Programa de Pós-Graduação em Neurociências

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Acerca da participação da PKMZ na reconsolidação da memória de reconhecimento de objetos
(2018-07-18) Apolinário, Gênedy Karielly da Silva; Cammarota, Martin Pablo; ; ; Laplagne, Diego Andres; ; Barbosa, Flávio Freitas;
Recordar fatos e eventos necessita da memória de reconhecimento de objetos (MRO). O processo de reconsolidação integra nova informação na MRO mediante um mecanismo que envolve mudanças na eficácia sináptica hipocampal e na sinalização mediada pelo fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF). Por sua vez, o BDNF modula positivamente a indução e a manutenção da potenciação de longa duração (LTP) através de um processo que requer a ativação de uma isoforma de PKC atípica denominada proteína quinase M zeta (PKMζ) a qual, acredita-se, é capaz de preservar as memórias ao controlar a funcionalidade dos receptores AMPA (AMPAR). No entanto, e apesar desses antecedentes, a possível participação da PKMζ na reconsolidação da MRO ainda não tem sido estudada. Utilizando ratos Wistar machos, nós encontramos que a inibição da PKMζ hipocampal com o peptídeo inibitório zeta (ZIP) ou com oligonucleotídeos antisentido, mas não o bloqueio da PKCι/λ com ICAP, impediu a retenção da MRO, mas só apenas quando esta foi reativada na presença de um objeto desconhecido. Consistente com esses resultados, a reativação da MRO aumentou os níveis de expressão da PKMζ hipocampal unicamente quando esta ocorreu em presença de um objeto não familiar. Também encontramos que a coinfusão de BDNF recombinante reverteu à amnésia induzida pela inibição da síntese proteica hipocampal após a reativação da MRO, mas não aquela provocada pelo ZIP, o qual não afetou nem a atividade oscilatória espontânea nem a fosforilação da CaMKII no hipocampo. Mais ainda, observamos que o bloqueio da inserção dos AMPAR na membrana neuronal prejudicou a retenção da MRO enquanto que a inibição farmacológica da endocitose destes receptores aumentou os níveis de GluA1 e GluA2 associados às PSDs hipocampais e reverteu o efeito amnésico do ZIP. Sabe-se que a consolidação da MRO, mas não sua reconsolidação, requer a indução de síntese de proteínas no córtex entorrinal (CE). Nós encontramos que aqueles animais que se tornaram amnésicos pela administração de ZIP após a reativação da MRO readquiriram esta quando retreinados, mas a inibição da síntese proteica no CE impediu esse reaprendizado, como se a memória em questão tivesse tido que ser consolidada novamente. Nossos resultados demonstram que a PKMζ hipocampal atua downstream o BDNF para regular a reciclagem dos AMPAR durante a reconsolidação, e indicam que a inibição da PKMζ durante esse processo apaga a MRO.
Acoplamento dos sinais frontais do cérebro à respiração de ratos durante repertório comportamental espontâneo no campo aberto
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-02-13) Barreto, Davi Drieskens Carvalho de Castro Sá; Laplagne, Diego Andrés; https://orcid.org/0000-0001-5860-1667; http://lattes.cnpq.br/0293416967746987; http://lattes.cnpq.br/7235040136157868; Takahashi, Daniel Yasumasa; Velho, Tarciso André Ferreira; http://lattes.cnpq.br/8194534389725093; Belluscio, Mariano Andrés; Barbosa, Flávio Freitas
A respiração é um ritmo essencial para a vida, e o principal sistema que mamíferos terrestres utilizam para sentir o cheiro do mundo ao redor. Ciclos respiratórios carregam passivamente moléculas odorantes que se ligam aos receptores olfatórios no epitélio olfativo, e cada ciclo é suficiente como uma unidade da sensação do odor. Também sabe-se hoje em dia que a respiração modula a atividade cerebral. Em 1942, o trabalho de Edgar Adrian mostrou que o fluxo rítmico de ar no epitélio olfativo do porco-espinho gera oscilações no bulbo olfatório. Trabalhos recentes em roedores mostraram que oscilações neurais sincronizadas à atividade respiratória ocorrem não apenas no bulbo olfatório, mas em áreas mais distantes no cérebro, como os córtices pré-frontal e visual, e em áreas subcorticais, como o hipocampo e a amígdala. De forma intrigante, estes ritmos respiratórios distribuídos não estão presentes continuamente. Ao contrário, o acoplamento entre a atividade neural e a respiração dentre as áreas cerebrais muda dramaticamente com o tempo. Estudos anteriores mostraram que o poder dessas oscilações acopladas à respiração é maior em áreas frontais. Para entender essa dinâmica, nós gravamos, simultaneamente, vídeo de profundidade, junto à respiração (pressão intranasal) e sinais cerebrais distribuídos (córtices cingulado anterior, pré límbico, orbitofrontal medial e parietal, e o bulbo olfatório) em 6 ratos enquanto se comportavam espontaneamente num campo aberto enriquecido (21 sessões de 30 minutos cada). Os animais mostraram um rico repertório comportamental, indo de imobilidade (sono presumido) à locomoção, comportamento de autolimpeza, rearing, e exploração de objetos. Nesta tese, vamos apresentar e discutir resultados sobre a modulação, pela respiração, de frequências altas e baixas do potencial de campo local (LFP) de áreas frontais do cérebro de ratos. Nós vamos mostrar como a magnitude dessa modulação depende fortemente da frequência respiratória dos ratos, e da área registrada. Nós descobrimos que todas as frequências respiratórias modulam a atividade do LFP em todas as áreas, com uma modulação mais forte em componentes de frequência mais baixa do LFP no bulbo olfatório e uma modulação mais forte em componentes de frequência mais alta do LFP (gamma) no córtex orbitofrontal medial. Para entender melhor as possíveis modulações da força do acoplamento entre o sinal neural e a respiração, nós detectamos e selecionamos estados comportamentais dos animais, e quantificamos o acoplamento neural à respiração para cada um deles. Nós achamos uma modulação significativa do LFP, pela respiração, em todos os comportamentos, com uma maior modulação no comportamento de autolimpeza. Os resultados mostrados aqui podem ajudar a entender melhor algumas peças desse quebra cabeça, e vão levantar mais questões sobre como e quando a respiração modula a atividade neural do cérebro frontal.
Alterações comportamentais induzidas pela administração intrahipocampal de pilocarpina: relevância para o estudo das comorbidades em modelos animais de epilepsia do lobo temporal
(2018-08-31) Araújo, Caroline Pereira de; Queiroz, Cláudio Marcos Teixeira de; ; ; Cammarota, Martin Pablo; ; Monteiro, Beatriz de Oliveira;
A epilepsia do lobo temporal (ELT) é a forma mais comum de epilepsia focal. Modelos animais reproduzem a condição humana por meio da administração sistêmica de pilocarpina (PILO) ou ácido caínico (KA). Experimentalmente, esses modelos envolvem um insulto inicial (status epilepticus - SE), que resulta em morte neuronal, reorganização estrutural e crises espontâneas e recorrentes, além de prejuízos de performance em diversas tarefas comportamentais. As estruturas neurais associadas aos prejuízos cognitivos desses modelos não são inteiramente conhecidas, e provavelmente a existência de múltiplos focos epilépticos contribui para a variabilidade experimental frequentemente observada. Como forma de reduzir o aparecimento de múltiplos focos epilépticos, propomos um protocolo no qual os agentes convulsivantes são administrados localmente (i.e., diretamente em um hipocampo ao invés da via intraperitoneal, i.p.). Apesar de estudos com KA em camundongos já terem sido realizados, nenhum trabalho avaliou os efeitos da administração intra-hipocampal (ihpc) de PILO em camundongos. Assim, neste trabalho é apresentado os efeitos comportamentais agudos e crônicos da aplicação ihpc de 4 doses de PILO (70, 245, 400 e 700 µg, diluídas em 1 µL) em camundongo anestesiados com isoflurano. Animais tratados com KA (20 mM, 50 nL) e cloreto de sódio (0,9%) foram usadas como tratamentos controle. Observamos uma correlação entre a severidade do SE (quantificado agudamente por escalas e de maneira indireta, por meio da evolução ponderal) e a concentração de PILO administrada. Ao contrário do observado quando dada sistemicamente, o tratamento ihpc (n = 63) não resulta em crises tônicas, contribuindo para a baixa mortalidade do modelo (ihpc: 4/62; ip: 10/11). No período crônico (1 mês após o SE), camundongos tratados com altas doses de PILO apresentaram crises espontâneas, assim como os animais tratados com KA. Testes comportamentais revelaram que animais epilépticos (independente do agente convulsivante) apresentam maior ambulação estereotipada (campo aberto) que animais do grupo controle. Em testes de memória dependentes do hipocampo, o tratamento com PILO, especialmente em altas doses, prejudicou o desempenho na tarefa de reconhecimento de objetos, mas não no labirinto de Barnes. Animais do grupo KA apresentaram desempenho inferior em todos os testes, quando comparado ao grupo PILO (alta dose). Em conjunto, nossos resultados demonstram que a administração ihpc de PILO em camundongos resulta em crises espontâneas e recorrentes, além de prejuízos cognitivos moderados (compatíveis com as comorbidades observadas em seres humanos com ELT), além de baixa mortalidade. Acreditamos que o presente modelo apresenta validade de face para ELT, podendo servir como alternativa aos modelos do KA (cujo custo é alto) e à via de administração (cuja mortalidade é alta quando a PILO é administrada sistemicamente).
Alterações da default mode network provocadas pela ingestão de Ayahuasca investigadas por Ressonância Magnética Funcional
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-05-25) Fontes, Fernanda Palhano Xavier de; Araújo, Dráulio Barros de; ; http://lattes.cnpq.br/7818012155694188; ; http://lattes.cnpq.br/5303845192389002; Ribeiro, Sidarta Tollendal Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/0649912135067700; Amaro Júnior, Edson; ; http://lattes.cnpq.br/5927371795409877
A Ayahusca é uma bebida psicotrópica que tem sido utilizada há séculos por populações originais da América do Sul, notadamente da região Amazônica, com fins religiosos e medicinais. O chá é obtido pela decocção de folhas da Psychotria viridis com a casca e tronco de um arbusto, a Banisteriopsis caapi. A primeira é rica em N,N-dimetiltriptamina (DMT), que tem importante e bem conhecido efeito alucinógeno devido a sua atuação agonista nos receptores de serotonina, especificamente 5-HT2A. Por outro lado, as β-carbolinas presentes na B. caapi, particularmente a harmina e a harmalina, são potentes inibidores da monoamina oxidase (iMAO). Além disso, a tetrahidroharmina (THH), também presente na B. caapi, atua como leve inibidor seletivo da recaptação de serotonina e um fraco inibidor de MAO. Essa composição única provoca uma série de alterações afetivas, sensoriais, perceptuais e cognitivas em indivíduos sob o efeito da Ayahuasca. Por outro lado, existe um interesse crescente na rede de modo padrão, do inglês Default Mode Network (DMN), que tem sido consistentemente observada em estudos de neuroimagem funcional. As principais componentes dessa rede incluem estruturas da linha média do córtex cerebral, como o córtex frontomedial anterior, córtex frontomedial ventral, o giro cingulado posterior, o pré-cuneus e algumas regiões do lobo parietal inferior e do giro temporal médio. Acredita-se que a DMN participe de tarefas que envolvem autojulgamentos, evocação de memórias autobiográficas, realização de simulações mentais, pensar em perspectiva, estados meditativos, entre outros. De maneira geral, essas tarefas requerem um foco de atenção interno, daí a conclusão de que a DMN estaria associada à atividade mental introspectiva. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar, por meio de ressonância magnética funcional (fMRI), as possíveis mudanças da DMN causadas pela ingestão da Ayahuasca em 10 voluntários saudáveis investigados enquanto se submeteram a dois protocolos: uma tarefa de fluência verbal e a aquisição de dados contínuos durante estado de repouso. De maneira geral, observa-se que a Ayahuasca provoca redução na amplitude do sinal de fMRI nos nodos centrais da DMN, tais como o cíngulo anterior, o córtex pré-frontal medial, o cíngulo posterior, o pré-cuneus e o lobo parietal inferior. Além disso, também foram observadas alterações no padrão de conectividade da DMN, em particular, diminuição da conectividade funcional no pré-cuneus. Juntos, esses achados indicam a possível associação entre o estado alterado de consciência experimentado pelos indivíduos sob efeito da Ayahuasca, e mudanças no fluxo de pensamentos espontâneos ligados ao aumento da introspecção
Alterações na linhagem celular e organização neuronal do giro denteado em dois modelos animais de epilepsia
(2017-08-30) Moura, Daniela Maria de Sousa; Costa, Marcos Romualdo; Queiroz, Cláudio Marcos Teixeira de; http://lattes.cnpq.br/3384801391828521; http://lattes.cnpq.br/6118493598074445; Pereira, Cecilia Hedin; http://lattes.cnpq.br/9205085846499207; Laplagne, Diego Andres; http://lattes.cnpq.br/0293416967746987; Leão, Emelie Katarina Svahn; http://lattes.cnpq.br/1279823352935722; Arisi, Gabriel Maisonnave; http://lattes.cnpq.br/7090787914873358
As células granulares do hipocampo são um dos poucos tipos de neurônios gerados no sistema nervoso central de mamíferos adultos. O modelo atual de neurogênese no hipocampo adulto assume que células tronco neurais (CTN) geram progenitores com potencial restrito à geração de neurônios ou astrócitos. Estímulos ambientais e condições patológicas podem alterar a progressão da linhagem, modulando a proliferação, diferenciação, sobrevivência e integração sináptica dos neurônios gerados. Por exemplo, a Epilepsia do Lobo Temporal mesial (ELT), a forma mais comum de epilepsia em adultos, está associada a alterações na taxa de neurogênese hipocampal adulta. Neste trabalho, nós utilizamos dois modelos experimentais de ELT para avaliar os efeitos de um insulto epileptogênico (i.e., status epilepticus, SE) sobre a linhagem e amadurecimento celular no giro denteado adulto. Através da técnica de fate-mapping utilizando animais Dcx-CreERT2/CAG-CAT-GFP, nós acompanhamos o destino de células que apresentavam o promotor do gene doublecortin (DCX) ativado antes ou depois da injeção intrahipocampal dos agentes convulsivantes ácido caínico ou pilocarpina. Desta forma, pudemos avaliar o efeito destas drogas sobre progenitores e neurônios imaturos DCX+ gerados antes ou após o tratamento. Em ambos os modelos, foram observados um aumento de neurogênese e alterações no posicionamento e morfologia de células granulares, conforme descrições prévias na literatura. Alterações neuronais, tais como localização ectópica e presença de dendritos basais, foram observadas tanto em células geradas antes quanto após a indução do SE, embora com frequências distintas. No entanto, apenas no hipocampo ipsilateral à injeção de ácido caínico nós observamos dispersão da camada granular e morte neuronal em CA1 e CA3, apesar da atividade paroxística epiléptica ocorrer em ambos os hipocampos. Surpreendentemente, o aumento da neurogênese em animais que receberam ácido caínico foi restrito ao hipocampo contralateral, enquanto no lado ipsilateral foi observado um significativo aumento na geração de astrócitos a partir dos progenitores DCX+. Além disso, também observamos neste modelo a presença de células com morfologia e marcadores de CTNs, sugerindo que progenitores DCX+ poderiam regredir para estados mais primitivos na linhagem celular do hipocampo adulto. O aumento da astrogliogênese no lado ipsilateral à injeção de ácido caínico foi associado a uma degeneração de interneurônios parvalbumina (PV)+ no hipocampo, sugerindo que a atividade gabaérgica poderia estar contribuindo para o redirecionamento da linhagem celular. Em conjunto, nossos dados indicam que a linhagem celular no giro denteado não é unidirecional e irreversível, e que o aumento da atividade elétrica neuronal induzida por ácido caínico e pilocarpina têm efeitos diferentes sobre a diferenciação celular e destino fenotípico dos progenitores e neurônios nessa região. Esses resultados impõem a necessidade de revermos o modelo atual de neurogênese hipocampal adulta e também indicam que diferentes modelos animais de epilepsia produzem alterações celulares distintas no hipocampo adulto e, portanto, poderiam representar diferentes graus/estágios da patologia.
Análise de grafos aplicada a relatos de sonhos: ferramenta diagnóstica objetiva e diferencial para psicose esquizofrênica e bipolar
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-07-26) Mota, Natália Bezerra; Silva, Mauro Copelli Lopes da; ; http://lattes.cnpq.br/9400915429521069; ; http://lattes.cnpq.br/0218733015647416; Malloy-diniz, Leandro Fernandes; ; http://lattes.cnpq.br/1906784092048967; Souza, Sandro José de; ; http://lattes.cnpq.br/8479967495464590
Apesar do esforço e de alguns avanços da comunidade científica na busca por biomarcadores para as principais síndromes psiquiátricas, até o momento os resultados não foram consistentes o suficiente para serem reproduzidos em larga escala. A maior parte das observações em psiquiatria está baseada na descrição verbal de estados internos e a quantificação acurada desses fenômenos ainda é necessária. Compreendendo a relação entre palavras no discurso como um sistema complexo, propomos sua representação por grafos de sequência de palavras, a fim de observar padrões característicos em grafos produzidos por sujeitos psicóticos portadores de Esquizofrenia, de Transtorno Bipolar do Humor do tipo I ou sujeitos não psicóticos, buscando também por relações entre atributos de grafos e sintomas medidos por escalas psicométricas PANSS e BPRS. No primeiro capítulo, utilizando 24 sujeitos (8 sujeitos por grupo), representando como nó cada lexema (sujeito, verbo, objeto) e arestas direcionadas indicando a sequência desses, foi possível fazer uma classificação entre esquizofrenia e bipolaridade com mais de 90% de sensibilidade e especificidade, maior acurácia do que ao utilizar escalas psicométricas (60% sensibilidade e especificidade), não sendo encontrada qualquer correlação entre atributos de grafo e sintomas. Essa primeira etapa apresentava limitações em relação ao tamanho amostral, automatização do método e controle da diferença de verbosidade entre os sujeitos, além de apenas considerar um único assunto para produção do relato (relatos de sonho). Para isso coletamos relatos de sonho e de vigília em 20 sujeitos de cada grupo. Desenvolvemos um software que representa relatos transcritos como grafos onde os nós são as palavras e as arestas são a sequência temporal entre estas (ligação entre palavras sucessivas). Foi possível ainda fixar o número total de palavras para fazer um grafo, controlando melhor a diferença de verbosidade. Após a representação dos relatos por grafos, calculamos 14 atributos, sendo estes características gerais (total de nós e arestas), características de recorrência (arestas paralelas e repetidas ou ciclos de um, dois e três nós), características de conectividade (total de nós em maiores componentes conectados ou fortemente conectados, e grau médio), e características globais de rede como densidade, distâncias (diâmetro e menor caminho médio) e coeficiente de agrupamento ou clustering. Encontramos, de maneira consistente entre relatos de diferentes tamanhos, que sujeitos portadores de esquizofrenia geraram grafos sobre sonho e vigília com menos conectividade (menos arestas entre nós e menores componentes conectados) que grupo bipolar e controle, sendo esses atributos correlacionados negativamente com sintomas negativistas e cognitivos medidos pelas escalas psicométricas. Apenas grafos sobre sonho diferenciaram bipolares de controles (os primeiros com menos nós e menores componentes conectados), sendo que controles geraram grafos sobre sonho mais conectados que sobre vigília, enquanto bipolares geraram grafos sobre sonho com mais recorrência, maior densidade e clustering, além de menores distâncias que grafos sobre vigília. O grupo esquizofrenia não mostrou qualquer diferença entre grafos sobre sonho ou vigília. Foi possível a classificação automática dos grupos usando os atributos de grafos, sendo essa calssificação melhor que escalas psicométricas para diferenciar grupo Esquizofrenia do grupo Bipolar (área abaixo da curva ROC (AUC): Grafos: 0.801, Escalas: 0.376). Quando utilizados adicionalmente às escalas houve ganho importante na qualidade classificatória, atingindo padrões ótimos para diagnóstico de Esquizofrenia (AUC = 1, 100% sensibilidade e especificidade). Juntos, os resultados mostram que a análise de grafos aplicada ao discurso pode ajudar no diagnóstico clínico como método promissor, simples e acurado, sendo essas características correlacionadas com sintomas negativos e cognitivos. O método pode ser especialmente útil para pesquisa de biomarcadores de transtornos psiquiátricos. Pode nos ajudar a compreender os substratos neurais de mecanismos tais como a empatia, utilizados em comportamentos complexos como relações interpessoais. Os dados apontam também para noção de que, quanto mais introspectivo o relato, maior a influência de processos mentais patológicos ao discurso. A noção freudiana de que os sonhos são o caminho real para o inconsciente tem portanto utilidade clínica
Análise de grafos de textos literários: investigação de traços psicóticos
(2016-09-30) Pinheiro, Sylvia Galvão de Vasconcelos; Ribeiro, Sidarta Tollendal Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/0649912135067700; ; http://lattes.cnpq.br/3289718915118012; Queiroz, Cláudio Marcos Teixeira de; ; http://lattes.cnpq.br/3384801391828521; Copelli, Mauro; ; Queiroz, Alvaro José Magalhães de;
Estudos recentes em psiquiatria computacional (Mota et al., 2012; Mota et al., 2014, Mota et al., em preparação) apontam diferenças estruturais significativas entre os discursos de pacientes com psicose e de sujeitos saudáveis. A análise de grafos de relatos destes sujeitos permite quantificar sintomas da psicose esquizofrênica, caracterizada por fala pobre, repetitiva e com baixa conectividade entre as palavras. Com base numa reinterpretação literal de textos históricos, Julian Jaynes propôs que a psicose foi socialmente prevalente até cerca de 1.000 anos a.C (Jaynes, 1976). Esta conjectura foi corroborada pela primeira vez por Diuk et al. (2012), que utilizaram análise de semântica latente para demonstrar que o nível de similaridade com o conceito de introspecção cresce com o tempo em textos judaico-cristãos e greco-romanos do último milênio a.C. Neste trabalho buscamos investigar a hipótese de que textos da Antiguidade são estruturalmente mais semelhantes a relatos de psicóticos do que a relatos de sujeitos saudáveis. Para isso, investigamos atributos de grafo em 448 textos históricos, datados de 3000 a.C. a 2010 d.C compreendendo seis diferentes tradições da Eurásia (Siro-Mesopotâmica, Egípcia, Hindu, Persa, Judaico-Cristã, Greco-Romana) e três grupos de literatura mais recente (Medieval, Moderna, Contemporânea). Um total de 14 atributos de grafo foi estudado, compreendendo diversidade lexical (número de nós), conectividade (arestas, maior componente conectado, maior componente fortemente conectado), recorrência (arestas repetidas, arestas paralelas, ciclos de 1, 2 ou 3 nós) e atributos globais (grau médio total, diâmetro, densidade, média dos caminhos mínimos, e coeficiente de aglomeramento). Os resultados revelaram um padrão claro de aumento assintótico da diversidade de palavras e de conectividade, com diminuição das recorrências ao longo do tempo. Os resultados são compatíveis com a teoria de que a psicose é um traço ancestral da espécie humana.
Análises da mediação e moderação do mindfulness sobre medidas de afeto, ansiedade e estresse em adultos jovens saudáveis
(2020-01-16) Sousa Júnior, Geovan Menezes de; Sousa, Maria Bernardete Cordeiro de; ; ; Araújo, Dráulio Barros de; ; Lopez, Luiz Carlos Serramo;
O estilo de vida contemporâneo tem promovido forte impacto na saúde e bem-estar mental das pessoas, conforme sugerem indicadores atuais da Organização Mundial de Saúde. Tal comprometimento, geralmente, está vinculado à desregulação dos mecanismos psicofisiológicos da resposta ao estresse, dada à variedade e à frequência de eventos estressores aos quais a população está exposta diariamente. Neste contexto, intervenções não-medicamentosas para reduzir o impacto destes agentes têm sido utilizadas, entre as quais, aquelas que integram as dimensões mente x corpo, como o mindfulness (ou atenção plena). Esta prática meditativa, que tem sido implicada na redução de sintomas de ansiedade, depressão e estresse, é normalmente definida em termos da habilidade para voltar a atenção ao momento presente com abertura, aceitação e gentileza, sendo avaliada como um estado ou um traço. Deste modo, o presente estudo se propôs a demonstrar, por meio de uma abordagem exploratória, se uma prática breve de mindfulness é influenciada pelo traço ou estado de mindfulness, ou ambos, e interfere sobre variáveis que expressam bem-estar psicológico. As nossas hipóteses predizem que (1) o alto traço de mindfulness está associado a melhor bem-estar psicológico; (2) a prática breve de mindfulness reduz os indicadores negativos e aumenta os indicadores positivos de bem-estar psicológico e, (3) essas mudanças são mediadas pelo aumento no estado de mindfulness induzido pela prática. A amostra foi formada por jovens universitários saudáveis (n=40; 20 homens) e foram coletadas medidas associadas à ansiedade (IDATE), afeto (PANAS), estresse (PSS, cortisol plasmático) e mindfulness (estado, SMS; traço, FFMQ). Inicialmente, por meio de uma análise de cluster (k-means), tais indivíduos foram classificados como alto/baixo traço de mindfulness, na qual aqueles com traço alto apresentaram menores níveis de estado e traço de ansiedade e de estresse percebido. Adicionalmente, a amostra foi testada a partir de sua divisão em um grupo controle (GC, n=20) e um grupo mindfulness (GM, n=20) utilizando uma análise de variância mista (between: grupo, within: sessão [antes/após intervenção]) para investigar o efeito da intervenção entre e dentre os grupos. Apenas dentro do GM houve redução do estado de ansiedade e do estresse percebido, e aumento do estado de mindfulness, após a prática. Dentro de ambos os grupos houve redução do afeto negativo e dos níveis plasmáticos de cortisol, e nenhuma diferença foi encontrada em relação ao afeto positivo. Uma análise de mediação moderada evidenciou que o aumento do estado de mindfulness medeia aumento no afeto positivo e redução no estresse percebido e no cortisol. O efeito de mediação do estado de mindfulness na diminuição da ansiedade estado só ocorreu em indivíduos com alto traço de mindfulness. A despeito das limitações do tamanho amostral e da natureza exploratória do estudo, que utilizou múltiplas testagens para o mesmo conjunto de dados, esses resultados sugerem que o traço de mindfulness está associado a baixos níveis de estresse, e que uma intervenção breve baseada em mindfulness promove uma atenuação na resposta psicofisiológica negativa e media aumento no afeto positivo. Estes resultados apontam para um efeito positivo de uma prática breve de mindfulness, em um grupo específico de indivíduos, e abre perspectivas para novas investigações e sua aplicação em diferentes populações.
Aspectos comportamentais e eletrofisiológicos da percepção de alturas sonoras: um estudo sobre o ouvido absoluto
(2017-02-23) Leite, Raphael Bender Chagas; Queiroz, Cláudio Marcos Teixeira de; ; http://lattes.cnpq.br/3384801391828521; ; http://lattes.cnpq.br/9016449164468044; Araújo, Eliene Silva; ; http://lattes.cnpq.br/5637269791915082; Leão, Emelie Katarina Svahn; ; http://lattes.cnpq.br/1279823352935722; Vanzella, Patrícia Maria; ; http://lattes.cnpq.br/7520218449664877; Figuerola, Wilfredo Blanco; ; http://lattes.cnpq.br/9912829629195282
Nos seres humanos, o processamento da informação sonora possibilitou o aparecimento da linguagem oral e da música. A altura sonora (do inglês, pitch), que permite a construção da melodia de uma música e da prosódia no discurso falado, é um desses atributos. A percepção da altura é uma habilidade universal, contudo alguns indivíduos se destacam por serem capazes de identificar ou produzir um tom em uma altura particular sem o uso de uma referência externa. Essa habilidade é popularmente conhecida por “Ouvido Absoluto” (em inglês, absolute pitch ou perfect pitch). No entanto, os mecanismos neurais responsáveis por tal habilidade ainda não são totalmente conhecidos. O presente trabalho tem o objetivo de contribuir para o entendimento dos processos neurais envolvidos na percepção de alturas em indivíduos com a habilidade de Ouvido Absoluto (OA). No nosso primeiro estudo, avaliamos a prevalência do OA em uma população local de músicos (Escola de Música, UFRN). Para isso, utilizamos de ferramentas psicofísicas e um questionário. Nesse trabalho inicial, observamos que a habilidade do OA não se apresenta como um processo do tipo "tudo-ounada", mas sim com diferentes níveis de desempenho: desde as pessoas que acertam abaixo do acaso, aumentando gradativamente a performance até chegar aos 100%. Enquanto limiares tradicionais (~85%) mostraram uma prevalência de OA similar àquela observada em músicos da Europa e Estados Unidos, a aplicação de um limiar estatístico resultou na detecção de um número maior de indivíduos com algum grau de OA. Além disso, mostramos que indivíduos com OA tem maior preferência de acerto para as chamadas notas naturais (aquelas relacionadas às teclas brancas no piano) em comparação com as notas de teclas pretas (que são as notas sustenidas ou bemóis). Encontramos também que indivíduos com OA apresentam início mais precoce do treinamento musical. Finalmente, mostramos que quanto maior a proficiência musical, maior a prevalência dessa habilidade. Num segundo estudo, utilizamos potenciais evocados auditivos do tronco encefálico (PEATE) para quantificar a ativação de núcleos do tronco encefálico no processamento de alturas de indivíduos com OA. Nesse trabalho, mostramos a presença de respostas sustentadas (mas não transientes) com maior energia em indivíduos com OA do que em músicos sem essa habilidade. Observamos também que a amplitude dessa resposta sustentada correlaciona-se com o tempo de reação em um teste de nomeação de alturas. Esses resultados sugerem que indivíduos com OA possuem maior refinamento no processamento da informação acústica nos primeiros estágios do processamento auditivo, contribuindo assim para uma maior automatização da identificação de alturas. Acreditamos que esses resultados, como um todo, poderão facilitar entendimento das relações entre o desenvolvimento do sistema nervoso e o aprendizado musical, contribuindo assim para a elaboração de novas técnicas de ensino de música e programas de treinamento.
Atividade anticrise de fitocomplexos derivados de Cannabis spp. e do canabidiol em um modelo de status epilepticus em camundongos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-26) Sales, Igor Rafael Praxedes de; Queiroz, Cláudio Marcos Teixeira de; http://lattes.cnpq.br/3384801391828521; https://orcid.org/0000-0003-3804-0713; http://lattes.cnpq.br/6097105449108794; Mendes, Fulvio Rieli; Silva, Bagnólia Araújo da; Koike, Bruna Del Vechio; Sequerra, Eduardo Bouth; http://lattes.cnpq.br/2028204211415978
Ensaios clínicos controlados por placebo mostram que o canabidiol (CBD) reduz a frequência de crises, tanto convulsivas como não convulsivas, em pacientes com epilepsia de difícil controle. Parte desse efeito depende de interações farmacocinéticas uma vez que nesses estudos, os pacientes continuam o tratamento anticrise convencional. Além disso, o mecanismo pelo qual o CBD atenua a frequência de crises ainda é desconhecido, especialmente considerando sua afinidade por receptores do sistema endocanabinoide. Outros fitocanabinoides, como o tetra-hidrocanabinol (THC), também modificam o sistema endocanabinoide, alterando a transmissão sináptica e a excitabilidade neuronal. Assim, a presente tese avaliou o potencial anticrise de extratos de Cannabis spp. com distintos perfis de fitocanabinoides (fitocomplexos) sobre o status epilepticus (SE), comparando suas respostas com aquelas observadas após o CBD. Trabalhamos com a hipótese de que fitocomplexos derivados de Cannabis spp., por conter uma diversidade de metabólitos secundários, seriam mais eficazes no controle da hiperexcitabilidade neuronal que um fitocanabinoide puro (CBD). Para isso, utilizamos registros eletrofisiológicos e comportamentais de camundongos submetidos ao modelo do SE induzido pela administração intra-hipocampal de pilocarpina. Curvas dose-resposta de dois extratos, um com uma razão de concentração de CBD:THC maior que 1 (XT-CBD) e outro com uma razão CBD:THC menor que 1 (XT-THC), foram comparadas com tratamentos convencionais (CBD e diazepam). Os animais receberam o composto experimental por via intraperitoneal (i.p.) trinta minutos antes da pilocarpina. Utilizamos a ambulação entre as duas administrações como indicador de possíveis efeitos sedativos causados pelos extratos. Nossos resultados mostram que o XT-CBD reduziu a duração e a gravidade do SE comportamental em todas as doses avaliadas (4, 36 e 360 mg/kg; n=6-9/grupo) em comparação ao grupo veículo (solução de óleo de milho estéril, 10 mL/kg; n=24, p<0,05, teste de Mann-Whitney). O tratamento com XT-THC apresentou um efeito bifásico: a dose de 10 mg/kg (n=7) aumentou a proporção de animais com crises generalizadas enquanto doses mais altas (450 e 1000 mg/kg; n=6-9/grupo) diminuiram a gravidade das crises. Porém, as altas doses de XT-THC produziram forte sedação. Comparativamente, a diminuição da gravidade do SE nas doses altas do XT-CBD e XT-THC foi semelhante à observada nos grupos tratados com diazepam (5 mg/kg; n=6; p>0,05; teste de MannWhitney) e com CBD (dose de 200 mg/kg, n=11). Surpreendentemente, o tratamento com CBD, XT-THC e XT-CBD não alterou a expressão eletrofisiológica da crise, considerando latência, duração e energia dos paroxismos eletrográficos. Nossos resultados demonstram que fitocomplexos são eficazes em modular a expressão comportamental do SE induzido farmacologicamente, sendo que fitocompostos ricos em CBD são mais eficazes que fitocompostos ricos em THC. Experimentos futuros serão necessários para compreender a dissociação entre a expressão comportamental e eletrográfica dos fitocanabinoides sobre o SE induzido pela administração intra-hipocampal de pilocarpina. Desse modo, esse estudo contribuiu para um melhor entendimento a respeito do uso de fitocanabinoides no tratamento de crises.
Atividade onírica, sono e desempenho em exame nacional
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-12-11) Barros, Priscilla Kelly da Silva; Ribeiro, Sidarta Tollendal Gomes; http://lattes.cnpq.br/0649912135067700; http://lattes.cnpq.br/7218145997374638; Beijamini, Felipe; Weissheimer, Janaina; https://orcid.org/0000-0002-6318-4906; http://lattes.cnpq.br/7345837860360864; Miguel, Mário André Leocádio; Mota, Natália Bezerra
A elaboração do enredo onírico resulta da integração de múltiplos fragmentos de memória, que são resgatados ao despertar. A Teoria da simulação de ameaça sugere que os sonhos funcionam como ensaios para situações desafiadoras, enquanto outra abordagem destaca sua função na regulação emocional. Durante o sono REM, ocorrem modulações nos circuitos neurais ligadas à expressão gênica induzida por experiências vividas na vigília, favorecendo a consolidação da memória. Esse estágio também é caracterizado por sonhos mais complexos em estrutura e narrativa. Na adolescência, o atraso de fase e a maior propensão à vespertinidade podem gerar desalinhamentos entre os ritmos biológicos e as exigências escolares e sociais, impactando o desempenho acadêmico. Este estudo investigou a relação entre sono, sonhos, estados de humor, impacto da pandemia da Covid-19 e desempenho em um exame nacional, com base em dados de 631 participantes. Adicionalmente, um subgrupo de 25 participantes utilizou actímetros para monitorar os padrões de atividade-repouso durante o período do exame. Os relatos de sonhos foram coletados e analisados quanto à frequência, valência emocional e conteúdo. A análise dos dados envolveu procedimentos estatísticos descritivos e inferenciais, incluindo análise de variância com testes post-hoc, modelos lineares generalizados (GLM) e classificador baseado em modelo de processamento de linguagem natural (PLN). Além disso, foi realizada uma análise hierárquica por clusters para identificar padrões de associação entre variáveis relacionadas ao sono, sonhos, estados de humor e desempenho no exame. Os resultados apontaram uma predominância de sonhos negativos antes do primeiro dia do exame, possivelmente refletindo o papel dos sonhos na regulação emocional em contextos de alta relevância para o sonhador. Além disso, o conteúdo onírico observado fornece suporte à teoria da simulação de ameaça. Observou-se também que a pior qualidade do sono e a alta frequência de sonhos ruins no último mês foram preditores significativos do desempenho no exame, juntamente com o impacto da pandemia na rotina de sono. O estudo ressalta a importância dos sonhos não apenas como fenômenos oníricos, mas também como indicadores relevantes para intervenções voltadas à melhoria da qualidade do sono e da regulação emocional em jovens, especialmente em contextos de alta demanda cognitiva, como exames seletivos. Esses achados ampliam a compreensão da interação entre padrões de sono, conteúdo onírico, estados de humor e desempenho acadêmico.
Avaliação da resposta imune materna contra alvos no cérebro fetal durante a origem de microcefalias derivadas da infecção pelo vírus zika
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-11-21) Maia, Sara do Nascimento; Sequerra, Eduardo Bouth; Jerônimo, Selma Maria Bezerra; http://lattes.cnpq.br/2028204211415978; http://lattes.cnpq.br/7520226696373251; Maranhão, Andréa Queiroz; Leao, Emelie Katarina Svahn
Durante a gravidez, o sistema imune da mãe passa por diversas modificações fisiológicas que induzem a sua tolerância às células do embrião. Como o embrião possui metade do genoma do seu pai, a quebra de tolerância pode induzir a produção de anticorpos maternos contra antígenos fetais. Dentre as variáveis que podem induzir a quebra de tolerância estão as infecções por patógenos. A infecção congênita por vírus zika (ZIKV) leva à malformação do sistema nervoso central (SNC) em grande parte dos casos, o que foi chamado de síndrome congênita do vírus zika (SCZ). Em alguns casos, o paciente nasce sem nenhuma sequela clara e desenvolve microcefalia pós-natal, o que sugere uma inflamação persistente do SNC. Assim, nesse projeto testamos a hipótese de que além do dano direto causado pela infecção viral, os pacientes podem passar por uma resposta autoimune materna. Aqui mostramos que mães de crianças com SCZ possuem níveis mais altos de anticorpos contra Engrailed 1, uma proteína expressa pelo rombencéfalo em desenvolvimento. O nível de anticorpos contra Engrailed 1 se correlaciona com o nível de expressão de anticorpos contra ZIKV que cada mãe expressa. No entanto, os níveis de anticorpos contra Engrailed1 não se correlacionam com a ocorrência de epilepsias ou malformações de rombencéfalo. Nós ainda testamos se o soro das mães de crianças SCZ reagem com fatias de hipocampo adulto ou telencéfalo de embriões de roedor, um método empregado para detectar autoanticorpos neurais. O soro dessas pacientes não reage contra esses tecidos ou ainda contra fatias de organóides de cérebros humanos. Assim, esse trabalho sugere que a infecção de ZIKV durante a gravidez estimula a produção de anticorpos maternos contra um alvo expresso no SNC embrionário. No entanto, essa produção não reflete na gravidade do caso, sendo essa provavelmente mais dependente da infecção direta pelo vírus.
Avaliação dos efeitos do canabigerol e do canabinol nas crises agudas induzidas pelo pentilenotetrazol em camundongos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-06-21) Lamartine, Adriana Freire; Takahashi, Daniel Yasumasa; http://lattes.cnpq.br/4659230362946311; http://lattes.cnpq.br/9243894383609211; Sequerra, Eduardo Bouth; Menezes, João Ricardo
Fitocanabinoides, metabólitos secundários produzidos por plantas do gênero Cannabis, modulam a excitabilidade celular e apresentam efeitos promissores no tratamento adjuvante anticrise em epilepsias de difícil controle. O tetrahidrocanabinol (THC) e o canabidiol (CBD), os dois fitocanabinoides com maior concentração em inflorescências de Cannabis sp., possuem massa e estrutura molecular similares, porém distintos efeitos farmacológicos: o THC tem um evidente efeito psicotrópico e pró-convulsivante, enquanto o CBD não afeta o comportamento ou a percepção, apesar de notável atividade anticrise em estudo clínicos e pré-clínicos. Por outro lado, pouco se conhece a respeito dos efeitos farmacológicos de outros fitocanabinoides, como o canabigerol (CBG, molécula precursora do THC e CBD) e o canabinol (CBN, resultado da degradação do THC e CBD). O CBG e o CBN interagem com diferentes alvos moleculares, como receptores do sistema endocanabinoide (CB1), porém seus efeitos farmacológicos sobre a hiperexcitabilidade neuronal são desconhecidos. Neste trabalho, avaliamos o efeito anticrise do CBG e do CBN em um modelo de crise aguda induzida quimicamente pelo pentilenotetrazol (PTZ) em camundongos (CEUA/UFRN #043/2022). A administração de PTZ (60 mg/Kg, s.c.) produziu espasmos, abalos mioclônicos e, em alguns animais, crises límbicas generalizadas. O pré-tratamento (1 h antes do PTZ) com CBG ou CBN, nas doses de 3, 30 ou 300 mg/Kg (i.p.) não modificou a latência, a quantidade ou a gravidade dos comportamentos ictais induzidos pelo PTZ, quando comparado ao grupo controle (CTR, animais que receberam veículo, i.e., óleo de milho; p>0,05, ANOVA). Por outro lado, o pré-tratamento com diazepam (5 mg/Kg, tradicional fármaco anticrise, usado aqui como controle positivo) aumentou a latência para o primeiro espasmo e a primeira mioclonia, além de reduzir significativamente o número de eventos quando comparados ao grupo controle (p<0,05, teste t não-pareado). Surpreendentemente, o prétratamento com CBG ou CBN aumentou a proporção de animais apresentando crises límbicas, independente da dose. A proporção de animais com crise no grupo CTR foi de 2/16 (13%), enquanto que no grupo CBG foi de 8/17 (47%, CTR vs CBG, chi-quadrado=4,66, p=0,031) e no grupo CBN foi de 5/16 (31%, CTR vs CBN, chi-quadrado=1,65, p>0,05). Nossos resultados demonstram que o CBG e o CBN não possuem atividade anticrise no modelo de crise aguda induzida pelo PTZ e sugere que, de fato, esses fitocanabinoides favorecem a expressão de crises límbicas. Acreditamos que esse estudo expande nossa compreensão do potencial e das limitações do sistema endocanabinoide no controle da excitabilidade neuronal.
Avaliação por ressonância magnética funcional e estimulação magnética transcraniana da intervenção única da terapia espelho em pacientes após acidente vascular cerebral isquêmico
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-08-24) Novaes, Morgana Menezes; Araújo, Dráulio Barros de; ; http://lattes.cnpq.br/7818012155694188; ; http://lattes.cnpq.br/9779330983275109; Santos, Antônio Carlos dos; ; http://lattes.cnpq.br/8227933586403761; Vargas, Cláudia Domingues; ; http://lattes.cnpq.br/1019505555117852
A Terapia Espelho (TE) vem sendo usada como ferramenta de reabilitação para várias doenças, incluindo o Acidente Vascular Cerebral (AVC). Embora alguns estudos tenham mostrado sua eficácia clínica, pouco se sabe sobre os mecanismos neurais que levam à melhora observada. Desse modo, este estudo teve como objetivo avaliar a neuromodulação cortical promovida pela intervenção única da TE em pacientes acometidos por AVC, por meio da Ressonância Magnética funcional (fMRI, do inglês Functional Magnetic Resonance Imaging) e da Estimulação Magnética Transcraniana (TMS, do inglês Transcranial Magnetic Stimulation). Quinze pacientes participaram de sessão única de trinta minutos de TE. Os dados de fMRI foram analisados nas seguintes regiões de interesse (ROI), bilateralmente: Área Motora Suplementar (AMS), córtex pré-motor (PM), córtex motor primário (M1), córtex sensorial primário (S1) e Cerebelo. Em cada ROI, as mudanças na porcentagem de ocupação e os valores de beta foram avaliados. Os resultados revelaram redução significativa no percentual de ocupação no PM e cerebelo contralateral à mão afetada (p <0,05). Além disso, foi observado aumento significativo nos valores de beta nas seguintes áreas motoras contralaterais: AMS, Cerebelo, PM e M1 (p <0,005) e diminuição significativa nas seguintes áreas motoras ipsilaterais: PM e M1 (p < 0,001). Nas áreas sensoriais foi observada redução em S1 bilateralmente (p <0,0005). Pela TMS foi analisado o Potencial Evocado Motor (PEM) sobre o hot spot de M1. Aumento significativo na amplitude do PEM foi observado após a terapia no grupo (p<0,0001), e individualmente em 4 pacientes (p <0,05). Assim, nossos resultados indicam que intervenção única da TE muda marcadores neurobiológicos em direção ao padrão observado em indivíduos saudáveis. Além disso, as alterações nas áreas motoras do hemisfério contralateral são opostas as do lado ipsilateral, sugerindo um aumento na homeostase do sistema.
Avaliação quantitativa da introspecção na literatura histórica e sua associação a grafos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-03-01) Silva, Marina Tatiane Ribeiro da; Ribeiro, Sidarta Tollendal Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/0649912135067700; ; http://lattes.cnpq.br/8146595829494576; Araújo, Draulio Barros de; ; http://lattes.cnpq.br/7818012155694188; Copelli, Mauro; ; http://lattes.cnpq.br/9400915429521069
Variações temporais de introspecção já foram associadas à mudança da forma do pensamento. Em especial, a Era Axial (período de 800 BC a 200 BC), supostamente denota um período de transição entre uma mente bicameral para uma mente mais reflexiva. Outros argumentam que o período é caracterizado meramente por desenvolvimento sócio-econômico, em vez de mudança de mentalidade. Uma mente bicameral seria caracterizada por alucinações auditivas, vozes interiores associadas a agentes externos, como deuses moralizadores no lugar de vontade própria. Tais respostas auditivas são expressas em pacientes diagnosticados com esquizofrenia, que também podem apresentar pouca conectividade na fala, conhecida como desordem da forma do pensamento, que seria o pensamento “descarrilhado” apresentado na fala. A baixa conectividade é exibida pela Recorrência de Longo Alcance, a habilidade de conectar o contexto atual com algo que foi dito anteriormente. Em grafos não-semânticos, a Recorrência de Longo Alcance é representada pelo Maior Componente Fortemente Conectado. Dessa maneira, não é exagero assumir que ambos, baixa conectividade e introspecção, poderiam estar associados a variações na forma do pensamento. Alguns estudos mostram o efeito da educação sobre a baixa conectividade, inclusive, sugerem que este atributo da fala teria amadurecido durante a Era Axial, apoiando, assim, a hipótese de uma mudança de mentalidade durante o período. Outra hipótese seria a de que a transição entre tradições orais para alfabetização estaria intrinsecamente ligada à uma transição de menor para maior introspecção, respectivamente. Além disso, o uso computacional do Processamento de Linguagem Natural, como Análise Semântica Latente, permitiu uma medida quantitativa de introspecção em textos das tradições Judaico-Cristãs, Greco-Romanas e da Era Moderna. Portanto, propomos a análise quantitativa de introspecção em textos de 9 tradições históricas (≥ 4500 anos), além de sua evolução temporal e relação com a conectividade da fala. Com o uso de Análise Semântica Latente e grafos não-semânticos, nossos resultados mostram que mudanças de introspecção ocorreram durante a Era Axial e outros períodos caracterizados por desenvolvimento econômico. No mais, a introspecção tem uma relação direta com a Recorrência de Longo Alcance, sugerindo que variações na linguagem estão associadas a mudanças na introspecção e na maneira de pensar.
A cafeína exerce efeitos positivos sobre a memória tipo episódica em ratos adultos sem influenciar a sobrevivência neural no giro denteado
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-04-27) Macêdo, Priscila Tavares; Silva, Regina Helena da; Costa, Marcos Romualdo; ; http://lattes.cnpq.br/6118493598074445; ; http://lattes.cnpq.br/0101190051087933; ; http://lattes.cnpq.br/1872402592731465; Pereira, Rodrigo Neves Romcy; ; http://lattes.cnpq.br/9209418339421588; Abílio, Vanessa Costhek; ; http://lattes.cnpq.br/2393173678667897
A cafeína é um leve psicoestimulante que em baixas doses tem efeitos cognitivos e mnemônicos positivos, enquanto em altas doses tende a possuir efeitos prejudiciais sobre esses processos. A memória tipo-episódica em roedores pode ser avaliada com tarefas hipocampo-dependentes. O giro denteado é uma subregião hipocampal onde ocorre neurogênese no adulto, e acredita-se que esse processo esteja relacionado à sua função de separação de padrões, ou seja, identificação de padrões espaço-temporais para discriminar eventos. Além disso, a neurogênese é influenciada pelo aprendizado de tarefas espaciais e contextuais. Nosso objetivo foi avaliar os efeitos comportamentais em tarefas tipo-episódicas, em ratos Wistar machos, submetidos a tratamentos agudo ou crônico com cafeína, nas doses de 15mg/kg ou 30mg/kg. Além disso, procuramos avaliar as relações do efeito crônico da cafeína, em doses baixa e elevada, bem como da influência do aprendizado de tarefas hipocampo-dependentes, sobre a sobrevivência de neurônios nascidos no início do tratamento, fazendo uso de BrdU para marcar novas células geradas no giro denteado. Quanto ao tratamento agudo, vimos que o grupo salina tendeu a apresentar melhor discriminação temporal e espacial que os grupos cafeína, nas tarefas executadas. Os resultados do tratamento crônico mostraram que houve melhor discriminação do grupo cafeína 15 mg/kg (dose baixa) quanto ao aspecto temporal da memória episódica; já o grupo cafeína 30mg/kg (dose alta) conseguiu discriminar melhor temporalmente em condição de maior dificuldade de execução em comparação a menor dificuldade. Avaliação da neurogênese por meio de imunohistoquímica para contagem de novos neurônios gerados no giro denteado não revelou nenhuma diferença entre os grupos do tratamento crônico. Assim, os efeitos positivos mnemônicos do tratamento crônico com cafeína não estão relacionados com a sobrevivência neuronal. Entretanto, outro mecanismo plástico deve explicar o efeito mnemônico positivo, haja vista que não houve melhora nos grupos tratados com cafeína administrada agudamente
Caracterização comportamental e distribuição de neurônios inibitórios em um modelo animal de autismo induzido por ácido valpróico
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-08-23) Sousa, Juliana Alves Brandão Medeiros de; Pereira, Rodrigo Neves Romcy; ; http://lattes.cnpq.br/9209418339421588; ; http://lattes.cnpq.br/0874834998078447; Gottfried, Carmem Juracy Silveira; ; http://lattes.cnpq.br/3658669547742426; Costa, Marcos Romualdo; ; http://lattes.cnpq.br/6118493598074445
O autismo compreende um grupo heterogêneo de desordens do neurodesenvolvimento que afetam a maturação cerebral e produzem déficits sensoriais, motores, de linguagem e de interação social no início da infância. Diversos estudos tem demonstrado um importante envolvimento de fatores genéticos que levam à predisposição ao autismo, que são possivelmente afetados por modulações ambientais durante a vida embrionária e pós-natal. Estudos recentes em modelos animais indicam que alterações no controle epigenético durante o desenvolvimento podem gerar distúrbios na maturação neuronal e produzir um circuito hiper-excitável, resultando em sintomas típicos do autismo. No modelo animal de autismo induzido por ácido valpróico (VPA) durante a gestação de ratas, foram observadas alterações comportamentais, eletrofisiológicas e celulares semelhantes às observadas nos pacientes com autismo. Entretanto, ainda são poucos os estudos que correlacionam alterações comportamentais com a suposta hiper-excitabilidade neuronal desse modelo. O objetivo desse estudo foi de gerar o modelo animal de autismo por exposição pré-natal ao VPA e avaliar o desenvolvimento e comportamento pós-natal e pré-púbere (PND 30). Além disso, quantificamos a distribuição neuronal de interneurônios parvalbumina-positivos no córtex pré-frontal medial (CPFm) e de células de Purkinje no cerebelo de animais VPA. Nossos resultados mostraram que o tratamento com VPA induziu alterações no desenvolvimento, que foram observadas em alterações comportamentais quando comparadas com os animais controle. Animais VPA mostraram claras alterações comportamentais, como hiperlocomoção, estereotipia prolongada e redução na interação social com animal não-familiar. A quantificação celular revelou uma diminuição no número de interneurônios parvalbumina-positivos no córtex cingulado anterior e no córtex pré-límbico, sugerindo um desbalanço na excitação/inibição nesse modelo animal de autismo. Também observamos que essa redução ocorreu principalmente nas camadas corticais II/III e V/VI. Não observamos modificação na densidade de células de Purkinje na região Crus I do córtex cerebelar. Em conjunto, nossos resultados fortalecem a validade de face do modelo VPA em ratos e relatam modificações específicas na circuitaria inibitória do CPFm nesse modelo de autismo. Novos estudos devem abordar correlatos eletrofisiológicos particulares com alterações celulares, de forma a esclarecer as disfunções comportamentais encontradas nesse modelo animal
Caracterização da produção vocal ultrassônica neonatal induzida por separação materna e avaliação de sua validade como biomarcador da atividade exploratória ao desmame em um modelo animal de autismo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-04-06) Bessa, Rafael dos Santos de; Pereira, Rodrigo Neves Romcy; http://lattes.cnpq.br/9209418339421588; https://orcid.org/0000-0001-9507-3402; http://lattes.cnpq.br/6313181480655294; Takahashi, Daniel Yasumasa; http://lattes.cnpq.br/4659230362946311; Ruggiero, Rafael Naime; Aguiar, Cleiton Lopes; Silva, Regina Helena da
A comunicação durante a interação social é uma fator preponderante para a escolha da resposta comportamental mais adequada em cada situação. Ratos utilizam vocalizações na faixa do ultrassom (VUSs) que transmitem informações sobre seu estado emocional e contribuem para o início e manutenção de interações sociais. O repertório vocal observado em animais adultos deriva do desenvolvimento e da maturação de vocalizações inatas de animais neonatos, as chamadas VUSs de 40-kHz. Essas VUSs são emitidas principalmente durante situações de estresse e evocam na mãe uma resposta de aproximação ao filhote e cuidado parental. Devido à essa resposta evocada, as VUSs de 40-kHz tem grande peso para a sobrevivência dos filhotes durante as três primeiras semanas de vida. Apesar deste ser um período de rápido crescimento e grandes mudanças fisiológicas para o filhote, a maioria dos estudos não analisa de forma longitudinal as VUSs de 40-kHz nesta fase crítica do desenvolvimento. Além disso, entender como as propriedades acústicas e os padrões de emissões se modificam a medida que o animal amadurece pode ajudar a identificar potenciais biomarcadores de transtornos do desenvolvimento, como o autismo. Neste estudo, analisamos as propriedades acústicas e o padrão de emissão de VUSs de 40-kHz emitidas por ratos neonatos durante 5 min de separação materna nos dias pós-natais 07, 14 e 21. Também investigamos os efeitos da exposição pré-natal ao ácido valpróico (VPA) sobre a produção vocal. Nossos resultados mostram uma redução das emissões em animais VPA e alterações nas propriedades acústicas e nos padroẽs de emissão em comparação aos animais controle. Ao aplicar duas técnicas distintas de classificação, uma rede de convolução neural (RCN) e um modelo de mistura de gaussianas (MMG), para separar espectro-temporalmente as VUS, encontramos nos animais com fenótipo autista uma redução significativa da variedade de classes emitidas. A complexidade das emissões, quantificada pelo grau de possibilidades de transições entre as VUSs, também está dramaticamente reduzida nesses animais, indicando um repertório vocal empobrecido em relação aos controles. Ao final da terceira semana pósnatal, quando os animais foram desmamados, avaliamos os comportamentos exploratórios durante o teste de campo aberto. Os animais tratados com VPA apresentam redução destes comportamentos comparados aos controles. Análises comportamentais mostraram uma correlação positiva entre VUSs com modulação da frequência e comportamentos exploratórios durante o teste de campo-aberto, em contraste com uma correlaçao negativa entre VUSs não-moduladas e tais comportamentos. Deste modo, concluímos que ratos expostos ao VPA apresentam alterações no desenvolvimento vocal, caracterizado não apenas por uma redução quantitativa de sua produção vocal mas também por padrões biocaústicos e dinâmicas de vocalização alteradas, que se correlacionam com comportamentos pósdesmame. Por fim mostramos através de métodos de classificação semi-automatizados que as VUSs de 40-kHz podem ser separadas em tipos distintos e que tais classificações apresentam correspondência biológica uma vez que observamos correlações significativas entre esses tipos de USV e comportamentos exploratórios ao final da terceira semana de vida.
Caracterização de células de lugar no hipocampo e de suas relações com oscilações do potencial de campo local
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-03-13) Souza, Bryan da Costa; Tort, Adriano Bretanha Lopes; ; http://lattes.cnpq.br/3181888189086405; ; http://lattes.cnpq.br/9813919729127181; Laplagne, Diego Andrés; ; http://lattes.cnpq.br/0293416967746987; Amaral, Olavo Bohrer; ; http://lattes.cnpq.br/4987439782337345
As principais vias aferentes ao hipocampo vêm do córtex entorrinal e fazem parte de um loop que retorna ao entorrinal após passar pelo giro denteado, e pelas subareas do hipocampo CA3 e CA1. Desde a descoberta nos anos 50 de que o hipocampo está envolvido na formação de memórias, esta região vem sendo extensivamente estudada. Além desta função mnemônica, o hipocampo também está associado a navegação espacial. Em camundongos e ratos, células de lugar exibem um aumento da taxa de disparo relacionado à posição do animal. O local do ambiente onde uma determinada célula de lugar se ativa é chamado de campo de lugar. A taxa de disparo das células de lugar é máxima quando o animal está no centro do campo de lugar, e diminui a medida que ele se afasta desse ponto, sugerindo a existência de uma codificação espacial baseada em taxa de disparos. Entretanto, pesquisas prévias vêm mostrando a existência de oscilações hipocampais em múltiplas frequências e ligadas a diferentes estados comportamentais, e muitos acreditam que estas oscilações são importantes para uma codificação temporal. Em particular, oscilações teta (5-12 Hz) possuem uma relação espaço-temporal com as células de lugar conhecida como precessão de fase. Na precessão, a fase de disparos da célula de lugar muda gradualmente do pico de teta para o fundo e, posteriormente, para a fase ascendente, a medida que o animal atravessa o campo de lugar. Além disso, as teorias vigentes sugerem que CA1, a porta de saída do hipocampo, intermediaria a comunicação com o córtex entorrinal e CA3 através de oscilações em diferentes frequências chamadas, respectivamente, de gama alto (60-100 Hz; HG) e gama baixo (30-60 Hz; LG). Essas oscilações se relacionam com teta, estando aninhadas dentro de cada ciclo desta frequência mais lenta. Nesta dissertação, utilizamos dados disponibilizados online para fazer análises computacionais visando reproduzir resultados clássicos e recentes acerca da atividade das células de lugar no hipocampo de ratos em livre movimento. Em particular, nós revisitamos o debate sobre a relação da precessão de fase com variações na taxa de disparos e na posição do animal no campo de lugar. Concluímos que este fenômeno não pode ser explicado por nenhuma dessas variáveis sozinha, e sim pela interação entre elas. Nós também realizamos novas análises investigando as propriedades das células de lugar em relação às oscilações. Nós mostramos que o nível de modulação dos disparos por teta afeta apenas levemente a informação espacial contida nas células de lugar, enquanto a fase de disparo média não tem nenhuma influência na informação espacial. Também encontramos que as células de lugar estão moduladas por teta quando disparam fora do campo de lugar. Além disso, nossos resultados mostram que o disparo das células de lugar dentro do ciclo de teta segue os padrões de modulação de HG e LG por teta presentes nos potenciais de campo local de CA1 e córtex entorrinal. Por último, achamos um acoplamento fase-amplitude em CA1 associado apenas aos disparos dentro do campo de lugar na faixa de 40-80 Hz. Concluímos que o disparo de células de lugar está ligado a estados de rede refletidos no potencial de campo local e sugerimos que a atividade dessas células sejam interpretadas como um estado dinâmico ao invés de uma propriedade fixa da célula.
Caracterização dos acoplamentos fase-amplitude na região CA1 do hopocampo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-12-02) Teixeira, Robson Scheffer; Tort, Adriano Bretanha Lopes; Ribeiro, Sidarta Tollendal Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/0649912135067700; ; http://lattes.cnpq.br/3181888189086405; ; http://lattes.cnpq.br/8027366357732043; Araújo, Dráulio Barros de; ; http://lattes.cnpq.br/7818012155694188; Amaral, Olavo Bohrer; ; http://lattes.cnpq.br/4987439782337345
As oscilações cerebrais não são completamente independentes, mas capazes de interagir umas com as outras através de acoplamentos entre frequências (cross-frequency coupling, doravante CFC) em pelo menos quatro diferentes modalidades: amplitudeamplitude, fase-fase (coerência), fase-frequência e fase-amplitude. Evidências recentes sugerem que não somente os ritmos per se, mas também as interações entre eles estão envolvidas na execução de tarefas cognitivas, principalmente aquelas que requerem atenção seletiva, transmissão de informações e consolidação de memórias. Estudos recentes propõem que oscilações gama alto (60 150 Hz) transferem informações espaciais do córtex entorrinal medial para a região CA1 do hipocampo através do acoplamento com a fase de teta (4 12 Hz). Apesar destas descobertas, entretanto, pouco se sabe sobre as características gerais dos CFCs em diversas regiões cerebrais. Neste trabalho, registramos potenciais de campo local usando matrizes de multieletrodos implantadas no hipocampo dorsal para registro neural crônico. O acoplamento fase-amplitude foi avaliado por meio da análise de comodulogramas, uma ferramenta de CFC desenvolvida recentemente (Tort et al. 2008, Tort et al. 2010). Todas as análises de dados foram realizadas em MATLAB (MathWorks Inc). Descrevemos duas oscilações funcionalmente distintas dentro da faixa de frequência de gama, ambas acopladas ao ritmo teta durante exploração ativa e sono REM: uma oscilação com um pico de atividade em ~80 Hz e uma mais rápida centrada em ~140 Hz. As duas oscilações são diferencialmente moduladas pela fase de teta conforme a camada de CA1; o acoplamento teta-80 Hz é mais forte no stratum lacunosum-moleculare, enquanto que o acoplamento teta-140 Hz é mais forte no stratum oriens-alveus. Este perfil laminar sugere que a oscilação de 80 Hz origina-se das entradas do córtex entorrinal para as camadas profundas de CA1, e que a oscilação de 140 Hz reflete a atividade de CA1 em camadas superficiais. Ademais, nós mostramos que a oscilação de 140 Hz difere-se das oscilações ripples associadas com sharp-waves em diversos aspectos chave. Nossos resultados demonstram a existência de novas oscilações de alta frequência associadas à teta e sugerem uma redefinição das oscilações gama alto

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