Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-16T03:17:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 349409.pdf: 3243910 bytes, checksum: 147bf3b12f274b94d53922bb3c910cdd (MD5) Previous issue date: 2017 / As memórias aversivas resultam de experiências traumáticas. Evidências sugerem que a codificação da associação aversiva é facilitada por eventos estressores prévios, resultando em memórias aversivas de longa duração. A estimulação química da matéria cinzenta periaquedutal dorsal (MCPd) com N-metil-D-aspartato (NMDA) induz a expressão de comportamentos defensivos (CD) evidentes e serve como estímulo incondicionado que sustenta o condicionamento aversivo a um odor neutro, demonstrado pela expressão de CD na reexposição ao odor em um novo contexto. A microinjeção de NMDA na MCPd induz estado emocional negativo que potencializa o comportamento de congelamento na evocação de um traço de memória contextual aversiva, 24 h após o treino. Poucos estudos investigaram o papel da estimulação de áreas cerebrais críticas para a expressão do medo como facilitadoras da aprendizagem aversiva. Este trabalho testou a hipótese de que a injeção de NMDA intra-MCPd poderia potencializar o condicionamento aversivo contextual, realizado no dia seguinte. Ratos receberam a infusão de NMDA intra-MCPd 24 h antes de um treino fraco de associação entre um choque elétrico nas patas e o contexto. Foi observado um aumento no congelamento dos animais em resposta ao choque e na reexposição ao contexto associado ao choque, sendo este efeito observado até uma semana após o condicionamento, evidenciando a expressão da memória aversiva de longa duração. A administração sistêmica de cicloheximida (CHX) após a sessão de estimulação da MCPd bloqueou o aumento do congelamento no contexto associado ao choque. A expressão da memória de longa duração no contexto associado foi prejudicada pela evocação em contexto neutro ou pela administração sistêmica de CHX antes da evocação no contexto associado ao choque. Entretanto, um odor associado à estimulação da MCPd quando apresentado na evocação em qualquer contexto favoreceu a manutenção da memória aversiva contextual associada ao choque. Estes dados sugerem que a evocação consiste na etapa fundamental do processo de manutenção da memória formada sob influência da estimulação da MCPd com NMDA. Além disso, a integração das experiências aversivas é um processo dependente de síntese proteica. / Abstract : Aversive memories result from traumatic experiences. Evidence suggest that the encoding of aversive association is facilitated by previous stress, resulting in long lasting memories. Dorsal periaqueductal gray matter (dPAG) chemical stimulation (N-methyl-d-aspartate, NMDA) induces the expression of overt defensive behavior (DB) and serves as unconditioning stimulus supporting fear conditioning to neutral odor (CS), as shown by DB elicited by CS exposure in a novel context (NC).NMDA injected into dPAG induces a negative emotional state that potentiates freezing at recall of a contextual fear memory (CFM) trace, 24 hours after training. Few studies investigated the stimulation of brain areas critical for fear expression as sensitizers in fear learning. The hypothesis that NMDA intra-dPAG could potentiate CFM performed the day after was tested. Rats received NMDA intra-dPAG 24 hours before a weak training, of an association of 1 mild footshock and the context. Freezing was increased in NMDA-rats immediately after shock suggesting a sensitized DB; also in a retrieval test performed in the contexto associated to shock. This effect was still observed in a reexposure to associated context 7days after training, suggesting the formation of a long-term aversive contextual memory. Systemic injection of cycloheximide (CHX) after dPAG stimulation session impaired the increased freezing in reexposures do context associated to shock. The increase in long-term memory expression in context associated to chock was impaired by the retrieval in a neutral context or by CHX injected before retrieval in the associated context. However, when a neutral odor was associated to dPAG-stimulation experience, and later reexposed in the neutral contexto during retrieval session, the long-term contextual memory associated to shock was maintened. These data suggest that the retrieval session is a critical step in the maintenance of contextual fear memory acquired under dPAG NMDA-stimulation influence. Moreover, the association of both the aversive experiences, i.e., dPAG stimulation, electrical footshock and retrieval, is a process dependent on protein synthesis.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T21:01:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 294203.pdf: 3152685 bytes, checksum: a7a2444658a63265ea78221333b97302 (MD5) / Pistas olfatórias associadas a estímulos aversivos são capazes de ativar estruturas neurais relacionadas ao comportamento defensivo (CD), incluindo a parte dorsolateral da matéria cinzenta periaquedutal (MCPdl). A estimulação química da MCPdl em ratos possui um caráter motivacional aversivo, relacionado com as emoções de medo/ansiedade. Desta forma, o presente estudo foi delineado para verificar a hipótese de que o estado aversivo induzido pela estimulação química da MCPdl poderia ser usado como um estímulo incondicionado (EI), em um condicionamento olfatório aversivo (COA). Além disso, a natureza aversiva deste condicionamento foi avaliada em ratos tratados com midazolam (MDZ), um benzodiazepínico, ou quando microinjetados com DPAT ou WAY na MCPdl, agonista e antagonista dos receptores 5-HT1A da serotonina, respectivamente. Ainda, o bloqueio dos adrenoceptores do tipo beta no núcleo pré-mamilar dorsal (PMd) e a lesão da parte ventral do núcleo anteromedial do tálamo (AMv) e do núcleo reuniens (RE) foram realizados para investigar as vias anatômicas envolvida neste COA induzido pela estimulação química da MCPdl. O resente estudo confirmou a hipótese de que a estimulação quimica da CPdl com NMDA 100 pmol pode ser usado como EI biologicamente relevante, capaz de propiciar um COA. Neste COA, o tratamento com MDZ prejudicou a aquisição e a expressão dos CDs, enfatizando o potencial do modelo em predizer respostas relacionadas à ansiedade. Em relação à modulação serotoninérgica na MCPdl, DPAT nas doses de 4 e 8 nmol prejudicou a aquisição do COA, enquanto que WAY 7 nmol promoveu um aumento dos CDs durante a sessão de familiarização, ou seja, uma generalização dos CDs. Além disso, DPAT na dose de 4 nmol facilitou a aquisição do COA quando uma dose maior de NMDA (200 nmol) foi administrada na MCPdl, assim como WAY 7 nmol facilitou a aquisição do COA quando uma dose menor de NMDA (50 pmol) foi microinjetada na MCPdl. Desta forma, os resultados demonstraram que os receptores 5-HT1A na MCPdl podem modular o aprendizado induzido pela estimulação desta estrutura em um COA. Por fim, os resultados também destacaram uma via da MCPdl para o núcleo hipotalâmico anterior (AHN), do AHN para o PMd e, do AHN e PMd para o tálamo (AMV + RE). Esta foi a via ascendente proposta, pela qual a MCPdl pode estar interagindo com estruturas mais rostrais no cérebro durante o aprendizado. Deste modo, este trabalho forneceu uma perspectiva interessante da participação da MCPdl na circuitaria envolvida no condicionamento aversivo, sugerindo que esta estrutura de fato é mais que uma via comum e final das reações defensivas e que pode interagir com outra área associativas, modificando o processamento das informações. Desta maneira, a MCPdl parece desempenhar um papel no desenvolvimento dos transtornos de ansiedade, uma vez que sua atividade pode modificar o processamento das informações e desencadear o aparecimento de respostas defensivas a estímulos genuinamente não ameaçadores. / Aversive olfactory cues are able to activate neural structures related to defensive behavior (DB) including the dorsolateral part of the periaqueductal gray matter (dlPAG). The chemical stimulation of dlPAG in rats evokes DB as the result of internal mood alterations. The present study was outlined to verify the hypothesis that the aversive state induced by dlPAG chemical stimulation could be used as an unconditioned stimulus (US) in an olfactory aversion conditioning (OAC) paradigm. In addition, the aversive nature of the OFC was evaluated in rats treated with midazolam (MDZ), a benzodiazepine, or microinjected with DPAT or WAY into dlPAG, 5-HT1A receptors agonist and antagonist, respectively. Moreover, the dorsal premammillary nucleus (PMd) beta-adrenoceptors blocking or the ventral part of anteromedial thalamic nucleus (AMv) and reuniens nucleus (RE) lesion were performed to investigate the anatomical pathway involved in this chemical stimulation-based aversion conditioning. The present study has confirmed our hypothesis that an enhanced activity of dlPAG can be used as a biologically relevant US, capable of generating an OAC. Furthermore, MDZ impaired the OAC acquisition and the DB expression, emphasizing the pharmacological validation of this model in predicting putative anxiolytic drugs. DPAT 4 and 8 nmol impaired the OAC and DPAT 4 nmol facilitated the OAC acquisition when a higher concentration of NMDA (200 nmol) was administrated into the dlPAG, which previously did not promote an OAC. The group of rats microinjected with WAY 7 before the NMDA 100 pmol into the dlPAG displayed defensive behavior in the box test even without odor, suggesting a generalization response. In addition, WAY 7 nmol facilitated the OAC acquisition with a smaller dose of NMDA (50 pmol), which previously had not promoted an OAC. Apart from the role of the serotonin in modulating the expression of defensive behavior evoked by dlPAG stimulation, the study revealed that serotonin can also modulate the dlPAG NMDAstimulation learning, supporting the OAC. Lastly, the results also highlight the pathway from the dlPAG to the AHN, and the AHN projection to the Md and thalamus (AMv+RE) likely to carry critical information related to fear-like state related to learning and memory. Taken together, the present findings provide evidence that this brain area can also support OAC by signaling forebrain associative areas involved in fear mediation, beyond its well known participation in the expression of DB.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Farmacologia. / Made available in DSpace on 2012-10-23T08:51:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240544.pdf: 2235453 bytes, checksum: 5f8f031cb03cc565bc841fef2666d301 (MD5) / O odor de predador tem sido utilizado como estímulo aversivo em animais de laboratório na tentativa de compreender as bases biológicas do medo/ansiedade e estresse. Frente a estes estímulos, roedores apresentam uma vigorosa resposta comportamental de defesa. O presente estudo analisou a participação dos receptores de glutamatérgicos da Substância Cinzenta Periaquedutal (SCPdl) nas respostas de defesa frente ao odor de gato e ao contexto desta exposição. A SCP é dividida em colunas que modulam diferentes respostas comportamentais e físicas para o organismo, dentre elas a região dorsolateral (SCPdl) que parece possuir uma organização longitudinal em seu eixo rostro-caudal, a qual poderia ser responsável pelas diferentes respostas comportamentais frente a estímulos ameaçadores. Assim, o antagonista dos receptores NMDA, AP5 nas doses de 3 e 6nmol, foi administrado 10 minutos antes da exposição ao odor de gato ou ao contexto do odor de gato. Os resultados demonstram que apenas a microinjeção de AP5 (6 nmol) na SCPdl rostral foi capaz de reduzir as respostas comportamentais ao odor de gato. Quando os animais foram expostos ao contexto, apenas a administração de AP5 (6 nmol) na SCPdl caudal foi capaz de reduzir as respostas de medo condicionado ao contexto. Os dados sugerem que, frente a estímulos de ameaça predatória e situações de medo condicionado, áreas rostrais e caudais modulam as respostas comportamentais de medo inato e condicionado respectivamente. Os achados sugerem ainda uma participação diferenciada dos receptores NMDA nestas situações, reforçando o papel modulatório da SCP na mediação do comportamento defensivo. Predator odors have been widely as aversive stimulus in animal models in order to understand neurobiology of fear/anxiety and stress. Face this stimulus, rodents show strong reactions like defensive behaviors. Such response may depend on brain structures related to emotional reaction as the midbrain periaqueductal gray (PAG). The PAG is organized in columnar groups that modulate different behavior and organic responses, and the dorsolateral (dlPAG) part has a special interest because its relation with defensive reactions. The dlPAG seems to have anatomical and functional differences along its rostro-caudal axis front of threat stimulus. Therefore, the present study evaluates the participation of glutamatergic transmission in the rostral and caudal dlPAG, by the NMDA receptors, on modulation of defensive behavior toward cat odor stimulus and its context. For this, the NMDA receptor antagonist, AP5 3 and 6nmol, was administered 10 minutes before the cat odor exposure or context. Results showed that only AP5 6nmol microinjected into rostral dlPAG was capable to reduce defensive the behaviors when subjects were exposed to the cat odor. Indeed, when animals were exposed to context session, only the administration of AP5 6nmol into caudal dlPAG reduced the conditioned fear response. These data point that face predation stimulus and situation of conditioned fear, rostral and caudal dlPAG areas can modulate defensive reactions of innate and conditioned fear. These findings suggest a distinct participation of NMDA receptors in these situations, and reinforce the role of PAG on modulation of defensive behavior.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-05-23T04:09:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345301.pdf: 2066433 bytes, checksum: 0b85f5b844392dafc4f345450ac3494c (MD5) Previous issue date: 2016 / Diversos trabalhos têm confirmado o papel dos receptores mineralocorticoides (MR) na modulação dos processos atencionais e mnemônicos ligados a situações aversivas. O bloqueio ou a atividade dos MR interfere com a aquisição e a consolidação da aprendizagem em uma variedade de tarefas, tanto em humanos, quanto em animais de laboratório. O presente trabalho buscou investigar o papel do agonista fludrocortisona (FLU) e do antagonista espironolactona (SPI) sobre o receptor mineralocorticoide (MR) na aquisição e consolidação de memórias aversivas, utilizando o protocolo do Condicionamento Aversivo Olfatório (CAO) estabelecido pela ativação dos receptores N-metil-D-aspartato (NMDA) na matéria cinzenta periaquedutal dorsolateral (MCPdl). Os resultados comportamentais apontaram que as respostas defensivas mais robustas foram obtidas com a utilização de NMDA 50 pmol na MCPdl, que permitiu o estabelecimento do CAO. A avaliação dos níveis séricos de corticosterona após a sessão de condicionamento com a injeção de doses crescentes de NMDA na MCPdl, não demonstrou alterações nos níveis circulantes de corticosterona quando essa foi mensurada pontualmente 30 min após a sessão de condicionamento nas condições experimentais testadas. A administração sistêmica do antagonista MR SPI 60 minutos antes da sessão de condicionamento do CAO com injeção de NMDA na MCPdl, reduziu a expressão dos comportamentos defensivos e promoveu um prejuízo na aquisição do CAO. Ainda, a consolidação foi prejudicada quando a SPI foi administrada imediatamente após a sessão de condicionamento. Quando a FLU foi administrada após injeção de NMDA 25pmol na MCPdl (demonstrado ser ineficaz em promover condicionamento) facilitou a formação de uma memória de longa duração. Já a administração de FLU 60 minutos antes da aquisição foi capaz de reduzir a expressão dos comportamentos defensivos e prejudicar a formação de uma memória aversiva decorrente do CAO. Os dados do presente trabalho reforçam o envolvimento do MR no armazenamento de memórias aversivas, modulando a aquisição e a consolidação das informações relacionadas a um CAO estabelecido pela injeção de NMDA na MCPdl, de forma dependente do tempo de administração. Além disso, o MR demonstrou estar envolvido nas respostas defensivas expressas pela estimulação da MCPdl.<br> / Abstract : Several studies have been shown the role of mineralocorticoid receptor (MR) modulation in attentional and mnemonic processes of aversive situations. MR blockade or activation interferes with learning acquisition and consolidation in a variety of tasks, both in humans and animals. The aim of this study was to investigate the role of MR agonist fludrocortisone (FLU) and antagonist spironolactone (SPI) during the aversive memory acquisition and consolidation using the Olfactory Fear Conditioning (OFC) paradigm promoted by the activation of N-Methyl-D-aspartate (NMDA) receptors in the periaqueductal gray matter dorsolateral (dlPAG). NMDA 50 pmol in dlPAG showed a more robust defensive response in this OFC paradigm. Serum levels of corticosterone were evaluated after conditioning session, however neither of the NMDA doses infused into dlPAG promoted corticosterone release increased when it was measured 30 min after the conditioning, under the experimental conditions. Systemic administration of the antagonist MR SPI prior (60 min) the conditioning session with NMDA 50 pmol in dlPAG, reduced the expression of defensive behaviors and impaired the fear acquisition. Furthermore, the memory consolidation was impaired when SPI was administered immediately after the conditioning session. When FLU was administered immediately after NMDA 25 pmol infusion into dlPAG (shown to be ineffective in promoting conditioning), it promoted conditioning facilitation. On the other hand, impairment of defensive responses and memory acquisition was observed when FLU was administered 60 min prior the conditioning with NMDA 50 pmol. The present data reinforce the involvement of MR during the aversive learning, modulating the acquisition and consolidation of information related to a OFC established by NMDA injection in dlPAG, with time-dependent effects of a pharmacological manipulation of MR. Also, MR has been shown to be involved during the defensive responses to the dlPAG stimulation.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-10-06T04:08:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334655.pdf: 1504101 bytes, checksum: 59a36ec6206bbe3c2c963714e455b5da (MD5) Previous issue date: 2015 / A elaboração e a expressão de respostas defensivas são mediadas pela matéria cinzenta periaquedutal (MCP). A estimulação da MCP dorsal é capaz de dar suporte a um condicionamento funcionando como um estímulo incondicionado. Desta forma, o animal pode desencadear um processo de aprendizado e o estímulo inicialmente neutro passa a evocar respostas defensivas. A transmissão GABAérgica age no controle inibitório tônico desta estrutura e o bloqueio de GABA promove a expressão de respostas defensivas. O presente trabalho teve como objetivo investigar se a estimulação gerada a partir do bloqueio dos receptores GABAA na MCPd seria um estímulo incondicionado eficaz em promover aprendizagem no modelo de condicionamento olfatório aversivo. Os animais receberam microinjeções de NMDA 50 pmol, PBS e antagonistas do receptor GABAA (bicuculina) nas doses de 20 e 40 pmol durante a sessão de condicionamento com durações de 10 ou 20 minutos. A pista olfatória neutra utilizada como estímulo condicionado foi 20 µl de eugenol nesta etapa de aquisição do condicionamento, foram observados os comportamentos defensivos e exploratórios emitidos pelos ratos. Transcorridas 24h os animais foram testados em uma caixa de odor (novo contexto) com 20 µl de eugenol e os parâmetros tempo de aproximação à fonte de odor, tempo no compartimento escondido e avaliação de risco foram observados. No terceiro e último dia de experimento os animais foram re-testados na caixa de odor, sendo os mesmos parâmetros avaliados, porém sem pista olfatória. Durante o condicionamento os animais pertencentes ao grupo NMDA 50 pmol, bicuculina 20 e 40 pmol nos dois tempos empregados, reduziram significativamente os comportamentos exploratórios comparados com o grupo PBS. Os animais tratados com bicuculina desencadearam respostas defensivas robustas, caracterizadas por fuga, saltos e congelamento com maior duração e intensidade do que nos animais tratados com NMDA. Com relação à evocação observada na caixa de odor em dias subsequentes, os animais tratados com NMDA mostraram um aumento no tempo escondido, uma redução no tempo de aproximação à fonte de odor e do comportamento de avaliação de risco. Estas mudanças foram detectadas a partir do terceiro minuto do primeiro teste e foram mantidas no segundo teste, sugerindo que houve expressão da memória aversiva. Contudo, para os animais tratados com bicuculina as respostas frente ao odor foram iguais às do grupo PBS. Apesar do tratamento com bicuculina desencadear mais comportamentos defensivos na sessão de condicionamento, esta resposta não foi preditiva de aprendizagem frente ao estímulo condicionado. Com base nos resultados experimentais conclui-se a capacidade de induzir comportamentos defensivos durante a sessão de condicionamento não permite ?per se? predizer a formação de uma memória aversiva no protocolo de condicionamento olfatório aversivo. Desta forma, nas presentes condições experimentais a estimulação da MCPd por meio do bloqueio dos receptores GABAA, não foi um EI eficaz para promover aprendizagem.<br> / Abstract : The development and expression of defensive responses are mediated by MCP. The dorsal MCP stimulation is able to promote a conditioning serving as an unconditioned stimulus able to generate defensive reactions which can be paired with a neutral cue. In this way, a learning process can be triggered, after this, the neutral stimulus will evoke defensive responses. The GABAergic transmission acts on the tonic inhibitory control of this structure, to block this transmission, result in defensive responses expression. The present study aimed to investigate whether the blockade of GABAA receptors in MCPd would be an effective unconditioned stimulus to promote learning in the olfactory fear conditioning model. Animals were microinjected with NMDA (50 pmol), PBS or GABAA receptor antagonist (bicuculline) at doses of 20 and 40 pmol during the conditioning session. The neutral cue used was 20 µl of eugenol odor. After 24h animals were tested, and for this, they were exposed to the odor box (new context) with 20 µl of eugenol and: the hide time, approach time and head out parameters were registered. In the third and final day of experiments animals were re-tested in the odor box, being the same parameters evaluated, without the olfactory cue. During conditioning, 10 min for the NMDA 50 pmol group, 10 /20 min for bicuculline 20 and 40 pmol significantly reduced exploratory behavior compared to the PBS group. Animals treated with bicuculline triggered robust defense responses, characterized by flight, jumps and freezing in duration and intensity greater than that observed in NMDA. In regard to the learning process, observed in odor box, NMDA treated animals showed an increase in the hide time, reducing the approach and head out time. These changes were detected starting from the third minute of the first test and were kept in the second test, suggesting that there was learning process. However, in animals treated with bicuculline, the responses on the odor box were similar to the PBS group. Although treatment with bicuculline triggers stronger defensive behaviors than NMDA in the conditioning session, these responses cannot be related to learning process of the paired cue. Based on these experimental results, the intensity of defensive behaviors during conditioning session does not allow "per se" to predict the acquisition of an aversive olfactory memory. Thus, in these experimental conditions, the stimulation of dPAG through GABAA receptors blockade, is not an unconditioned stimulus effective to promote learning.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Farmacologia. / Made available in DSpace on 2012-10-24T13:33:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 263061.pdf: 1215427 bytes, checksum: f15276bce1f90c47ec51dba1e378b789 (MD5) / A Substância Cinzenta Periaqueductal dorsal (SCPd) é reconhecida como uma estrutura do sistema nervoso central (SNC) responsável por coordenar as funções autonômicas e comportamentais em situações de ameaça ou perigo iminente, estando bem estabelecido que sua ativação desencadeia comportamentos de defesa e inibição da dor. Porém, sabe-se que tanto na clínica, quanto em modelos experimentais, o estresse/ansiedade podem produzir tanto efeitos inibitórios quanto facilitatórios da nocicepção. Ao menos em grande parte destes estudos, tem-se dado maior ênfase ao modelo de estresse, sem levar-se em conta o nível de aversividade do estímulo nociceptivo. Assim, como a estimulação da SCPd modifica o caráter aversivo de estímulos externos, a manipulação dessa estrutura em diferentes modelos de nocicepção, com diferentes níveis de aversividade, ajudaria a compreender como o SNC pode fazer a escolha entre aumentar ou inibir a nocicepção. Nesse trabalho, a SCPd de ratos foi injetada com glicina (GLI), o que mostrou previamente produzir efeito tipo-ansiogênico progressivo (dosedependente). GLI (10-80 nmoles) facilitou e inibiu a nocicepção, dependendo da dose injetada e do teste nociceptivo empregado. GLI apenas aumentou, e na concentração mais alta testada, a nocicepção no teste de formalina na pata (mais aversivo). No teste de aversividade intermediária, formalina intra-articular, a GLI facilitou o comportamento de nocicepção nas concentrações menores (10 e 20 nmoles), porém o inibiu nas concentrações maiores (50 e 80 nmoles). No teste de aversividade menor, dor térmica escapável, a GLI apenas causou aumento da latência de retirada, ou hiponocicepção. Ambos os efeitos foram inibidos, pela coaplicação de GLI e ácido 7-cloroquinurênico ou HA966, antagonistas total e parcial, respectivamente, dos receptores GLIB. No entanto, a estricnina, antagonista do receptor GLIA aplicado na SCPd induziu os mesmos efeitos da glicina nos modelos de nocicepção e no teste do labirinto em cruz elevado causou efeito tipoansiogênico. A aplicação sistêmica, ou na SCPd de naloxona (antagonista dos receptores opióides) e de metisergida (antagonista dos receptores serotoninérgicos) preveniu as ações de GLI na SCPd. Nossos dados mostraram que existe um controle bidirecional da SCPd na nocicepção dependente da ativação local do receptor GLIB e de vias opioidérgicas e serotoninérgicas presentes em algum ponto da circuitaria modulatória da dor. O receptor GLIA demonstrou atuar de forma oposta aos receptores GLIB na SCPd. Estamos sugerindo que o estresse induzido pela glicina na SCPd juntamente com o do teste nociceptivo, aumentam a nocicepção quando esta for o principal foco de atenção. Assim, a SCPd pode ser responsável por modular a nocicepção de acordo com a demanda atencional gerada pelo foco estressor.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Neurociências. / Made available in DSpace on 2012-10-22T16:16:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225692.pdf: 3477321 bytes, checksum: 00ee674e2bd6dc0e0a418e5d006b26be (MD5) / Diversos estudos têm mostrado que a administração sistêmica ou central de opióides inibe o comportamento maternal em ratas lactantes. O sítio de atuação destes opióides é incerto, mas a substância cinzenta periaquedutal (PAG) parece ser importante, uma vez que a administração sistêmica de morfina ativa a região lateral da PAG e inibe o comportamento maternal durante a lactação em ratas. O comportamento maternal também é sensível ao estresse ambiental, como por exemplo a exposição da fêmea a um ambiente estranho ou a apresentação de um macho intruso no ambiente. O objetivo deste projeto foi investigar se diferentes tipos de estresse inibem o comportamento maternal diferentemente e se a região lateral da PAG seria ativada durante situações de estresse. Um segundo objetivo foi verificar se as alterações do comportamento maternal pelo estresse são devidas à liberação de opióides na PAG lateral. Experimento 1: Ratas Wistar (250g) foram acasaladas e monitoradas até o momento do parto. Após o parto, as ratas foram divididas em quatro grupos: C, n=5 (ratas não estressadas), E1, n=5 (ratas foram colocadas com os filhotes na presença de um macho estranho no 9º dia de lactação), E2, n=5 (ratas foram estressadas pela retirada da caixa e junto com outra fêmea lactante colocadas em outra caixa na presença de um macho durante 2h diárias por 6 dias, do 3º ao 8º dia de lactação; o comportamento foi analisado no 9º dia de lactação, na própria caixa, sem a presença de intrusos) e E1+2, n=5 (ratas foram estressadas conforme o E2 exceto que no 9º dia de lactação foram estressadas conforme o E1). Em todos os grupo o comportamento maternal foi analisado durante 1h no 9º dia de lactação. Ratas submetidas a E1 demoraram mais para recolher os filhotes, demoraram mais para iniciar a amamentação e passaram mais tempo em atividades não maternais e menos tempo amamentando os filhotes. Os grupos E2 e E1+2 não apresentaram mudança de comportamento em relação ao controle. Experimento 2: Ratas foram acasaladas e submetidas às condições de estresse anteriores (n=5 de cada grupo), 90 min após o experimento, no 9º dia de lactação, foram perfundidas e o cérebro foi retirado e processado para a detecção imunohistoquímica de Fos na PAG. Ratas do grupo E1 apresentaram aumento de Fos em relação às ratas não estressadas em todos os níveis (Bregma -5,6 a -7,6 mm) na região lateral da PAG. Ratas submetidas a E2 e E1+2 apresentaram diminuição na expressão de Fos na coluna dorsomedial e dorsolateral comparadas ao controle. Experimento 3: Ratas Wistar (250g) foram acasaladas e submetidas a cirurgia estereotáxica para a implantação unilateral de cânulas-guia na PAGl. Após o parto foram submetidas às condições comportamentais conforme o exp. 1. No dia do teste, 9º dia de lactação, foram divididas para receberem microinjeção de salina (grupo controle) ou de antagonista opióide (naltrexona, naloxonazina ou nor-BNI) e o comportamento maternal foi monitorado por 1h. Em ratas submetidas a E1, os antagonistas reverteram os efeitos do estresse no progresso do recolhimento, no início e no tempo de amamentação. Com estes resultados podemos concluir que o estresse agudo (apresentação do macho estranho) interfere com o comportamento maternal. A condição de estresse crônico isoladamente não interfere na interação das mães com os filhotes, no entanto, previne os efeitos deletérios do estresse agudo no comportamento maternal. A PAG lateral participa ativamente da resposta ao estresse agudo, enquanto que o estresse crônico impede a expressão de Fos nesta região nos animais expostos a estresse agudo. Os antagonistas opióides na PAGl revertem os efeitos do estresse agudo no comportamento maternal. Um circuito inibitório opióide poderia ser responsável por uma desinibição da PAGl, levando a prejuízos no comportamento maternal das ratas. O estresse crônico, por outro lado, promove mudanças plásticas nesta circuitaria e impede o efeito inibitório do estresse agudo no comportamento das mães.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Farmacologia. / Made available in DSpace on 2012-10-23T03:59:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240196.pdf: 1850616 bytes, checksum: 7a809a4c3e38e923d957342ee751e465 (MD5) / The elevated plus-maze (EPM) has been widely used as a tool to understand defensive behavior related to anxiety. Prior EPM experience alters behavioral and pharmacological responses elicited in a subsequent test exposure (retest). EPM-experienced rodents no longer respond to anxiolytics and increase open arm avoidance (OAA) in retest to EPM. This qualitative shift in the defensive responses evocated during retest has proven to be suitable to assess aspects related to learning/memory and anxiety. In addition, this shift may be related to different sets of brain structures being preferentially involved in the expression of fear/defensive behaviors during test and retest in EPM. The dorsal periaqueductal gray (dPAG) is a neural structure known to be involved in the modulation of defensive behavior in EPM. In addition, lesion studies have shown its participation in the acquisition and the expression of learned defensive responses. Based on these facts, the main aim of this study was to verify the role of glutamate acting compounds microinjected into the dPAG in the performance of rats during the test and the retest in the EPM and the participation of dPAG in acquisition, consolidation and retrieval to fear conditioning in Step-down inhibitory avoidance task (SD). For this purpose, male Wistar rats received microinjections (0.3 ìl) through the guide cannulas aiming at the dPAG: PBS (control), AP5 (3 e 6 nmol, receptor competitive NMDA antagonist) or ifenprodil (0,5 e 1 nmol, receptor subunit NR2B selective NMDA antagonist), 10 min, prior to test and retest (24h after test) in the EPM. One week later, the subjects# dPAG was blocked with AP5 and Ifen prior/aftertest and prior-retest in SD. The results show that the blockade of the dPAG with the competitive NMDA antagonist or the selective NR2B NMDA subunit receptor antagonist increased the exploration on open arms. This effect is related to anxiolytic-like behavior in rats during the test in EPM. The microinjection of competitive or selective NR2B NMDA subunit receptor antagonists in the dPAG increased the exploratory activity in open arms during the retest, preventing the expression of avoidance to open arms in a subsequent test exposure to EPM. However, repeat treatment with AP5 3 nmol and Ifenprodil 1 nmol before the test and retest in EPM induce to anxiolytic effect tolerance during the retest. The blockade of the dPAG with the competitive NR2 or the selective NR2B, NMDA subunit receptor antagonists impairs the expression of the acquired inhibitory avoidance but is not capable in interfering the acquisition or the consolidation in the SD. In conclusion, our results reinforce that glutamate system, through NMDA receptor, is involved in behavior like-anxiety. Moreover, the results demonstrate that the blockade of NMDA receptors in the dPAG impair the retrieval of learning response during the test, in both, in EPM and in inhibitory avoidance test. The present study suggest that the dPAG is a fundamental structure in the expression of defensive behavior showed toward threaten stimulus, and also is involved in the process of retrieval learning defensive response.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5348.pdf: 2604731 bytes, checksum: dfa7e86ce32beb238a46949fd9b88863 (MD5) Previous issue date: 2013-05-03 / Universidade Federal de Minas Gerais / When confronted with fear situations rodents exhibit behavioral (e.g., fight, flight, immobility and vocalization) and neurovegetative (tachycardia, hypertension and defecation) responses that characterize the defense reactions. In general, these responses are accompanied by antinociception. The exposure of animals to the paradigm of the Elevated Plus Maze (EPM) results in a repertoire of defensive responses and antinociception, since the open arms of the EPM represents a threat to rodents. Several studies have investigated the neural substrate involved in the neurotransmission and neurobiology of aversive situations-induced antinociception, and many have highlighted the involvement of the dorsal portion of periaqueductal gray matter (dPAG). Several mediators which play an important role in modulation of fear/anxiety and nociception states, has been studied and, recently, with the discovery of TRPV1 receptor (Transient Receptor Potential vanilloid type-1), vanilloid compounds, which are agonists of this ion channel, are gaining prominence. It is unclear the role played by these compounds in the modulation of these emotions, since there are some conflicting results in the literature regarding its effects. However, through the use of genetic and pharmacological tools, the vanilloid compounds appear as an interesting target in an attempt to elucidate the neurobiology of pain and anxiety. Thus, the present study aimed to investigate the role of these vanilloid compounds in the modulation of fear/anxiety as well as aversive environment-induced antinociception. Animals were submitted to the agonist capsaicin microinjection intra-dPAG (0, 0.01, 0.1 or 1 nmol) which in the dose of 1 nmol reduced nociception assessed by the formalin test, and increased anxiety assessed by EPM test. Antagonist capsazepine microinjection intra-dPAG (0, 10, 30 or 60 nmol) did not cause any effect on anxiety assessed by EPM. However, the dose of 60 nmol mimicked the capsaicin effects, promoting antinociception assessed by the formalin test, suggesting a tonic role of vanilloids in pain. Interestingly, it was demonstrated the TRPV1 receptor specificity, since mice submitted to capsazepine prior treatment intra-dPAG at dose devoid of effect per se effect (30 nmol) in anxiety and nociception, had the pro-aversive and antinociceptive capsaicin effect completely and selectively reversed. Finally, this same capsazepine dose (30 nmol) was able to attenuate the aversive environment-induced antinociception elicited by the fully open EPM (oEPM: four open arms). Altogether, our results suggest an important role played by the vanilloid compounds in the modulation of defense reactions and antinociception. Also, the pro-aversive and antinociceptive effects of capsaicin are primarily due to selective activation of TRPV1, and finally, the antagonist capsazepine is able to attenuate the oEPM-induced antinociception, a maze derived from the EPM apparatus which elicits more aversion. / Quando confrontado com situações de medo os roedores apresentam respostas comportamentais (ex., luta, fuga, imobilidade e vocalização) e neurovegetativas (taquicardia, hipertensão e defecação) que caracterizam as reações de defesa. Em geral, essas respostas são acompanhadas de antinocicepção. A exposição de animais ao teste do Labirinto em Cruz Elevado (LCE) resulta num repertório de reações de defesa e antinocicepção, uma vez que os braços abertos do LCE representam uma ameaça a roedores. Vários estudos têm investigado o substrato neural e a neurotransmissão envolvidos na neurobiologia da antinocicepção induzida por situações aversivas, e muitos têm destacado a participação da porção dorsal da matéria cinzenta periaquedutal (MCPd) mesencefálica. Vários mediadores com um papel importante na modulação do medo/ansiedade e da nocicepção vem sendo estudados e, mais recentemente, a partir da descoberta do receptor TRPV1 (Transient Receptor Potential Vanilloid type-1), os compostos vaniloides, que são agonistas desse canal iônico, vêm ganhando destaque. Todavia, é incerto o papel desses compostos na modulação dessas emoções, uma vez que ainda existem resultados contraditórios na literatura a respeito dos seus efeitos. Entretanto, através da utilização de ferramentas genéticas e farmacológicas, os vaniloides aparecem como um alvo interessante no estudo da neurobiologia da ansiedade e da dor. Assim, o presente estudo teve como objetivo investigar o papel desses compostos vaniloides na modulação do medo/ansiedade bem como na antinocicepção induzida por ambiente aversivo. Os animais foram submetidos à microinjeção do agonista vaniloide capsaicina intra-MCPd (0, 0,01, 0,1 ou 1 nmol) que, na dose de 1 nmol, reduziu a nocicepção avaliada pelo teste da formalina, e aumentou a ansiedade avaliada pelo teste do LCE. A microinjeção do antagonista capsazepina intra- MCPd (0, 10, 30 ou 60 nmol) não provocou efeito algum na ansiedade avaliada pelo LCE. No entanto, a dose de 60 nmol mimetizou os efeitos da capsaicina, promovendo antinocicepção avaliada pelo teste da formalina, sugerindo um papel tônico dos vaniloides na dor. De maneira interessante, foi possível demonstrar a especificidade dos receptores TRPV1, uma vez que, camundongos submetidos ao prévio tratamento intra- MCPd com uma dose de capsazepina desprovida de efeito per se (30 nmol) na ansiedade e nocicepção, tiveram o efeito pró-aversivo e antinociceptivo da capsaicina revertidos completamente e de maneira seletiva. Por fim, essa mesma dose de capsazepina (30 nmol) foi capaz de atenuar a antinocicepção induzida pelo ambiente aversivo do LCE todo aberto (LCEa: quatro braços abertos). Tomados em conjunto, nossos resultados sugerem um papel importante dos compostos vaniloides na 3 modulação das reações de defesa e antinocicepção. Ainda, os efeitos pró-aversivos e antinociceptivos da capsaicina se devem primariamente a ativação seletiva dos TRPV1, e por fim, o antagonista capsazepina é capaz de atenuar a antinocicepção induzida pela situação aversiva do LCEa.

O núcleo dorsal da rafe (NDR) é a principal fonte de projeções serotonérgicas que inervam o sistema límbico. Estudos mostram que o NDR é uma estrutura complexa, formada por distintas sub-regiões topograficamente organizadas e que apresentam diferentes propriedades neuroquímicas e funcionais. Tem sido proposto que duas vias serotonérgicas oriundas do NDR, o trato prosencefálico e o trato periventricular, modulam diferentemente a expressão de comportamentos defensivos associados aos transtornos de ansiedade generalizada e de pânico. O presente trabalho investigou se as respostas defensivas de esquiva e de fuga evocadas no modelo do labirinto em T elevado (LTE), relacionadas à ansiedade generalizada e ao pânico, respectivamente, recrutam diferentes sub-regiões do NDR. Na primeira etapa do trabalho, usando a técnica de imunoistoquímica para detecção da proteína Fos e da enzima triptofano hidroxilase, avaliamos a expressão da proteína Fos por neurônios serotonérgicos e não-serotonérgicos em diferentes sub-regiões do NDR, bem como em estruturas mesencefálicas vizinhas ao NDR, ou seja, o núcleo mediano da rafe (NMR) e substância cinzenta periaquedutal (SCP) de ratos em decorrência da expressão dos comportamento de esquiva inibitória ou fuga no LTE. Nossos resultados mostraram que os comportamentos de fuga e de esquiva evocados no LTE recrutam distintas populações neuronais do NDR, do NMR, bem como da SCP. Enquanto neurônios serotonérgicos localizados no nível médio e caudal do NDR, mais precisamente, nas sub-regiões dorsal (DRD), caudal (DRC) e interfascicular (DRI), bem como do NMR, estão envolvidos com a aquisição do comportamento de esquiva inibitória, neurônios não serotonérgicos das asas laterais do NDR/SCP ventrolateral, bem como das colunas, dorsomedial e dorsolateral da SCP participam da expressão da fuga. Na segunda parte deste trabalho, avaliamos os efeitos da administração do agonista de receptores AMPA/cainato, ácido caínico, no DRD, DRC e asas laterais do NDR sobre os comportamentos defensivos avaliados no LTE. Os resultados mostraram que a injeção de ácido caínico, tanto no DRD, quanto no DRC, facilita a aquisição da esquiva inibitória e também prejudica a expressão do comportamento de fuga. Já, a estimulação das asas laterais do NDR com ácido caínico induz a expressão do comportamento de fuga, sem alterar o comportamento de esquiva. Efeito oposto sobre o comportamento de fuga foi observado com a administração nesta região de cloreto de cobalto, um inibidor da transmissão sináptica. Nossos resultados mostraram ainda que a administração de ácido caínico nas asas laterais aumenta a distância percorrida pelos animais em uma arena circular, resultado indicativo da evocação da resposta de fuga. Por fim, avaliamos a o envolvimento da neurotransmissão mediada por receptores GABAA e por receptores CRF1 nas asas laterais do NDR, na expressão do comportamento de fuga expressa no LTE. Os resultados mostram que o bloqueio dos receptores GABAA nas asas laterais facilitou a expressão da fuga. Por outro lado a administração de antalarmina, antagonista de receptores CRF1 não alterou a expressão da resposta de fuga, porém prejudicou a aquisição da esquiva inibitória. Em conjunto, os resultados da primeira etapa indicam o envolvimento de diferentes sub-populações neuronais do NDR na expressão dos comportamentos de esquiva e fuga avaliados no LTE. Nossos resultados também apontam o envolvimento de neurônios serotonérgicos do NMR na expressão da esquiva inibitória, bem como a participação da SCP na resposta de fuga. Os resultados da segunda etapa indicam que neurônios serotonérgicos localizados no DRD e DRC possam dar origem aos tratos prosencefálico e periventricular abordados pela teoria de Deakin & Graeff (1991). Embora as asas laterais do NDR estejam marcantemente envolvidas na expressão/regulação da resposta de fuga, populações neuronais específicas dessa região também estão envolvidas na modulação do comportamento de esquiva inibitória. / The dorsal raphe nucleus (DRN) is the main source of serotonergic projections that innervate the limbic system. A wealth of evidence indicates that the DRN is a complex structure composed by topographically organized sub-regions with distinct functional and neurochemical properties. It have been proposed that two serotonergic pathways originating in the DRN, the forebrain and periventricular tracts, distinctly modulate defensive behaviors associated with generalized anxiety disorder and panic disorder. The present study addressed the hypothesis that the two defensive responses evoked by the elevated T maze (ETM), i.e. escape and inhibitory avoidance which have been related to generalized anxiety and panic disorders, respectively, would recruit different subregions of the DRN. In the first part of this work, the number of doubly-immunostained cells for Fos protein and tryptophan hydroxylase, a marker of serotonergic neurons, was assessed within the rat DRN, median raphe nucleus (MRN) and PAG following inhibitory avoidance and escape performance in the ETM. Our results showed that these two defensive responses recruited distinct neuronal populations within the DRN, MRN and PAG. While serotonergic neurons located at the middle and caudal level of the DRN, specifically within the sub-regions dorsal (DRD), caudal (DRC) and interfascicular (DRI), and the MRN are implicated in the acquistion of inhibitory avoidance, nonserotonergic neurons in lateral wings (lwDR) of the DRN /ventrolateralPAG and the dorsal columns of PAG are implicated in the escape expression. In the second part of this study, we evaluated the effects caused by the administration of AMPA/kainate receptor agonist, kainic acid, into the DRD, DRC and lwDR of rats tested in the ETM. The results showed that injection of kainic acid into DRD and DRC facilitated inhibitory avoidance acquisition and impaired escape expression. On the other hand, stimulation of the lwDR by kainic acid facilitated escape expression, without interfering with inhibitory avoidance acquisition. Opposite effect on escape behavior was observed in this region followed injection of cobalt chloride, a synaptic transmission inhibitor. Our results also showed that administration of higher doses of kainic acid into the lwDR promptly evoked a vigorous escape reaction in animals tested in a circular arena. Finally, we evaluated the involvement of GABAA and CRF1 receptor-mediated neurotransmission in the lwDR in the regulation of the escape behavior measured by the ETM. Our results showed that the GABAA receptor antagonist bicuculine injected into the lwDR favored escape expression, without affecting inhibitory avoidance acquisition. On the other hand, local microinjection of the CRF1 receptor antagonist antalarmin impaired the acquisition of inhibitory avoidance, without changing escape expression. Together, our immunohistochemical results indicate the involvement of distinct DRN neuronal subpopulations in the regulation of escape and inhibitory avoidance responses. Our results also suggested that, while serotonergic neurons within the DRD, DRC, DRI and MRN are involved in inhibitory avoidance acquisition, non-serotonergic neurons of the vlPAG, dlPAG and dmPAG are involved in escape expression. The behavioral results with kainic acid indicated that the DRC and DRD may be the origin of the forebrain and periventricular tracts addressed by Deakin & Graeffs theory (1991). Although the lwDR are markedly implicated in escape regulation, specific neuronal populations within this region may also modulate inhibitory avoidance behavior.