Approximately 1 in 6 infants are born prematurely each year. Typically, these infants spend 25 days in the Neonatal Intensive Care Unit (NICU) where they experience 10-18 painful and inflammatory procedures each day. Remarkably, pre-emptive analgesics and/or anesthesia are administered less than 30% of the time. Unalleviated pain during the perinatal period is associated with permanent decreases in pain sensitivity, blunted cortisol responses and high rates of neuropsychiatric disorders. To date, the mechanism(s) by which these long-term changes in stress and pain behavior occur, and whether such alterations can be prevented by appropriate analgesia at the time of injury, remains unclear. We have previously reported in rats that inflammation experienced on the day of birth permanently upregulates central opioid tone, resulting in a significant reduction in adult pain sensitivity. However, the impact on early life pain on anxiety- and stress-related behavior and HPA axis regulation is not known. Therefore the goal of this dissertation was to determine the long-term impact of a single neonatal inflammatory pain experience on adult anxiety- and stress-related responses. Neuroanatomical changes in stress-associated neurocircuits were also examined. As the endogenous pain control system and HPA axis are in a state of exaggerated developmental plasticity early in postnatal life, and these systems work in concert to respond to noxious or aversive stimuli, this dissertation research aimed to answer the following questions: (1) Does neonatal injury produce deficits in adult stress-related behavior and alter stress-related neuroanatomy through an opioid-dependent mechanism? (2) Does neonatal injury alter receptor systems regulating the activation and termination of the stress response in adulthood? (3) Are stress- and pain-related neurotransmitters altered within the first week following early life pain? (4) Is early activation of the pain system necessary for the long-term changes in anxiety- and stress-related behavior? Together these studies demonstrate the degree, severity and preventability of the long-term deficits in stress responding associated with a single painful experience early in life. The goal of this research is to promote change in the treatment of infant pain in the NICU to reduce long-term sensory and mental health complications associated with prematurity.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4805.pdf: 574299 bytes, checksum: 5bb78686ed42e85503db237f6aa036cc (MD5) Previous issue date: 2012-12-10 / Financiadora de Estudos e Projetos / Several studies have shown that benzodiazepines (BDZ) in periaqueductal gray (PAG) can produce anxiolytic-like effects in different animal models of anxiety. In addition, BDZ drugs also impair learning and memory performance in rodents. Despite the known role of PAG in modulated defensive behaviors in animal models, little is known about its role in modulated of emotional memory. In this sense, the objective of this study was to investigate the effects of midazolam, injected into the PAG, on the acquisition, consolidation and retrieval of aversive memory. For this, we used male mice of the Swiss-Albino weighing between 25-30g (n=7-11). After stereotactic surgery with implantation of a cannula in the PAG, the animals on the test day were divided into three experiments for later exposed to the test "step-down" (SD), as follows: Experiment 1, intra-PAG with saline and midazolam (MDZ) at doses of 3.0 and 30 nmol/0.1μl, in condition of pre-training to evaluate the acquisition of aversive memory; Experiment 2 was like Experiment 1, except for the condition of the injection pretest to evaluate the retrieval of aversive memory; Experiment 3 was like Experiment 1, except for the condition of injection post training to evaluate the consolidation of aversive memory. The animals were trained in the inhibitory avoidance task that was to distributed the animals into two groups: N/Sh - without exposure to shock, W/Sh - with exposed to shock (0.5 mA) for 10 seconds, to record the latency of descent (L1). Twenty-four hours later, each animal was exposed again on SD to record latency (L2), but without shock. The results were evaluated by analysis of variance (ANOVA) of three factors (Factor 1: condition; Factor 2: pre-treatment Factor 3: treatment) for L1 and L2. The results showed that there was an increase of L2 after exposure of mice to SD without shock, confirming that the aversive stimulus (shock) was strong enough to promote facilitation of aversive memory. The two doses (3.0 and 30 nmol) of MDZ intra-PAG decreased the risk assessment of mice, characterized by the fast descent of the platform in L1. This result suggests that GABAbenzodiazepine agonist impaired the acquisition, consolidation and retrieval of aversive memory in mice. Taken together, these results suggest that GABAA receptors within PAG seem to modulate the response related to aversive memory induced by shock. / Varios estudos tem demonstrado que os benzodiazepinicos (BDZ), administrados na substancia cinzenta periaquedutal (SCP), podem produzir efeito ansiolitico em diferentes modelos animais de ansiedade e tambem prejudicar a aprendizagem e a memoria em roedores. Apesar do ja conhecido papel da SCP em modular comportamentos defensivos em modelos animais, pouco se sabe sobre o seu papel na modulacao da memoria emocional. Neste sentido, o objetivo desde estudo foi investigar os efeitos do midazolam, intra-SCP, sobre a aquisicao, consolidacao e evocacao da memoria aversiva. Para isto, utilizamos camundongos machos da linhagem Suico-Albino, pesando entre 25-30g (n=7-11/grupo). Os animais apos cirurgia estereotaxica com implantacao de canula na SCP, no dia do teste foram distribuidos em tres Experimentos para posteriormente serem expostos ao teste de step-down (SD), a saber: Experimento 1, injecao intra-SCP com salina e midazolam (MDZ) nas doses de 3,0 e 30 nmol/0,1μl, na condicao de pre-treino ao SD para avaliar a aquisicao da memoria aversiva; Experimento 2, conforme Experimento 1, exceto pela condicao de injecao pre-teste ao SD para avaliar a evocacao da memoria aversiva; Experimento 3, conforme Experimento 1, exceto pela condicao de injecao pos-treino ao SD para avaliar a consolidacao da memoria aversiva. Os animais foram treinados na tarefa de esquiva inibitoria que consistiu em distribuir os animais em dois grupos: S/Ch - sem exposicao ao choque; C/Ch com exposicao ao choque (0,5mA) por 10s, para registro da latencia de descida (L1). Vinte e quatro horas apos, cada animal foi exposto novamente ao SD para registro da latencia (L2), mas sem o choque. Os resultados foram avaliados pela analise de variancia (ANOVA) de tres fatores (Fator 1: condicao; Fator 2: pre-tratamento; Fator 3: tratamento), durante L1 e L2. Os resultados mostraram que ocorreu aumento de L2, apos a exposicao de camundongos ao SD sem apresentacao de choque, confirmando que o estimulo aversivo (choque) foi forte o suficiente para promover facilitacao da memoria aversiva. As duas doses (3,0 e 30 nmol) de MDZ intra-SCP diminuiram a avaliacao de risco dos camundongos, caracterizada pela rapida descida da plataforma em L1. Este resultado sugere que este agonista GABABenzodiazepinico, prejudicou a aquisicao, evocacao e consolidacao da memoria aversiva em camundongos. Em conjunto, esses resultados sugerem que os receptores GABAA localizados na SCP participam da modulacao das respostas relacionadas a memoria aversiva induzida pelo choque.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Retido.pdf: 19733 bytes, checksum: 6aad255badc436a06364517de2344ab6 (MD5) Previous issue date: 2013-09-06 / Universidade Federal de Minas Gerais / The periaqueductal gray (PAG), a midbrain structure, is directly related to the modulation of survival behaviors and has direct projections to several central nuclei that are involved in breathing control, including the A5 cell group, nucleus of the solitary tract, rostral ventrolateral medulla, raphe nuclei among others. It also receives afferents from areas involved in the control of body temperature such as dorsal medial hypothalamus. Although it is already known that the PAG elicits ventilatory responses when stimulated, the neural circuits involved in this response are not fully elucidated. Therefore, this study explored the involvement of dorsal and ventral PAG on cardiorespiratory and thermal responses to normocapnia, hypercapnia and hypoxia. Thus, ibotenic acid (IBO) or vehicle (PBS, Sham group) was injected into the dPAG (dorsomedial/dorsolateral) or vPAG (lateral/ventrolateral) of male Wistar rats. Pulmonary ventilation (VE), mean arterial pressure (MAP), heart rate (HR) and body temperature (Tb) were measured in unanaesthetized rats during normocapnia normoxic, hypercapnic and hypoxic exposure (5, 15, 30 min, 7% CO2). The first set of experiments with hypercapnic challenge, IBO lesioning of the dPAG caused reduction of 31% of the respiratory response to CO2 (1094.3 ± 115 mL/Kg/min) compared with Sham (1589.5 ± 88.1 mL/Kg/min), whereas lesion of vPAG caused a decrease in 26% of hypercapnic hyperpnoea (1215.3 ± 108.6 mL/Kg/min) compared with Sham (1657.3 ± 173.9 mL/Kg/min). Basal VE, MAP, HR and Tb were not affected by dPAG or vPAG lesion. These results suggest that dPAG and vPAG exert an excitatory modulation of hypercapnic ventilatory response in rats but do not affect MAP, HR or Tb regulation in resting conditions or during hypercapnia. As to hypoxic challenge, lesions of 3.9 e 2.8% of dPAG and vPAG, respectivally, promoted by microinjection of 0.5 μL of IBO in dPAG and vPAG, did not change the cardioventilatory and thermal responses to hypoxia. The increase of the volume of injection of IBO to 1 μL caused 9.8% and 6.7% of dPAG and vPAG lesion, respectivally. Lesion of dPAG increased 67% the hypoxic ventilatory response (1730 ± 282.5 mL/Kg/min) compared to Shamp group (991.4 ± 194 mL/Kg/min), but lesion of vPAG did not change the cardiorespiratory and thermal responses to hypoxia. As observed with 0.5 μL of IBO, the increase of the size of dPAG and vPAG lesion did not affesct MAP, HR and Tb. In conclusion, dPAG neurons exert an inhibitory modulation of hypoxic respiratory. Additionally, the PAG does not appear to exert a tonic role on cardiovascular and thermal parameters during normoxia and hypoxic conditions. / A substância cinzenta periaquedutal (SCP), uma estrutura mesencefálica, está diretamente relacionada com a modulação de comportamentos de sobrevivência e possui projeções diretas para vários núcleos centrais que estão envolvidos no controle respiratório, dentre eles, o grupo celular A5, núcleo do trato solitário, bulbo ventrolateral rostral e núcleo da rafe entre outros. Também recebe aferências do hipotálamo dorso medial, região esta envolvida no controle da temperatura corporal. Embora, já seja conhecido que a SCP elicia respostas cardiorrespiratórias quando estimulada, os mecanismos modulatórios envolvidos ainda não estão totalmente elucidados. Sendo assim, o presente projeto teve como objetivos verificar a participação da SCP dorsal (dorsomedial/dorsolateral) e SCP ventral (lateral/ventrolateral) nas respostas cardiorrespiratórias e termorreguladoras frente à normocapnia normóxica, hipercapnia e hipóxia por meio da lesão química com ácido ibotênico. Assim, ácido ibotênico (IBO 0,5 μL) ou veículo (PBS 0,5 μL; Grupo Sham) foram injetados na SCP dorsal e ventral de ratos Wistar. Ventilação pulmonar (VE), pressão arterial média (PAM), frequência cardíaca (FC) e temperatura corporal (Tc) foram medidas em ratos não anestesiados durante normocapnia, hipercapnia e hipóxia aos 5, 15, 30 min. após exposição (7% CO2 ou 7% O2). A lesão na SCPd causou redução de 31% na resposta respiratória ao CO2 (1094,3 ± 115 mL/Kg/min) comparada ao grupo Sham (1589,5 ± 88,1 mL/Kg/min). Nos animais com lesão da SCPv ocorreu uma redução de 26% na resposta ventilatória ao CO2 (1215,3 ± 108,6 mL/Kg/min) comparada ao grupo Sham (1657,3 ± 173,9 mL/Kg/min). A ventilação basal, PAM, FC e Tc não foram afetadas pelas lesões na SCPd/SCPv. Os resultados sugerem que SCPd e SCPv exercem um papel excitatório na resposta ventilatória à hipercapnia em ratos, mas não afetam a PAM, FC e Tc em condições basais ou durante a hipercapnia. Em relação à hipóxia, lesões de 3,9 e 2,8% da SCPd e SCPv, respectivamente, promovidas pela injeção de 0,5 μL de ácido ibotênico não alteraram os parâmetros cardioventilatórios comparados aos controles. O aumento do volume de injeção de ácido ibotênico para 1 μL, promoveu lesão de 9,8% da SCPd e 6,7% da SCPv. O aumento da área lesada na SCPd promoveu um aumento de 67% (1730 ± 282,5 mL/Kg/min) na resposta ventilatória à hipóxia comparado ao grupo Sham (991,4 ± 194 mL/Kg/min) após 15 minutos de exposição. As lesões na SCPv não promoveram mudanças significativas na ventilação comparado ao controle. A ventilação basal, PAM, FC e Tc também não foram afetadas pelas lesões na SCPd/SCPv independente dos volumes testados. Estes resultados sugerem que apenas SCPd modula a resposta ventilatória exercendo um efeito inibitório durante a hipóxia. Adicionalmente, SCP não afeta a PAM, FC e Tc em condições basais ou durante a hipóxia.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-15T15:07:42Z No. of bitstreams: 1 DissEMFC.pdf: 1127581 bytes, checksum: a37fcb5548575f25ebe36ee92d664535 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:26:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEMFC.pdf: 1127581 bytes, checksum: a37fcb5548575f25ebe36ee92d664535 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:27:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEMFC.pdf: 1127581 bytes, checksum: a37fcb5548575f25ebe36ee92d664535 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-16T19:27:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissEMFC.pdf: 1127581 bytes, checksum: a37fcb5548575f25ebe36ee92d664535 (MD5) Previous issue date: 2014-05-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neuropathic pain is a type of chronic pain that can causes comorbidities such as generalized anxiety and depression, and, consequently, it produces considerable damage to the quality of life of affected people. Despite it being refractory to most conventional pharmacological treatments, studies evidence that serotonergic drugs, like antidepressants, are effective in treatment of this type of pain. Serotonin is a neurotransmitter with an important role in the modulation of nociceptive stimuli as well as the behaviors related to fear and anxiety. There is evidence that aversive situations, such as predator exposure may cause antinociception as a defensive reaction. Thus, several studies have demonstrated that fear or anxiety stimulus can cause antinociception and the serotonin (5-HT) produces this antinociceptive effect in structures of the central nervous system, such as the periaqueductal gray matter (PAG). In this sense, studies from our group demonstrate that activation of 5-HT2C receptors in PAG is involved in anxiolytic effects and in fear and anxiety-induced antinociception in mice exposed to the elevated plus maze. However, it is unknown what the role of PAG serotonergic receptors in the modulation of antinociception induced by exposure to predator (rat). Thus, the objective of this study was to evaluate the effect of activation of 5-HT2C receptors of PAG on the antinociception and defensive behaviors in mice submitted to sciatic nerve constriction. For this, Swiss-albino male mice were submitted to sciatic nerve constriction on the first day of the experiment and, seven days later, they received implantation of guide cannula in the PAG. Four days after stereotactic surgery, mice received intra-PAG injection of vehicle or mK212 and were exposed to the predator. The test consisted of two phases: a) habituation to the apparatus for 10 minutes for 3 consecutive days, which started the next day after stereotactic surgery; b) exposure to predators or neutral stimulus for 10 minutes. The analysis of variance (ANOVA) of three factors (condition x stimulation x treatment) showed that chronic constrition injured (CCI) mice exhibited increased of scratching behavior, that is indicative of chronic pain. The exposure of these animals to the predator (rat) produced antinociception in CCI mice and increased behaviors related to fear and anxiety such as time spent in protected area and total number of stretched attend posture (SAP) and decreased time of contact with the grid, when compared to mice exposed to neutral stimulus (toy rat). Treatment with mK212 intra-PAG (0.21 and 0.63 nmol) produced no significant change in antinociception and fear and anxiety assessed during exposure to rat. However, the mK212 0.21nmol dose treatment increased scratching behavior, indicating hyperalgesia in CCI mice exposed to toy rat. Thus, we suggest that 5-HT2C receptors of PAG appear to modulate differently this type of antinociception and fear and anxiety in mice. However, further studies should be conducted using more selective subtypes of serotonergic receptors and perhaps other models of nociception to enlarge and clarify the role of 5-HT2C receptors in the processes that modulate antinociception induced by aversive stimuli. / A dor neuropática é um tipo de dor crônica que pode ocasionar comorbidades como a ansiedade e a depressão e, consequentemente, grandes prejuízos a qualidade de vida da população atingida. Apesar de ser refratária a maioria dos tratamentos farmacológicos convencionais, há estudos que descrevem a eficácia dos medicamentos que atuam na transmissão serotonérgica, como os antidepressivos, no tratamento da dor neuropática. A serotonina é um neurotransmissor com papel importante na modulação dos estímulos nociceptivos, assim como dos comportamentos relacionados ao medo e a ansiedade. Há evidências de que situações aversivas, como a exposição ao predador, podem causar antinocicepção como reação defensiva. Dessa forma, vários trabalhos têm demonstrado que situações de geram medo/ansiedade, podem inibir a nocicepção e a serotonina (5-HT) produz esse efeito antinociceptivo em estruturas do sistema nervoso central, tais como a substância cinzenta periaquedutal (SCP). Neste sentido, estudos do nosso grupo mostraram que a ativação dos receptores 5-HT2C da SCP está envolvida nos efeitos ansiolíticos e na antinocicepção induzida pelo medo/ansiedade observados em camundongos expostos ao labirinto em cruz elevado. Entretanto não se conhece qual o papel desses receptores da SCP na modulação da antinocicepção induzida pela exposição ao predador (rato) em camundongos. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da ativação dos receptores 5-HT2C da SCP, sobre a antinocicepção e as respostas defensivas em camundongos submetidos a constrição do nervo ciático. Para isso, camundongos machos Suiço-albinos foram submetidos a constrição do nervo ciático (CNC) no primeiro dia do experimento e, sete dias depois, receberam implantação de cânula guia na SCP. Quatro dias após a estereotaxia, os camundongos receberam microinjeção de veículo ou mK212 e foram expostos ao predador. O teste consistiu em duas fases: a) habituação ao aparato, durante 10 minutos, por 3 dias consecutivos, iniciado no dia seguinte após a estereotaxia; b) exposição ao predador ou ao estímulo neutro durante 10 minutos. Os resultados obtidos após passarem pela análise de variância (ANOVA) de três fatores (condição x estímulo x tratamento), mostraram que os camundongos que passaram por CNC exibiram aumento do reflexo de coçar, comportamento indicativo de dor crônica. A exposição desses animais ao predador (rato) produziu antinocicepção nos camundongos CNC e aumentou os comportamentos relacionados ao medo/ansiedade tais como, tempo de permanência na área protegida e em contato com a grade e frequência de esticar, quando comparados aos camundongos expostos ao estímulo neutro (rato de brinquedo). O tratamento intra-SCP com mK212 (0,21 e 0,63nmol) não produziu alterações significativas na antinocicepção e no medo/ansiedade avaliados durante a exposição ao rato. Entretanto, apenas a menor dose de mK212 (0,21nmol) foi capaz de aumentar o reflexo de coçar, produzindo hiperalgesia nos camundongos CNC expostos ao estímulo neutro. Desta forma, sugerimos que os receptores 5-HT2C da SCP parecem modular de forma diferenciada este tipo de antinocicepção e medo/ansiedade em camundongos. Porém novos estudos devem ser realizados, utilizando subtipos de receptores mais seletivos e talvez outros modelos de nocicepção para ampliar e esclarecer o papel dos receptores 5-HT2C nos processos que modulam a antinocicepção induzida por estímulos aversivos.

Situações ameaçadoras (p.ex., exposição ao labirinto em cruz elevado LCE) induzem respostas comportamentais e neurovegetativas, geralmente acompanhadas por antinocicepção e da ativação do eixo hipotálamo-pituitária-adrenais (HPA). Além disso, é conhecido que a matéria cinzenta periaquedutal (MCP) faz parte do substrato neural para a expressão de alterações comportamentais e neurovegetativas em resposta a estímulos aversivos e que essa estrutura mesencefálica é longitudinalmente dividida em quatro colunas (dorsomedial, dorsolateral, lateral e ventrolateral) que estão envolvidas em coordenar estratégias distintas para o animal lidar com diferentes tipos de estresse, ameaça e dor. No presente estudo foram analisados os níveis plasmáticos de corticosterona em camundongos expostos a 3 tipos de LCE, o fechado (LCEf: 4 braços fechados - situação não aversiva), o padrão (LCEp: 2 braços abertos e 2 braços fechados - situação aversiva com a possibilidade de esquiva/fuga) ou o aberto (LCEa: 4 braços abertos - situação aversiva sem a possibilidade de esquiva/fuga). O perfil da resposta hormonal foi também avaliado em animais concomitantemente submetidos à injeção de formalina 2,5% no dorso da pata traseira direita (teste de nocicepção). O estudo também avaliou a duração da antinocicepção induzida pela exposição ao LCEa em animais mantidos ou não neste ambiente aversivo. A caracterização da participação da MCP neste tipo de antinocicepção foi avaliada pela lesão irreversível (produzida pela injeção de NMDA) uni ou bilateral da porção dorsal (MCPd: colunas dorsolateral e dorsomedial) e bilateral da porção ventrolateral (MCPvl) desta estrutura mesencefálica sobre a resposta nociceptiva induzida pela injeção de formalina na pata traseira direita em camundongos expostos ao LCEf ou ao LCEa. Finalmente, os efeitos da lesão da MCPd ou da MCPvl nos índices de ansiedade foram avaliados no labirinto em cruz elevado padrão (LCEp) em camundongos com ou sem a injeção prévia de formalina. Os resultados mostraram que a exposição aos três tipos de LCE aumentou a secreção plasmática de corticosterona (CORT), porém os níveis foram superiores nos animais expostos ao LCEp ou LCEa quando comparados ao LCEf. Além disso, quando os animais foram submetidos ao teste de formalina níveis elevados, porém semelhantes, de CORT foram verificados após a exposição aos diferentes LCE, sugerindo que o estímulo nociceptivo elevou as concentrações plasmáticas desse glicocorticóide para valores máximos. Na avaliação da duração da antinocicepção induzida pela exposição ao LCEa, verificou-se que esta reação defensiva cessou imediatamente após a retirada do animal deste ambiente, mas perdurou por até 20 minutos quando o animal foi mantido nesta condição ameaçadora. Por fim, a lesão das diferentes porções da MCP mostrou que tanto a MCPd como a MCPvl parecem não estar envolvidas na antinocicepção induzida pela exposição ao LCEa. Curiosamente, a lesão da MCPvl reduziu a resposta nociceptiva de animais submetidos ao LCEf e aumentou a locomoção durante a exposição ao LCEf e LCEa. Além disso, a lesão bilateral da MCPd reduziu seletivamente os índices de ansiedade (% de entradas e de tempo nos braços abertos do LCEp) somente em camundongos que não foram submetidos ao teste da formalina, o que sugere que a nocicepção prejudicou o efeito ansiolítico produzido pela lesão desta porção da MCP. No entanto, é importante destacar que a lesão da MCPvl não alterou os índices de ansiedade e a locomoção de camundongos não submetidos a estimulação sensorial nociceptiva concomitante. / Threatening situations (e.g., exposure to an elevated plus-maze with four open arms oEPM) induce behavioral and neurovegetative responses generally accompanied by antinociception and activation of the hypothalamus-pituitary-adrenal (HPA) axis. Furthermore, it is known that the midbrain periaqueductal gray (PAG) is part of the neural substrate for the expression of behaviorally and neurovegetative alterations in response to aversive stimuli. In addition, the PAG is longitudinally divided into four columns (dorsomedial, dorsolateral, lateral and ventrolateral) that are involved in coordinating distinct strategies for animals coping with different types of stress, threat and pain. The present study analyzed the plasmatic levels of corticosterone when mice with or without prior 2.5% formalin injection into the right hind paw (nociception test) were exposed in one of the 3 types of EPM, the enclosed (eEPM: 4 enclosed arms - non-aversive situation), the standard (sEPM: two open and two closed arms - aversive situation with the possibility of avoidance/flight) or the open (oEPM: 4 open arms - aversive situation without the possibility of avoidance/flight) EPM. The study also investigated the temporal evaluation of the oEPM-induced antinociception when mice were kepted in (for 30 min) or removed from (after 10 min of exposure) that aversive environment (i.e., the oEPM). The characterization of the PAG participation in this type of antinociception was evaluated by irreversible (produced by NMDA injection) uni or bilateral lesion of dorsal PAG portion (dPAG: dorsolateral and dorsomedial columns) and bilateral ventrolateral PAG lesion (vlPAG). Finally, the effects of dPAG or vlPAG lesion on the anxiety indices were investigated in mice with or without prior formalin injection during the exposure to the sEPM. Results showed that the eEPM exposure increased the plasmatic concentration of corticosterone (CORT), however sEPM or oEPM exposure animals showed higher levels of CORT than eEPM-exposed mice. Moreover, when animals were submitted to the formalin test high, but similar levels of this glucocorticoid were verified after the exposure to the different EPM, suggesting that nociception also has provoked a ceiling effect on plasma corticosterone concentration. Results also showed that the oEPM-induced antinociception ceased immediately after mice withdrawal from the aversive situation. However, this pain inhibition response remained unchanged for approximately 20 min in animals that were kept in the threatening condition. Finally, the lesions of different portions of PAG showed that neither dPAG nor vlPAG appear to be involved in the modulation of the oEPM-induced antinociception. Curiously, vlPAG lesion reduced the nociceptive response in animals submitted to the eEPM and increased the locomotion during eEPM and oEPM exposure. Moreover, bilateral dPAG lesion reduced anxiety indices (% of open arm entries and % of open arm time) only in mice that had not received prior injection of formalin, suggesting that nociception impaired the anxiolytic-like effect produced by dPAG lesion. It is important to highlight that vlPAG lesion did not alter the anxiety-like indices and the locomotion in mice not submitted to the concurrent nociceptive stimulation.

A estimulação opioidérgica decorrente do tratamento com morfina em fêmeas reprodutoras gera efeitos moleculares e comportamentais tardios diferenciados de acordo com o estado fisiológico no momento do tratamento. Trabalhos prévios têm demonstrado um importante papel da substância cinzenta periaquedutal (PAG) neste fenômeno. Assim, investigou-se a expressão dos receptores opióides centrais, por meio de estudos da atividade dos seus genes e da presença dos respectivos produtos protéicos. Possíveis modulações decorrentes do uso agudo e crônico de agonistas dos receptores de opióides na PAG durante os períodos de gestação ou lactação no comportamento maternal em ratas também foram investigadas. Os resultados mostraram que a expressão dos receptores opióides na PAG em fêmeas é modulada tanto pelo estado fisiológico como por desafios farmacológicos com possíveis implicações para o comportamento maternal. / Morphine-induced opioidergic stimulation leads to tardive molecular and behavioral changes in female rats. Previous works have demonstrated a role for the periaqueductal grey (PAG) on opioid-mediated behavioral selection during lactation. This study was designed to investigate the maternal behavior and the physiological and pharmacological modulation of the expression of opioid receptors. The results showed that PAG opioid gene expression is modulated both by physiological status and pharmacological treatments. These data may have implications for maternal behavior.

Opióides são substâncias de origem endógena ou sintética, referindo-se a todos os compostos relacionados ao ópio, sendo o protótipo dos agonistas opióides, a morfina, conhecida pela sua capacidade de aliviar a dor intensa com eficácia. A morfina se liga a pelo menos três tipos de receptores conhecidos como &#181;, <font face=\"symbol\">k e <font face=\"symbol\">d. Os opióides parecem ter relação a comportamentos reprodutivos, dentre estes o comportamento maternal (CM). O CM é complexo, instintivo e com características espécie-específicas determinadas por modificações fisiológicas que ocorrem pouco antes ou logo após o parto e deve ajustar-se à uma série de variáveis como disponibilidade de alimentos, por exemplo, e influencia diretamente nos desenvolvimentos físico, neurológico e comportamental das proles, garantindo ou não a perpetuação dessas espécies. Trabalhos mostraram que os estados fisiológico, reprodutivo e a manipulação farmacológica com morfina ao final da gestação de ratas, por si só, são capazes de alterar a habilidade materna, comprometendo o desenvolvimento das proles, bem como podem modular a expressão dos genes que codificam para os receptores opióides em regiões implicadas com o controle do CM, porém são desconhecidos os resultados de ratas tratadas com esse opióide nas fases iniciais da gestação, objetivo deste trabalho, bem como os parâmetros físico e neurocomportamental das proles e na biologia molecular de receptores opióides em diferentes regiões encefálicas tanto nas proles quanto nas mães. Os resultados mostraram que tratamento com morfina no primeiro e segundo terços da gestação de ratas alterou alguns parâmetros do CM como a recuperação dos filhotes, e alterou alguns parâmetros do desenvolvimento físico como o ganho de peso e o desenvolvimento dos órgãos sexuais e desenvolvimento neurocomportamental em ambas as proles, bem como os padrões de expressão gênica e produtos protéicos nas mães e em suas proles no estriado, hipotálamo e PAG. Conclui-se, portanto que o tratamento com morfina durante a gestação de ratas pode alterar o estado fisiológico das mães com implicações diretas nas proles. / Opioids are substances of endogenous or synthetic origin, referring to all related opiate compounds, the prototype of the opioid agonists, morphine, known for its ability to relieve severe pain effectively. Morphine binds to at least three types of receptors known as &#181;, <font face=\"symbol\">d and <font face=\"symbol\">k. Opioids appear to be related to reproductive behaviors among this maternal behavior (CM). The CM is complex, instinctive and species-specific characteristics determined by physiological changes that occur shortly before or after delivery and must adjust to a number of variables such as food availability, for example, and directly influences the physical developments, neurological and behavior of the offspring, or not ensuring the perpetuation of the species. Studies have shown that the physiological and pharmacological manipulation reproductive states with morphine to rats in late pregnancy, by themselves, are capable of altering the maternal ability, affecting the development of the offspring, and can modulate the expression of genes encoding the opioid receptors in regions implicated in the control of CM, are unknown but the results of this opioid-treated rats in the early stages of pregnancy, aim of this work as well as the physical and neurobehavioral parameters of the offspring and molecular biology of opioid receptors in different brain regions both in the offspring as mothers. The results showed that morphine treatment in the first two thirds of pregnancy of rats changed some parameters of the CM as the recovery of the puppies, and changed some of the physical parameters such as weight gain and the development of sex organs and neurobehavioral development in both offspring as well as the patterns of gene expression and protein products in mothers and their offspring in the striatum, hypothalamus and PAG. It follows therefore that treatment with morphine during pregnancy in rats can alter the physiological status of mothers with direct implications in offspring.

Primeiramente, investigamos as respostas defensivas de animais lesionados da parte dorsal da PAG rostral durante o confronto predatório. Estes animais permaneciam com as respostas de avaliação de risco (AR) porem perdem as respostas de freezing. Em um segundo estudo, analisamos as respostas defensivas frente ao predador em animais lesionados da parte ventrolateral da PAG caudal. Estes animais perdem as respostas de freezing e aumentam as respostas de AR. Será que as respostas de AR dependem da integridade da parte dorsal rostral e ventrolateral caudal da PAG ? Por último, investigamos as respostas defensivas em animais com lesão combinada destas áreas. Observamos uma diminuição drástica das AR e um aumento das respostas exploratórias. Provavelmente, as respostas de AR estão sendo moduladas pela parte dorsal rostral e ventrolateral caudal da PAG através de seus alvos ascendentes hipotalâmicos, e estes com o septo lateral. As respostas de freezing parecem ser moduladas por projeções descendentes da PAG para a medula espinal. / First, we investigated the defensive responses of injured animals of the dorsal part of the rostral PAG during predatory confrontation. These animals remained with the risk assessment responses (AR) however lose the freezing of response. In a second study, we analyzed the defensive responses front predator injured animals in the ventrolateral part of the caudal PAG. These animals lose the responses of freezing and increase AR responses. Does the AR responses depend on the integrity of dorsal part rostral and caudal ventrolateral PAG? Finally, we investigated the defensive responses in animals with combined injury of these areas. We observed a dramatic decrease of AR and an increase in exploratory response. Probably AR responses are modulated by the dorsal part of the rostral and caudal ventrolateral PAG through its hypothalamic ascendant targets, and these with the lateral septum. Freezing responses appear to be modulated by descending projections from the PAG to the spinal cord.

A substância cinzenta periaquedutal dorsal (SCPd) e o colículo inferior (CI) são duas estruturas do teto mesencefálico que, juntamente com a amígdala, o hipotálamo dorsomedial e o colículo superior, estão envolvidas na modulação da expressão comportamental dos estados de medo. A estimulação química ou elétrica destas estruturas produz uma série de respostas comportamentais defensivas. Além disso, dados comportamentais com modelos animais de ansiedade têm fornecido evidências da existência de uma regulação inibitória tônica GABAérgica na SCPd e CI. Neste estudo investigamos o envolvimento da neurotransmissão GABAérgica na expressão do medo condicionado e do medo incondicionado. Para isso, os efeitos da administração de muscimol (agonista GABA-A) e semicarbazida (inibidor da descarboxilase do ácido glutâmico) na SCPd e CI foram analisados no teste do sobressalto potencializado pelo medo, na resposta de congelamento condicionada, nos limiares de congelamento e fuga determinados por estimulação elétrica dessas estruturas e no congelamento pós-estimulação. No modelo de medo incondicionado, microinjeções de muscimol intra-SCPd reduziram a aversividade da estimulação elétrica, mas não o congelamento pós-estimulação, ao passo que a semicarbazida produziu efeitos pró-aversivos em ambas as condições. O muscimol também causou redução significativa no sobressalto potencializado pelo medo e congelamento condicionado, enquanto que a semicarbazida não alterou essas respostas. Já a microinjeção de ambas as drogas no CI não produziu efeitos no modelo condicionado, mas no teste incondicionado, o muscimol reduziu a aversividade da estimulação elétrica. Esses dados mostram uma participação diferencial de mecanismos GABAérgicos no medo condicionado e incondicionado. Estes mecanismos na SCPd parecem estar envolvidos tanto no medo condicionado quanto no incondicionado, enquanto que no CI eles parecem participar somente do medo incondicionado. / The dorsal periqueductal gray (dPAG) and inferior colliculus (IC) are two structures of the midbrain tectum that, together with amygdala, dorsomedial hypothalamus and superior colliculus, are involved in the modulation of the expression of fear-related behaviors. The chemical or electrical stimulation of these structures produces a series of behavioral defensive responses. Moreover, behavioral data from animal models of anxiety have provided evidences of tonic inhibitory GABAergic regulation in dPAG and IC. This study investigated the involvement of GABAergic neurotransmission in the expression of unconditioned and conditioned fear. To this aim, the effects of intra-dPAG and IC administration of muscimol (GABA-A agonist) and semicarbazide (glutamic acid decarboxylase inhibitor) were examined in the fear potentiated startle test, in conditioned freezing, in the thresholds for freezing and escape determined by electrical stimulation of these structures, and in the post-stimulation freezing. In the unconditioned model, intra-dPAG injections of muscimol reduced the aversiveness of the electrical stimulation but had no effects on the post-stimulation freezing, while semicarbazide produced aversive-like effects in both conditions. Muscimol also caused significant reduction in fear potentiated startle and conditioned freezing, while semicarbazide had no effect in these responses. In contrast, intra-IC injections of both drugs were ineffective in the conditioned model. In the unconditioned model, however, muscimol reduced the aversiveness of the electrical stimulation. These data show a differential participation of GABAergic mechanisms on conditioned and unconditioned fear. These mechanisms in the dPAG seem to be involved in both conditioned and unconditioned fear, while in IC they seem to participate in unconditioned fear only.

O Colículo Superior (SC) é conhecido por apresentar diversas funções que modulam a caça predatória. Neste estudo, investigamos as funções do SC em ratos expostos a caça de insetos. Primeiramente, verificamos que o comportamento predatório induz uma distinta ativação da porção lateral do SC (SCl). Para entender as potenciais funções dessa região colicular, foi analisado o comportamento predatório antes e após lesões bilaterais iontoforéticas por NMDA do SCl. Animais com SCl lesados ficaram menos motivados a perseguirem as baratas, falharam para se orientarem na direção do movimento das presas e quando tentaram capturar as presas, eles apresentaram sérios déficits para capturá-las e segurá-las eficientemente. Por outro lado, animais com lesões da porção medial do SC (SCm) apresentaram apenas um aumento da latência para iniciar a caça, enquanto os outros parâmetros não diferiram significantemente dos animais intactos. Posteriormente, examinamos as conexões eferentes do SCl e do SCm usando como traçador anterógrado a leucoaglutinina do Phaseolus vulgaris. Notamos projeções densas do SCl para a região rostral da coluna lateral da matéria cinzenta periaquedutal (PAGl), um setor criticamente envolvido no controle dos aspectos motivacionais relacionados aos comportamentos de caça predatória e forrageamento. Além disso, o SCl se projeta densamente para o tálamo dorsal, especificamente para os núcleos ventral lateral, central medial e paracentral do tálamo, os quais sabemos que se projetam para setores estriatais ou para áreas motoras corticais, que provavelmente estão envolvidas no ajuste da ação motora durante a captura das presas. O SCm, por sua vez, aferenta densamente a coluna dorsolateral da PAG, núcleo cuneiforme, e núcleos reticulares mesencefálico e pontino, que são setores envolvidos na elaboração de respostas defensivas, além disso, o SCm se projeta esparsamente para os núcleos posterior lateral e suprageniculado do complexo geniculado medial / The superior colliculus is classically known to present a number of functions that fit hunting behavior. In the present study, we investigate the potential roles of the superior colliculus in rats displaying insect hunting. First, we have found that predatory hunting induces a distinct activation of the lateral region of the intermediate layer of the superior colliculus (SCl). To understand the potential roles of this collicular region, we analyzed the hunting performance before and after iontophoretic NMDA lesions bilaterally placed into the SCl. Animals with SCl lesions were clearly less motivated to pursue the roaches, failed to orient themselves toward the moving prey, and whenever the SCl-lesioned rats tried to catch the roaches, they presented serious deficits to capture and hold them efficiently. Next, we examined the SCl efferents connections using Phaseolus vulgaris leucoagglutinin as an anterograde tracer. Of particular relevance, we noted that the SCl projects to the rostral lateral periaqueductal gray, a site critically involved in controlling motivational drive to chase prey and forage. In addition, the SCl also present particularly strong projections to the dorsal thalamus, aimed at the ventral lateral, ventral medial, central medial and paracentral nuclei of thalamus, all of which known to project either to striatal sites or to cortical motor areas, likely to be involved in adjusting the motor action during prey capture. Therefore, the SCl, which seems to present cells responding to prey displacement in the temporal field, presents important arms to the periaqueductal gray and dorsal thalamic sites, influencing, respectively, the motivational drive and the motor skills to hunt