Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-07-03T17:17:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_PlasticidadeAumentadaCortex.pdf: 1682471 bytes, checksum: 7b3a3251458932de5ea61c39b9ab361e (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-07-04T14:15:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_PlasticidadeAumentadaCortex.pdf: 1682471 bytes, checksum: 7b3a3251458932de5ea61c39b9ab361e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-04T14:15:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_PlasticidadeAumentadaCortex.pdf: 1682471 bytes, checksum: 7b3a3251458932de5ea61c39b9ab361e (MD5) Previous issue date: 2016-11-01 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / No processo de envelhecimento, há uma diminuição natural na plasticidade no Sistema Nervoso Central (SNC). Algumas regiões cerebrais podem ser particularmente afetadas pelo envelhecimento, como o córtex pré-frontal (CPF), que possui um papel fundamental nas funções executivas, incluindo atenção, flexibilidade cognitiva, memória de trabalho, tomada de decisão, etc. O declínio na plasticidade do CPF e do SNC como um todo pode ser atribuído principalmente pelo aparecimento de estruturas chamadas redes perineurais (RPNs) que envelopam o corpo celular e dendritos de classes específicas de neurônios. As RPNs são estruturas de matriz extracelular consistindo de proteoglicanos de sulfato de condroitina, ácido hialurônico, proteínas de ligação e tenascina, e estão envolvidos no controle da plasticidade cortical e também no encerramento do período crítico. Contudo, têm-se mostrado que a degradação das RPNs pela enzima Condroitinase ABC (ChABC) restaura formas juvenis de plasticidade no cérebro adulto por liberar os freios da plasticidade. O objetivo do presente trabalho é caracterizar o curso temporal da formação e desenvolvimento das RPNs no córtex pré-frontal medial (CPFm) de ratos. As RPNs foram marcadas com a lecitina Vicia villosa, que se liga a cadeias de glicosaminoglicanos presentes nas RPNs. Além disso, verificamos se a digestão localizada das RPNs no CPFm através da injeção de ChABC é capaz de abrir um novo período crítico de plasticidade e facilitar o desempenho em testes de função executiva (memória operacional). Os resultados mostraram que as RPNs no CPFm começam a surgir aos 20 DPN e amadurecem progressivamente até os 75-90 DPN. Formas exclusiamente maduras de RPNs foram observadas em animais com 5 meses de idade. Além disso, os resultados mostraram que a remoção enzimática das RPNs com ChABC promoveu melhoras no aprendizado dos testes de função executiva. / Aging is associated with decreasing brain plasticity, especially after the closure of the critical periods of plasticity (a sensitive limited period in life of elevated brain plasticity). Some brain regions may be particularly affected by aging, such as prefrontal cortex (PFC), which has a key role in the organization of higherorder cognitive aspects, the executive functions, including attention, set-shifting, working memory, decision making, etc. Decline of plasticity in the PFC and the brain is attributed mainly to the appearance of a structure called perineuronal net (PNNs) which enwraps the cell body and dendrites of many classes of neurons. PNNs are extracellular matrix structures consisting of chondroitin sulfate proteoglycans, hyaluronan, link proteins and tenascin, and are involved in the control of experience-dependent cortical plasticity and the closure of critical periods. Degradation of PNNs with the enzyme Chondroitinase ABC (ChABC) restores juvenile forms of plasticity in the adult brain. Here, we examined the developmental time course of PNN formation in the medial PFC (mPFC) of male rats ranging in age from the seventh postnatal day (PND) to 11 months. We used the lectin Vicia villosa agglutinin that binds to glycosaminoglycan chains present in the PNNs. We also investigated whether the digestion of PNNs by bilateral injection of ChABC in the mPFC may open a new window of increased plasticity in adult rats, evaluated by two executive function tests: object recognition and spontaneous alternation. We found that immature PNNs were observed in PND 20 animals, but mature PNNs were seen only after PND 75-90 and a mature form appeared around 5 months of age. In addition, our results showed that enzymatic PNN removal promoted a significant increase in performance in the ChABC-treated animals in both behavioral tests. The present study reveals for the first time the temporal development of PNN formation in the rat mPFC. We also show that the degradation of PNNs with ChABC not only promotes plasticity but also potentiates cognitive abilities in adult animals.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-27T13:56:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AumentoAtivacaoNeuronal.pdf: 3444263 bytes, checksum: 073c2553798b4d95364b3f49d74ee8ee (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-05T16:56:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AumentoAtivacaoNeuronal.pdf: 3444263 bytes, checksum: 073c2553798b4d95364b3f49d74ee8ee (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-05T16:56:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AumentoAtivacaoNeuronal.pdf: 3444263 bytes, checksum: 073c2553798b4d95364b3f49d74ee8ee (MD5) Previous issue date: 2016-09-23 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O sistema nervoso central (SNC) tem a capacidade de processar e armazenar informações colhidas do ambiente e, em virtude disso, modificar-se para se adequar à diversidade de estímulos ambientais. Entretanto, o SNC possui baixa capacidade regenerativa após lesão ou doença neurodegenerativa. Diversos trabalhos estão demonstrando os mecanismos celulares e moleculares que atuam em sua plasticidade, como as moléculas de glicosaminoglicanas de sulfato de condroitina (GAGs-SC), importantes componentes da matriz extracelular do tecido nervoso responsáveis pela estabilização sináptica, concentração de fatores de crescimento e íons próximos aos neurônios. A degradação destas GAGs-SC do tecido nervoso possui o potencial de (re)abrir uma (nova) janela para plasticidade do SNC. O objetivo de nosso trabalho foi avaliar a influência da degradação destas GAGs-SC na atividade neuronal, demonstrada via marcação de cFos,e nos níveis de marcação de BDNF, em modelo experimental de privação sensorial durante o período crítico de plasticidade. Para isso, utilizamos 18 Rattus novergicus, da linhagem Wistar, submetidos à vibrissectomia da face direita desde o primeiro dia de vida (P0) até o fim do período crítico de plasticidade (P30). Os animais privados com 40 dias de vida receberam implantes epidurais de polímero Elvax, previamente saturado com condroitinase ABC (para degradação da matriz extracelular) ou com albumina de soro bovino (controle), no campo de barris do hemisfério cerebral contralateral à privação sensorial (esquerdo). Após 10 (P50) ou 20 dias (P60) de implante do polímero, nossos resultados demonstram que os animais submetidos a privação sensorial e à degradação das GAGs-SC apresentaram alteração na característica de maturidade das redes perineuronais (PNNs) em relação aos animais sem privação. Estes animais também apresentam aumento no número de células cFos positivas (principalmente na camadas granular de S1) e de imunomarcação para BDNF no PMBSF privado após o implante de elvax saturado com ChABC. Desta forma, concluímos que a degradação das GAGs-SC induziu a plasticidade local, provocando mudanças na atividade cortical e na expressão de BDNF no PMBSF privado, mesmo 30 dias após o fim do período crítico de plasticidade de S1. / The central nervous system (CNS) has the ability to processing and store information collected from the environment, and modifies and adapt under environmental stimuli diversity. However, It has low regeneration capacity after injury or neurodegenerative disease. Several works are demonstrating cellular and molecular mechanisms implicated in CNS plasticity, such as chondroitin sulfate glycosaminoglycans (GAGs-SC) important components of the extracellular matrix from nervous tissue, responsible for synaptic stabilization, toconcentrateof growth factors and ions around neurons. Removing CSPG of the nervous tissue, we can (re)opens a potential plasticity window in the CNS. The goal of our work is to evaluate the influence of removal of GAGs-SC on neuronal activity, via cFos immunolabeling, and BDNF proteins levels at the barrel cortex, under an experimental model of sensory deprivation (vibrissectomy) during critical period of plasticity. To do that, we used 18 rats (Rattus novergicus), Wistar lineage, submitted to the removal of all whiskers from their right snout (vibrissectomy) since first day of life (P0) until the end of critical period of plasticity (P30). The 40 days deprived animals received epidural polimer implant of Elvax, previously saturated with chondroitinase ABC (ChABC, to degraded the extracellular matrix) or with bovine albumin serum(BSA, control), on the barrel cortex of contralateral cerebral hemisphere to the sensory deprivation (left). The animals were perfused 10 (P50) or 20 days (P60) after Elvax implant. Our results shown that the animals submitted to the sensory deprivation, during critical period of plasticity of S1, and to GAGsSC degradation presents modification in perineuronal net (PNNs) characteristics when compared to control animals, at P50. Those animals also presents increase in cFos labeled cells (mainly at the granular layer of S1) and in BDNF labeled cells at the deprived PMBSF, both seen in 10 (P50) as 20 days (P60) after Elvax implant saturated with ChABC. In this way, we concluded that GAGs-SC removal induced local plasticity, evoking changes in cortical activity and BDNF expression at the deprived PMBSF, even 30 days after critical period of plasticity ended at S1.