada em relação a de pé e predomínio simpático na posição de pé e sentada quando comparado à deitada. Na comparação das condições de repouso e exercício, o componente parassimpático à longo prazo foi menor durante o TC6M. Não foram observadas correlações entre as variáveis “tempo de amputação”, “distância percorrida”, “idade” e “escore de mobilidade”. Ao correlacionar os tipos de análise da VFC, foram encontradas fortes correlações entre os índices rMSSD, AF, BF com os valores SD1 e SD2, assim como entre os indicadores de normalidade do sistema cardíaco α1 e α2 e os marcadores simpáticos. A posição de pé produziu alterações significativas no controle autonômico dos voluntários quando comparada a deitada. De forma a apresentar um comportamento semelhante à indivíduos sem amputação, onde o sistema parassimpático predomina na posição deitada e diminui na posição de pé. Tal comportamento foi observado no âmbito linear e não linear. Também foram observadas fortes correlações entre os dois tipos de análise, com destaque para os índices rMSSD, AF e BF. Os componentes no domínio da frequência também parecem influenciar na organização do sistema e a atividade parassimpática parece estar relacionada a saúde cardiovascular do indivíduo. ___________________________________________________________________________ ABSTRACT / A multidisciplinary team is a determining factor in the prognosis of individuals who suffered significant member loss. The surgical procedure directly affects the transfemoral amputees routine, causing several changes. The aim of this study was to analyze in the linear perspective and the nonlinear heart rate variability (HRV) during three different rest positions, during exercise and correlate its main indexes with functional measures. We studied seven patients with transfemoral amputation with mean age of 31.7 ± 7.53 years, body mass index (BMI) of 23.74 ± 3.58 kg / m2, amputation time of 6.21 ± 2.7 years and six minute walking test (6MWT) distance of 322.29 ± 61,74m. Initially, they underwent evaluation by the International Physical Activity Questionnaire (IPAQ) in its short version, a functional assessment questionnaire for amputees (AMF) was investigated and the existence of metabolic risk through correlation measures. Later data of HRV were collected and stored using a heart monitor (POLAR- S800) during supine position, sitting, standing for 10 minutes and during the 6MWT. Under the linear perspective, the RMSSD and pNN50 rates, global indicators of the activity of the parasympathetic system, were used in the time domain and the Low frequency components (LF), high frequency (HF) and LF / HF ratio corresponding to the frequency domain, respectively indicating the sympathetic activity, parasympathetic and their relation. The nonlinear variables selected were the SD1 and SD2 used as indices representing parasympathetic instant and long-term, respectively, and the indices α1 and α2, indicators of the cardiovascular system normality, also instantaneous and long-term and the value of approximate entropy (ApEn) indicator system organization level. For comparative statistic analysis we used Wilcoxon test, correlation coefficient Spearman and Pearson Chi-Square test for nonparametric variables using SPSS (SPSS (Statistical Package for Social Sciences, Chicago, IL, USA) version 18 and the HRV data collected were collected using the Polar ProTrainer 5® program and analyzed using the Kubius program (HRV Kubios 2.1 release). Subjects were considered predominant active with traumatic amputation without metabolic risk and did not seem to present problems related to the use of the prosthesis, the non-amputated member, the residual limb (stump) and locomotion. Regarding the HRV, volunteers have a healthy cardiovascular system due to the values α1 and α2 near one and sympathetic predominance in all resting positions with a slight increase during exercise. Comparing the resting positions, a greater parasympathetic activity in lying and sitting positions relative to stand up and sympathetic predominance in the standing position and sitting when compared to supine. In comparing the resting conditions and exercise, the parasympathetic component to the long-term was lower during the 6MWT. There were no correlations between variables "time of amputation", "distance", "age" and "mobility score." By correlating the types of HRV analysis, strong correlations were found between rMSSD indexes, AF, BF SD1 and SD2 with the values as well as between the cardiac system normality indicators α1 and α2 with the sympathetic markers. The standing position has produced significant changes in the autonomic control of the volunteers when compared to lying position. Exhibiting similar behavior to individuals without amputation, where the parasympathetic system dominates at the lying position and decreases when standing. Such behavior was observed in linear and non-linear context. We also observed strong correlations between the two types of analysis, highlighting the rMSSD, HF and LF indexes. The components in the frequency domain also appear to influence the organization of the system and the parasympathetic activity seems to be related to cardiovascular health of the individual.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-03-15T19:58:44Z No. of bitstreams: 1 2015_LucasOliveiradaFonseca.pdf: 15747878 bytes, checksum: c40ee76515cdc4a54caf4264967bcbcf (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-04T13:08:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_LucasOliveiradaFonseca.pdf: 15747878 bytes, checksum: c40ee76515cdc4a54caf4264967bcbcf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-04T13:08:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_LucasOliveiradaFonseca.pdf: 15747878 bytes, checksum: c40ee76515cdc4a54caf4264967bcbcf (MD5) / O sistema nervoso é responsável por grande parte das funções do corpo humano. Ele pode ser dividido em sistema nervoso central e sistema nervoso periférico. O sistema nervoso central compreende o encéfalo e a medula espinhal. Uma lesão na medula espinhal, seja ela traumática ou não, pode causar rompimento dos nervos e interrupção dos caminhos neurais. Se isso acontecer, todas as funções abaixo do nível da lesão serão parcial ou totalmente comprometidas. Uma das consequências mais evidentes de lesão medular é a perda da função motora. Uma lesão de nível torácica ou mais baixa torna a pessoa paraplégica, e uma lesão de nível cervical torna a pessoa tetraplégica. Além disso, essa condição pode acarretar incontinência urinária, perda de densidade óssea, disfunções sexuais e depressão. Além de fisioterapia tradicional, existem outras técnicas utilizadas na reabilitação. Entre elas, estimulação elétrica funcional possui a vantagem de potencializar a plasticidade do sistema nervoso ao estimular, simultaneamente, fibras nervosas aferentes e eferentes. Este trabalho estuda o uso dessa técnica para estimular membros inferiores de indivíduos para ciclismo em um contexto de reabilitação e esporte. São realizado testes com diferentes estratégias de controle e seus resultados são comparados entre si e com a literatura. Os resultados dos testes mostram que o controle em malha fechada com um controlador PI e uma segunda malha de controle que se adequa à cadência da pedalada proporciona um exercício que pode demorar mais de 5 minutos. Conclui-se que a estimulação elétrica, aliada à estratégias de controle em malha fechada, é uma tecnologia promissora para a reabilitação e prática de ciclismo em indivíduos com lesão medular. / The nervous system is responsible for many of the human body functions. It can be divided in central nervous system and peripheral nervous system. The central nervous system is the the brain and the spinal cord. A spinal cord injury, traumatic or not, can cause nerve’s ruptures and neural pathway’s disruptions. Were it to happen, all body functions below the injury level would be partially or completely compromised. One of the most apparent consequence is the loss of motor function. A thoracic or lower level injury will make the person paraplegic, and a cervical level injury will make the person quadriplegic. Furthermore, this condition can cause urinary incontinence, loss of bone density, sexual dysfunction and depression. Besides traditional physiotherapy, there are other techniques used in rehabilitation. Among them, functional electrical stimulation has the advantage of induce the nervous system’s plasticity as it stimulates, at the same time, efferent and afferent neural fibers. This work investigates this technique to stimulate individual’s lower limbs for cycling in the context of rehabilitation and sport. Test with different control strategies are performed and the results are compared to each other and to the literature. The test’s results show that closed loop control with a PI controller and a second loop that adapts to the cadence provides a longer than 5 minutes exercise session. It is concluded that electrical stimulation, along closed loop strategies, is a promising technology for rehabilitation and cycling for spinal cord injury individuals.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2016-04-05T17:22:12Z No. of bitstreams: 1 2016_GabrielAvohayAlvesCampos_Parcial.pdf: 296772 bytes, checksum: e004e390adc429a7c62acd3c1277343a (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-04-06T11:11:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_GabrielAvohayAlvesCampos_Parcial.pdf: 296772 bytes, checksum: e004e390adc429a7c62acd3c1277343a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-06T11:11:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_GabrielAvohayAlvesCampos_Parcial.pdf: 296772 bytes, checksum: e004e390adc429a7c62acd3c1277343a (MD5) / A Doença de Parkinson (DP) é uma doença neurodegenerativa implacável e fatal, progressivamente debilitante e que causa uma série de prejuízos para os seus portadores, tanto econômicos quanto sociais e psicológicos. As principais características patológicas da DP são a degeneração de neurônios dopaminérgicos dos Núcleos da Base, em especial da Substância Negra (SN), e a presença de corpos de inclusão eosinófilos no citoplasma dos neurônios, os chamados Corpos de Lewy. A ausência de medicamentos aprovados para uso em humanos capazes de modificar a progressão da doença, somada aos efeitos adversos associados às terapias existentes, traz urgência no desenvolvimento tanto de novas ferramentas no estudo da DP quanto de novos tratamentos mais eficazes ou que modifiquem o curso da doença. Este trabalho teve como objetivo, portanto, avaliar a atividade antiparkinsoniana do peptídeo sintético Neurovespina, análogo a um peptídeo isolado de vespa social, no modelo murino da Doença de Parkinson por injeção unilateral intraestriatal da neurotoxina 6-OHDA. Foram utilizados ensaios para avaliar, após três administrações do peptídeo e durante 22 dias, o efeito de três diferentes doses da Neurovespina. Para tal finalidade, foram realizados os seguintes procedimentos: avaliação do comprometimento motor no equipamento RotaRod, avaliação sensório-motora no teste de remoção de fita, teste de rotações induzidas por apomorfina, além da marcação imunoistoquímica da enzima tirosina hidroxilase (TH) na região da SN (e da região VTA anexa à SN) e de projeções dopaminérgicas na região do estriado (Densidade Ótica estriatal). Avaliando-se o comprometimento motor dos animais por meio da aferição da latência de queda dos animais no aparelho RotaRod, o tratamento com Neurovespina nas doses de 7mg/kg e de 4mg/kg resultou em uma diminuição do comprometimento motor induzido pela administração de 6-OHDA, de forma persistente ao longo de todo o período experimental. Na avaliação sensitivo-motora, somente foi possível observar diferenças significativas do grupo Sadio e o tratado com 4mg/kg em comparação com o grupo Lesado no último dia de experimento. O teste de rotações induzidas por apomorfina demonstrou diferença significativa somente entre os controles Sadio e Lesado, além de uma leve diminuição na média de rotações do grupo tratado com 7mg/kg (não significativa). Na análise de neurônios THr remanescentes (porcentagem em relação ao lado contralateral) na SN, foi observada diferença significativa entre as médias do tratamento com 4mg/kg e o controle Lesado, indicando ação neuroprotetora do peptídeo em neurônios dopaminérgicos nessa dose. O mesmo, entretanto, não foi observado para a região VTA, tão pouco para a análise Densidade Ótica. Estes dados mostraram que a administração do peptídeo Neurovespina na dose de 4mg/kg foi capaz não só de diminuir a descoordenação motora gerada pela infusão intraestriatal de 6-OHDA como também foi capaz de proteger os neurônios dopaminérgicos da SN, se mostrando uma potencial ferramenta para o estudo da DP e potencial fármaco-modelo para o desenvolvimento de novas moléculas neuroativas. / Parkinson's Disease (PD) is a relentless, progressively debilitating and fatal neurodegenerative disorder that causes both economic, social and psychological damage in patients with this disorder. The main pathological features of PD are the degeneration of dopaminergic neurons of the basal ganglia, especially the Substantia Nigra (SN), and the presence of eosinophilic inclusion bodies in the cytoplasm of neurons, the so-called Lewy bodies. In addition to the fact that there is no drug approved for use in humans able to modify the progression of the disease, the standard treatment for PD is associated with several adverse effects. This scenario brings urgency in the development of new tools for the study of PD, as well as new treatments that are more effective and able to modify the course of degeneration. Therefore, this study evaluated the antiparkinsonian activity of the synthetic peptide Neurovespina, analogous to a peptide isolated from a social wasp, in the murine model of PD by intrastriatal unilateral injection of the neurotoxin 6-OHDA. For this purpose, several assays were conducted, after three administrations of the peptide and for 22 days, to assess the effect of three different doses of Neurovespina. For such purposes, the following procedures were performed: assessment of motor impairment on the RotaRod equipment, motor-sensory evaluation in the adhesive tape removal test, apomorphine induced rotations test and immunohistochemical labelling of the enzyme tyrosine hydroxylase (TH) of the SN (and VTA region near the SN) and dopaminergic projections into the striatum region (striatum Optical Density). Evaluating motor impairment by measuring the animal’s latency to fall in the RotaRod apparatus, Neurovespina at the doses of 7mg/kg and 4 mg/kg resulted in a decrease of the motor impairment induced by the administration of 6-OHDA. Moreover, this effect was persistent throughout the experimental period. In the sensory-motor evaluation by the tape removal test, significant difference between the group treated with 4 mg/kg and the Lesioned group was observed only in the last of three evaluations. The apomorphine-induced rotations test showed a significant difference only between the Sham and Lesioned controls, plus a slight decrease in the average rotations of the group treated with 7 mg / kg (not significant). Analysis of the remaining THr neurons in SN showed significant difference between the treatment with 4 mg / kg and the Lesioned control, indicating a neuroprotective action of the peptide on dopaminergic neurons at this dose. In account of the VTA region and striatal Optical Density, there was no difference between the Lesioned group and the treatments. These data showed that the administration of the Neurovespina peptide at a dose of 4 mg/kg not only reduced the motor impairment generated by intrastriatal infusion of 6-OHDA, but also protected dopaminergic neurons in the SN. This indicates Neurovespina as a potential tool for the study of PD and a potential template molecule for the development of novel neuroactive compounds.

Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, para obtenção do título de Doutora em Ciências da Saúde. / Sepsis survivors have cognitive impairments associated with decreased quality of life and increased long-term morbidity. Some of these changes are similar to the pathophysiology of neurodegenerative diseases. The receptor for advanced glycation end product ( RAGE) has been associated with progression of neuronal death in many neurodegenerative diseases such as Alzheimer's, and is an important pro- inflammatory mediator. Previous studies have shown that the use of metalloproteinase inhibitor or antioxidant can assist in reducing cognitive impairment. We analyzed biochemical parameters related to neurodegeneration in animal sepsis survivors and the possible involvement of RAGE, the inhibitory avoidance test and use of Metalloproteinase Inhibitor and Antioxidant in animals surviving sepsis. The animals were subjected to sepsis by cecal ligation and puncture ( CLP ) and thirty days after induction, hippocampus and prefrontal cortex were isolated. In the first experiment the immunocontent the _ - amyloid peptide ( Aß ), _ - synuclein, synaptophysin and phosphorylated tau were analyzed by western blot. Furthermore, it was found that the RAGE immunocontent the presence of S100_. An increase of _ -synuclein, tau and phosphorylated Ab and the hippocampus, but not in the prefrontal cortex. The immunocontent RAGE was increased in the two structures and S100_ showed no differences compared to controls in both structures. In the second experiment, we determined the levels of Aß and synaptophysin ( identical to experiment 01 procedures ) and performed the inhibitory avoidance, where the data showed that the inhibitory avoidance latency was significantly reduced in sepsis group compared to sham, suggesting damage to the memory aversive. In the third experiment procedures as experiment 01 were adopted for the animals, except for a few animals that were immediately treated the induction of sepsis with ATX and MMP 2-9 and subsequently testing the inhibitory avoidance (as experiment 02 ). Despite the fact that the inhibitory avoidance task to be a dependent of the hippocampus, it was not possible to determine a decrease in the levels of synaptophysin in the hippocampus or a relationship of increased levels of Aß and RAGE in the hippocampus with test performance of inhibitory avoidance. In the prefrontal córtex synaptophysin levels drop and small increase in their levels of treatment was observed, improved deseempenho memory. The early treatment with antioxidants can decrease cognitive impairment in long-term animals. We concluded that the brains of animals surviving sepsis have several markers of neurodegeneration and performance in the inhibitory avoidance test seems to be dependent on the levels of some of these markers, suggesting a neurodegenerative phenomenon this may be an important factor in cognitive impairment associated with long term rat sepsis survivors. / Sobreviventes a sepse apresentam danos cognitivos associados com a diminuição da qualidade de vida e aumento da morbidade a longo prazo. Algumas destas alterações se assemelham aos mecanismos fisiopatológicos de doenças neurodegenerativas. O receptor para produto final de glicolização avançada (RAGE) vem sendo associado à progressão de morte neuronal em muitas doenças neurodegenerativas, como o Alzheimer, além de ser um importante mediador próinflamatório. Estudos anteriores mostraram que o uso de Inibidor de metaloproteinase de matriz (MMP) ou antioxidante (ATX) podem auxiliar na redução do dano cognitivo. Analisaram-se parâmetros bioquímicos relacionados à neurodegeneração em animais sobreviventes a sepse e o possível envolvimento do RAGE; o teste de esquiva inibitória e uso de Inibidor de MMP e ATX em animais sobreviventes a sepse. Os animais foram submetidos à sepse por ligação cecal e punção (CLP) e trinta dias após a indução, hipocampo e córtex pré-frontal foram isolados. No primeiro experimento o imunoconteúdo do peptídeo amilóide-_ (A_), _-sinucleína, sinaptofisina e tau fosforilada foram analisados por western blot. Além disso, verificou-se o imunoconteúdo de RAGE e a presença de S100_. Houve aumento de _-sinucleína, A_ e tau fosforilada no hipocampo, mas não no córtex pré-frontal. O imunoconteúdo de RAGE esteve aumentado nas duas estruturas e S100_ não apresentou diferenças quando comparadas ao controle, em ambas as estruturas. No segundo experimento, foram determinados os níveis de A_ e sinaptofisina (procedimentos idênticos ao experimento 01) e realizada a esquiva inibitória, onde os dados mostraram que a latência na esquiva inibitória foi significativamente reduzida no grupo sepse quando comparados ao sham, sugerindo dano na memória aversiva. No terceiro experimento foram adotados procedimentos conforme experimento 01 quanto aos animais, com exceção de alguns animais que foram tratados imediatamente a indução da sepse com ATX e inibidor de MMP 2-9 e posteriormente o teste da esquiva inibitória (conforme experimento 02). Apesar do fato de a esquiva inibitoria ser uma tarefa dependente do hipocampo, não foi possível determinar uma diminuição nos níveis de sinaptofisina no hipocampo ou uma relação do aumento dos níveis de A_ e RAGE no hipocampo com desempenho no teste da esquiva inibitória. No córtex pré-frontal foi observada queda dos níveis de sinaptofisina e com pequeno aumento nos seus níveis de tratamento, melhorou o desempenho da memória. O tratamento com ATX precoce pode diminuir o deficit cognitivo a longo prazo em animais. Conclui-se que o cérebro dos animais sobreviventes a sepse apresentam vários marcadores de neurodegeneração e o desempenho no teste de esquiva inibitória parece ser dependente dos níveis de alguns destes marcadores, sugerindo um fenômeno neurodegenerativo podendo este ser um fator importante na associação com dano cognitivo a longo prazo em ratos sobreviventes a sepse.