PPGNEURO - Doutorado em Neurociências
URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/12038
Navegar
Navegando PPGNEURO - Doutorado em Neurociências por Título
Agora exibindo 1 - 20 de 52
- Resultados por página
- Opções de Ordenação
Tese 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 FreitasA 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.Tese 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/7090787914873358As 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.Tese 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/9912829629195282Nos 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.Tese 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/2028204211415978Ensaios 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.Tese 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 BezerraA 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.Tese 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 daA 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.Tese Caracterização funcional de pares e assembleias de neurônios intra- e inter-hemisféricos no córtex visual primário(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-06-12) Frota, Beatriz Carvalho; Schmidt, Kerstin Erika; Ocazionez, Sérgio Andrés Conde; http://lattes.cnpq.br/7159531395590165; http://lattes.cnpq.br/4902752912395893; http://lattes.cnpq.br/2930959007397988; Ocazionez, Sérgio Andrés Conde; Tort, Adriano Bretanha Lopes; https://orcid.org/0000-0002-9877-7816; http://lattes.cnpq.br/3181888189086405; Takahashi, Daniel Yasumasa; Santos, Natanael Antônio dosEm primatas e carnívoros, o córtex visual primário contém conexões horizontais seletivas de longo alcance que contribuem para o agrupamento de elementos locais da imagem de acordo com sua orientação, direção do movimento e alinhamento colinear. Esses circuitos seletivos também podem ser decisivos para manter vieses na atividade cortical espontânea que condicionam as respostas neuronais ao facilitar as prováveis conjunções de formas ou trajetórias de movimento antes que tal estímulo chegue. Assim, as interações funcionais em curso devem refletir a topografia seletiva das conexões. Perto da borda do córtex visual primário, essas conexões se estendem através do corpo caloso com a mesma seletividade para orientação, direção do movimento e colinearidade para ligar locais homotópicos nos dois hemisférios e unificar a imagem dividida em duas metades na linha média vertical do campo visual. Devido a essa ação central das conexões calosas visuais, é possível comparar as interações inter-hemisféricas e intra-hemisféricas espontâneas e evocadas pelo mesmo estímulo e investigar se elas representam formas e direções de movimento que cruzam a linha média vertical. Para abordar as assinaturas neuronais dessas interações funcionais, estudamos a atividade dos neurônios que representam estímulos que cruzam a linha média nos dois córtices visuais, registrando simultaneamente de 2 x 16 eletrodos separados espacialmente. Esses eletrodos foram colocados em partes homotópicas do córtex visual, ou seja, a zona de transição entre a área 17 e 18, em gatos (n = 4). Para implantar eletrodos em locais corticais direta ou indiretamente ligados pelo corpo caloso, realizamos imagens de sinal intrínseco para definir com precisão a área da borda. Posteriormente, obtivemos registros eletrofisiológicos extracelulares durante a estimulação visual com gratings e cenas naturais desenhados para estudar a integração. Como uma medida eficiente de interação funcional, usamos coerência espontânea e evocada por estímulo entre pares de taxas de disparo na banda de low-gamma, focando em pares de neurônios com campos receptivos sobrepostos. Para restringir a análise a neurônios com resposta otimizada, aplicamos um teste de sinal e um critério de seletividade de orientação e direção. Observamos coerência significativa da banda low-gamma espontânea e evocada (30-59 Hz) na maioria dos pares inter-hemisféricos (n=131) e intra-hemisféricos (n=132) de unidades únicas com RFs sobrepostos, mas com amplitudes maiores entre as unidades intra-hemisféricas. Dentro do mesmo hemisfério, a coerência decaiu com a distância cortical entre os neurônios da mesma preferência de orientação (ISO) e atingiu o pico novamente em um intervalo de cerca de 800 μm de acordo com o agrupamento de conexões horizontais de longo alcance. A coerência espontânea intra - e inter-hemisférica e a coerência evocada por estímulos foram maiores para pares com seletividade a mesma orientação ou direção de movimento (ISO) do que com a seletividade oposta (CROSS). No geral, a horizontal (± 45 graus) evocou maior coerência do que os gratings verticais (± 45 graus). Surpreendentemente, esse viés foi o mesmo para pares intra - e inter-hemisféricos. Com estimulação de cena natural, a coerência intra-hemisférica foi maior para pares de seletividade de direção oposta (CROSSdir), em contraste dos gratings, mas para pares inter-hemisféricos de seletividade de mesma direção (ISOdir). Também em contraste aos gratings, as coerências foram maiores para direções de movimento cruzando (para esquerda, para direita) a linha média vertical do que para direções paralelas a ela (para cima e para baixo). Durante a estimulação com gratings e cenas naturais, observamos ambos os tipos de assembleias, tanto restritas à população de neurônios intra-hemisféricos quanto inter-hemisféricos. Com gratings, as assembleias intra-hemisféricas foram significativamente mais frequentemente ativadas do que as inter-hemisféricas. No entanto, semelhante ao viés na coerência, a estimulação com gratings horizontais (± 45 graus) produziu taxas de ativação das assembleias inter-hemisféricas significativamente maiores do que com as verticais. Curiosamente, com a estimulação de cena natural, as assembleias intra e inter-hemisféricas não diferem na taxa de ativação nem na seletividade ao estímulo, indicando que, nessas condições, ambas as populações estão funcionalmente interconectadas em um único circuito horizontal que inclui os dois hemisférios. Em conclusão, confirmamos que a atividade espontânea e evocada por estímulos de redes intra - e inter-hemisféricas reflete a seletividade de axônios de longo alcance para ligar neurônios de propriedades de resposta semelhantes em distâncias mais longas. As interações neuronais seletivas podem ser vistas tanto na atividade de coerência na faixa de low-gamma quanto na atividade de populações simultaneamente ativas de neurônios abrangendo um ou ambos os córtices visuais. Os resultados são compatíveis com a interpretação de que essas conexões servem para antecipar e mediar prováveis operações de agrupamento entre neurônios que representam o meridiano vertical, como aquelas causadas por movimentos de cruzamento, frequentemente observados em cenas naturais, ou formas como o caso em gratings. Eles também confirmam que as conexões intra - e inter-hemisféricas dentro da representação do campo visual central no córtex visual primário provavelmente não são circuitos com funções distintas, mas formam uma única rede horizontal que continua até o outro hemisfério através do corpo caloso.Tese Classification of dentate spikes based on their waveforms(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-09-06) Santiago, Rodrigo Marques de Melo; Tort, Adriano Bretanha Lopes; https://orcid.org/0000-0002-9877-7816; http://lattes.cnpq.br/3181888189086405; https://orcid.org/0000-0001-8112-5494; http://lattes.cnpq.br/1741093993574099; Belchior, Hindiael Aeraf; https://orcid.org/0000-0002-6898-3985; http://lattes.cnpq.br/2815729240392635; Aguiar, Cleiton Lopes; Barbosa, Flavio Freitas; Moioli, Renan CiprianoDescargas excitatórias síncronas do córtex entorrinal (CE) para o giro denteado (GD) geram padrões rápidos e proeminentes no potencial de campo local (PCL) do hilo, chamados de espículas denteadas (EDs). Assim como o complexo de ondulações rápidas em onda lenta aguda na região CA1, as EDs ocorrem mais provavelmente em estados comportamentais de quietude, quando acredita-se ocorrer a consolidação de memórias. No entanto, seu papel nos processos mnemônicos ainda não foi elucidado. A classificação das EDs em tipos 1 ou 2 é determinada por sua origem no CE lateral ou medial, conforme revelado pela análise de densidade de fonte de corrente (DFC), que requer registros a partir de sondas lineares com múltiplos eletrodos abrangendo as camadas do GD. De modo a permitir a investigação do papel funcional de cada tipo de ED em dados obtidos a partir de registros de eletrodo único e tetrodo, que são abundantes no campo, desenvolvemos um método não supervisionado usando modelos de misturas gaussianas para classificar tais eventos com base em suas formas de onda. Nossa abordagem de classificação alcançou alta acurácia (> 80%) quando validada em 8 camundongos com perfis laminares do GD. As medidas das DFCs médias, dos perfis das formas de onda, das taxas e das larguras dos tipos de ED obtidos por meio de nosso método se assemelharam àquelas derivadas da classificação baseada em DFC. Como uma aplicação, usamos a técnica para analisar PCLs de eletrodos únicos de camundongos inseridos com os genes que expressam a apolipoproteína (apo) E3 e a apoE4. Observamos que este último grupo, que serve de modelo para a doença de Alzheimer, exibiu EDs de ambos os tipos mais amplas desde tenra idade, com um tamanho de efeito maior para as EDs do tipo 2, provavelmente refletindo alterações patofisiológicas precoces na rede CE-GD, como hiperatividade. Além da aplicabilidade do método na expansão do estudo dos tipos de ED, nossos resultados mostram que suas formas de onda carregam informação sobre suas origens, sugerindo diferentes dinâmicas de rede subjacentes e funções no processamento de memórias.Tese Contribuições para o estudo do código neural(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-02-25) Santos, Vitor Lopes dos; Ribeiro, Sidarta Tollendal Gomes; Tort, Adriano Bretanha Lopes; ; http://lattes.cnpq.br/3181888189086405; ; http://lattes.cnpq.br/0649912135067700; ; http://lattes.cnpq.br/6484208511184541; Lima, Bruss Rebouças Coelho; ; http://lattes.cnpq.br/5980898319479714; Mohan, Madras Viswanathan Gandhi; ; http://lattes.cnpq.br/1995273890709490; Moraes, Márcio Flávio Dutra; ; http://lattes.cnpq.br/3132451355090021; Leão, Richardson Naves; ; http://lattes.cnpq.br/0683942077872227Os recentes avanços técnicos das duas últimas décadas para o registro de sinais neuroeletrofisiológicos foram essenciais para que se testassem hipóteses há muito propostas acerca de como células nervosas processam e armazenam informação. No entanto, ao permitir maior detalhamento dos dados coletados, as novas tecnologias levam inevitavelmente ao aumento de sua complexidade estatística e, consequentemente, à necessidade de novas ferramentas matemático-computacionais para sua análise. Nesta tese, apresentamos novos métodos para a análise de dois componentes fundamentais nas atuais teorias da codificação neural: (1) assembleias celulares, definidas pela co-ativação de subgrupos neuronais; e (2) o padrão temporal de atividade de neurônios individuais. Em relação a (1), desenvolvemos um método baseado em análise de componentes independentes para identificar e rastrear padrões de co-ativação significativos com alta resolução temporal. Superamos limitações de métodos anteriores, ao efetivamente isolar assembleias e abrir a possibilidade de analisar simultaneamente grandes populações neuronais. Em relação a (2), apresentamos uma nova técnica para a extração de padrões de atividade em trens de disparo baseada na decomposição wavelet. Demonstramos, por meio de simulações e de aplicação a dados reais, que nossa ferramenta supera as mais utilizadas atualmente para decodificar respostas de neurônios e estimar a informação de Shannon entre trens de disparos e estímulos externos.Tese Corticalização de memória dependente do hipocampo durante o sono REM - Investigando as janelas temporais precoce (0 - 3 h) e tardia (8 - 16 h) após o aprendizado(2019-02-25) Almeida Filho, Daniel Gomes de; Ribeiro, Sidarta Tollendal Gomes; ; ; Tort, Adriano Bretanha Lopes; ; Sameshima, Koichi; ; Moraes, Márcio Flávio Dutra; ; Pereira, Rodrigo Neves Romcy;Sono e memória são dois aspectos essenciais na vida da maioria dos seres vivos. Durante o sono, nossos músculos e nossos órgãos internos repousam, o gasto de energia é reduzido, nosso sistema imunológico é recuperado e os metabólitos produzidos nos nossos cérebros durante a vigília são expurgados; todas atividades necessárias na preparação do nosso corpo para o próximo dia de experiências. Simultaneamente, a memória é uma função cognitiva que nos permite caracterizar padrões, armazená-los, construir e desenvolver ideias e definir quem somos. Curiosamente, as últimas décadas de pesquisa levaram à noção de que esses dois importantes processos fisiológicos podem andar de mãos dadas; ou seja, que a função do sono na memória não é meramente limpar informações desnecessárias e ajudar passivamente aumentando a relação sinal-ruído. As novas evidências sugerem um protagonismo do sono em trabalhar ativamente no processamento de memória. Além do abundante conjunto de evidências implicando uma fase específica do sono chamada de sono não-REM (movimento ocular rápido, do inglês rapid eye movement – REM) na consolidação da memória, o presente trabalho se concentra no entendimento do mecanismo pelo qual o sono REM beneficia o processamento de memória dependente do hipocampo. Fizemos uma extensa revisão da literatura, projetamos, realizamos e analisamos experimentos visando avançar na compreensão do papel do sono REM no processo de fazer memórias dependentes do hipocampo persistirem e dependerem gradualmente de estruturas neocorticais (corticalização) ao longo do tempo. Nossos resultados indicam que existem janelas temporais especiais relacionadas ao sono REM que auxiliam na promoção da plasticidade e corticalização do traço de memória após o aprendizado, com atenção especial para uma janela precoce 3 a 4 horas após o treinamento, e uma tardia cerca de 12 horas depois. Mostramos evidências de uma interação entre o hipocampo e o córtex retrosplenial (duas regiões intimamente relacionadas ao processamento de memória) durante o sono REM, e que essa interação durante a janela precoce está correlacionada com a expressão da memória. Nós também exibimos evidências que sugerem que o aumento da expressão de genes relacionados à plasticidade sináptica durante o período tardio, que tem sido consistentemente implicados na persistência da memória, pode depender do sono REM. Ao todo, os resultados relatados no presente trabalho suportam a noção de que as janelas de sono REM após o treinamento são importantes para o processamento de memória offline e para a corticalização. Eles também sugerem que os mecanismos da ação do sono REM compreendem a interação entre regiões corticais e subcorticais relacionadas à memória, e promover a expressão gênica induzida pelo aprendizado necessária para a remodelação otimizada de redes corticais, a fim de introduzir novas experiências no cabedal de conhecimento preexistente.Tese Cyclical alternation between quiet and active sleep states in octopuses observed under controlled laboratory conditions and in the natural environment(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-09-19) Medeiros, Sylvia Lima de Souza; Ribeiro, Sidarta Tollendal Gomes; Leite, Tatiana Silva; http://lattes.cnpq.br/0649912135067700; http://lattes.cnpq.br/2782092994108733; Leão, Emelie Katarina Svahn; Soares, Bruno Lobão; Mather, Jennifer Ann; Baron, Jerome Paul Armand LaurentA alternância de longos episódios de sono quieto interrompidos ritmicamente por episódios curtos de sono ativo, padrão antes pensado ser exclusivo dos amniotas, foi recentemente relatado em alguns invertebrados, como drosófila (Insecta), aranha saltadora (Arachnida) e sépia (Cephalopoda). Porém, estudos que apontam a existência em invertebrados de um padrão cíclico com distintas fases do sono foram realizados apenas em animais cativos, em condições de laboratório. Isso deixa questões abertas sobre ciclo natural do sono dos invertebrados e como este é afetado por fatores ambientais. Para investigar detalhadamente a estrutura comportamental do sono em polvos, gravamos em laboratório vídeos ininterruptos por 12 horas, durante 4 dias consecutivos de quatro espécimes adultos de Octopus insularis, polvo dos recifes tropicais brasileiros. Os animais foram capturados em Pirangi (6°0’14.29”S, 35° 6’21.01”O) e mantidos em tanques de 1,0 x 0,7 x 0,6 metros, na cidade de Natal, RN, Brasil. Após aclimatação, quantificamos diversas variáveis durante cada um dos diferentes estados comportamentais, bem como durante as transições entre os estados. Mudanças na cor e textura da pele, bem como movimentos dos olhos e manto, foram avaliados usando ferramentas matemáticas para processamento de imagens, desenvolvidas para este fim. Para medir o limiar de alerta em cada estado, foi mensurada a latência da resposta comportamental a estímulos sensoriais. Foram identificados dois estados comportamentais distintos com ausência de reatividade à estimulação. O primeiro foi um estado de sono quieto caracterizado por pele uniformemente pálida, pupilas fechadas e episódios de longa duração (mediana 415,2 s). O segundo foi um estado de sono ativo caracterizado por padrões dinâmicos de cor e textura da pele, movimentos oculares rápidos e episódios de curta duração (mediana 40,8 s). Os episódios de sono ativo foram marcadamente periódicos (60% das recorrências entre 26-39 min) e ocorreram principalmente após episódios de sono quieto (82% das transições). Estes resultados mostram que O. insularis apresenta ciclo de sono ultradiano análogo ao dos amniotas. Para comparar esses resultados com o sono de animais em ambiente natural, estabelecemos uma colaboração para analisar dados já existentes sobre o comportamento de Octopus insularis, registrado de forma minimamente invasiva por câmeras remotas posicionadas nas entradas de tocas nas ilhas caribenhas Turks e Caicos (21.5112°N, 71.5190°O). Foram registrados 10 espécimes adultos durante o dia e a noite (total de 240 h). Estes vídeos foram avaliados utilizando as mesmas categorias comportamentais encontradas para os animais de laboratório. Todos os animais apresentaram padrão cíclico de sono semelhante ao observado em laboratório, com alternância periódica de episódios de sono quieto (mediana 643,2 s) e sono ativo (mediana 37,8 s), com episódios de sono quieto precedendo episódios de sono ativo 98% das vezes. Observamos ainda que os animais dormiram durante 44% do tempo amostrado, demonstrando que o sono ocupa uma fração substancial do tempo de vida em O. insularis. A documentação e quantificação do sono cíclico em espécimes de O. insularis, investigados tanto em laboratório quanto em ambiente natural, ajuda a compreender as pressões seletivas que impulsionaram a evolução do ciclo de sono nesta espécie e nos cefalópodes.Tese Desvendando oscilações hipocampais através de comodulações(2016-04-07) 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; Laplagne, Diego Andres; ; http://lattes.cnpq.br/0293416967746987; Maciel, Sergio Tulio Neuenschwander; ; Amaral, Olavo Bohrer; ; http://lattes.cnpq.br/4987439782337345; Durand, Pablo José Fuentealba;Análises espectrais de registros eletrofisiológicos extracelulares têm revelado que a atividade elétrica produzida pelo cérebro é comumente organizada em padrões rítmicos, conhecidos como oscilações neuronais. Mais recentemente, descobriu-se que as oscilações neuronais de frequências distintas não são independentes, mas podem interagir entre si. Ao longo das últimas duas décadas, diversas ferramentas de análises foram desenvolvidas, amadurecidas e incorporadas de outras áreas para se estudar os chamados acoplamentos entre frequências de oscilações neuronais observadas nestes registros. Oscilações neuronais são ditas acopladas se houver uma relação de dependência entre suas características, como fase, amplitude ou frequência instantâneas. Dentre elas, o acoplamento fase-amplitude é caracterizado por um aumento da amplitude instantânea de uma banda de frequência condicionado a uma fase instantânea de uma oscilação de outra banda, enquanto que o acoplamento fase-fase do tipo n:m é caracterizado pela relação fixa entre m ciclos de uma frequência em nciclos de outra. O hipocampo é uma região cerebral envolvida na formação de memórias e navegação espacial. Assim como em outras estruturas, as redes neuronais do hipocampo produzem diversos padrões oscilatórios, que variam de acordo com os estados do ciclo sono-vigília. Entre estes padrões, classicamente destacam-se os ritmos teta (4-12 Hz) e gama (30-100 Hz), que caracterizam estados comportamentais de locomoção e sono REM. No entanto, o estudo dos padrões de acoplamento oscilatório no hipocampo tem revelado subtipos oscilatórios distintos dentro da definição tradicional da banda gama. Mais ainda, trabalhos recentes têm mostrado a existência de oscilações acopladas ao ritmo teta em frequências mais altas (>100 Hz), embora haja uma divergência na literatura atual sobre até aonde estas oscilações de altas frequências representariam atividade oscilatória genuína de redes neuronais ou se seriam derivadas de efeitos espúrios oriundos de contaminações por resquícios de potencias de ação registrados extracelularmente. A presente tese de doutorado visa contribuir para o maior entendimento dos padrões oscilatórios produzidos por redes neuronais do hipocampo, com particular foco nas relações de acoplamento entre oscilações de diferentes frequências. Através de dados próprios e compartilhados de terceiros de animais implantados cronicamente com matrizes de múltiplos eletrodos, obtivemos registros da atividade elétrica da região CA1 de ratos durante a exploração de ambientes familiares e períodos de sono. Investigamos a existência conjunta de distintos padrões oscilatórios do hipocampo em diferentes frequências através de marcadores eletrofisiológicos, anatômicos e comportamentais de cada oscilação neuronal que, quando combinados, levaram a um perfil único para cada banda de frequência. Nossos resultados mostram a existência de múltiplas bandas de frequência moduladas pelo ritmo teta hipocampal. As modulações são dotadas de diversos mecanismos separatórios, provavelmente de forma a minimizar interferências. Demonstramos ainda que padrões oscilatórios espúrios e genuínos podem co-existir numa mesma faixa de frequência, e que, ao contrário de trabalhos recentes, não há evidência para acoplamentos do tipo fase-fase n:m no hipocampo. A capacidade de uma oscilação neural interagir com outras oscilações, aparentemente independentes, levanta questionamentos naturais sobre sua significância biológica, que, apesar de diversos avanços na área, ainda permanece um mistério na sua essência.Tese Diagnóstico diferencial baseado em variáveis autonômicas e estrutura do discurso entre transtornos neuropsiquiátricos utilizando aprendizagem de máquina(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-01-23) Rebouças, Gleidson Mendes; Sousa, Maria Bernardete Cordeiro de; ; http://lattes.cnpq.br/8488760386226790; ; http://lattes.cnpq.br/0946274743230243; Nunes, Emerson Arcoverde; ; http://lattes.cnpq.br/6535963043198482; Cavalcanti, José Rodolfo Lopes de Paiva; ; http://lattes.cnpq.br/3433564869429006; Miguel, Mario André Leocadio; ; http://lattes.cnpq.br/9973095281534917; Galdino, Melyssa Kellyane Cavalcanti; ; http://lattes.cnpq.br/6286409609641742; Ribeiro, Sidarta Tollendal Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/0649912135067700O estudo da natureza adaptativa da resposta ao estresse evidencia a participação principal de mecanismos fisiológicos associados ao eixo endócrino hipotálamo-pituitária-adrenal e do Sistema Nervoso Autônomo (SNA), nas suas divisões simpática e parassimpática, bem como do sistema imune. Indivíduos com diferentes transtornos neuropsiquiátricos apresentam sinais e sintomas que sugerem desregulação do SNA (disautonomia) e na expressão ou forma do discurso oral. Estas ocorrências se apresentam em outros transtornos que fazem parte do espectro psicofisiológico que inclui o Transtorno de Estresse Pós-traumático (TEPT) o Transtorno de Ansiedade (TA) e o Transtorno obsessivo compulsivo (TOC). Neste contexto, o objetivo deste estudo foi desenvolver um modelo matemático classificador de diagnóstico para o TEPT, baseado na análise de variáveis autonômicas e estrutura do discurso. Foram investigados 298 indivíduos do sexo masculino com idades entre 22 e 48 anos alocados em quatro grupos: TEPT (n = 76), TA (n = 77), TOC (n = 73) e Controle (n = 72). Os questionários PCL-5, BAI e YBOCS foram utilizados para obter os dados psicométricos relacionadas respectivamente ao TEPT, TA e TOC. O software SpeechGraphs® foi empregado para analisar a representação da trajetória de palavras e caracterizar quantitativamente a complexificação do discurso. Um sinal de ECG (ADInstruments modelo PowerLab®) foi utilizado para análise da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) e da condutância de pele (RGP). Técnicas de machine learning (Decision Tree e Naive Bayes) foram empregadas para se obter o modelo matemático. O modelo gerado para classificação do TEPT baseado em medidas da VFC apresentou acurácia de 92,3% (p < 0,0001) e índice Kappa de 89,7% com a geração de um algoritmo de decisão utilizando medidas do eixo parassimpático (SDNN e RMSSD) e simpático (LF). O modelo gerado para classificação do TEPT baseado em medidas autonômicas de condutância de pele (μS) apresentou acurácia de 96,6% (p < 0,0001) e índice Kappa de 95,4% com a geração de um algoritmo de decisão utilizando medidas verificadas no segundo um e 180 da janela de cinco minutos. O modelo gerado para classificação do TEPT baseado em medidas de trajetória do discurso apresentou acurácia de 80,9% (p < 0,0001) e índice Kappa de 71,4% com a geração de um algoritmo de decisão utilizando medidas de diversidade lexical (Nodes), recorrência (RE, PE) e conectividade (LSC, LCC e L3). A classificação em níveis de severidade do transtorno permitiu a identificação, pelo método k-means, de 3 classes (graus) de elevação para cada variável. Os modelos gerados com medidas autonômicas apresentaram melhor precisão para a classificação do TEPT e apresentam o potencial de serem utilizados como um método mais eficiente para diagnóstico, futuras investigações sobre estratificação de risco, categorização da gravidade e acompanhamento da evolução clínica deste transtorno.Tese Dos efeitos ansiolíticos da 5-MeO-DMT no cérebro e comportamento do camundongo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-03-31) Lima, Margareth de Brito Nogueira; Leão, Richardson Naves; Leão, Emelie Katarina Svahn; https://orcid.org/0000-0001-7295-1233; http://lattes.cnpq.br/1279823352935722; http://lattes.cnpq.br/0683942077872227; http://lattes.cnpq.br/7749123102268411; Santos, Rafael Guimarães dos; Laplagne, Diego Andres; Gavioli, Elaine Cristina; http://lattes.cnpq.br/1759328747578795; Amaral, Olavo BohrerAnsiedade é uma desordem de circuitos, ou seja, uma circuitopatia mundialmente prevalente que afeta substancialmente a qualidade de vida das pessoas. Para tratá-la adequadamente, é necessário que sejam revertidos os processos que levam ao maufuncionamento dos circuitos neuronais. Ainda não há um tratamento completamente eficaz para tratar tal transtorno. Inúmeras pesquisas vêm apresentando resultados promissores e seguros com psicodélicos serotonérgicos, evidenciando um potencial terapêutico desses compostos. No entanto, os seus mecanismos de ação ainda não foram completamente elucidados. Muitos estudos clínicos têm conseguido mitigar duradouramente os sintomas da depressão e da ansiedade com apenas uma dose, o que faz desses compostos alternativas bastante interessantes aos tratamentos clássicos disponíveis na psiquiatria. Esses efeitos duradouros podem ser explicados por uma possível indução à neuroplasticidade, à neuroproteção e a uma modulação de agentes ligados à inflamação. Alguns estudos comprovaram um aumento na neuritogênese, sinaptogênese e neurogênese proveniente do tratamento com esses compostos. Neste estudo, procuramos identificar como o psicodélico serotonérgico 5- metoxi-N,Ndimetiltriptamina (5-MeO-DMT) afeta prolongadamente a atividade neuronal e a expressão de genes relacionados à plasticidade (BDNF, CREB, ARC, ZIF268, mTORC1, NF-kB e TRIP8b) em estruturas cerebrais classicamente relacionadas à ansiedade, como a amígdala basolateral, a região CA1 do hipocampo ventral e o córtex cingulado anterior, localizado no córtex medial pré-frontal de camundongos adultos uma hora, cinco horas e cinco dias após o tratamento. Após avaliarmos as propriedades eletrofisiológicas de camundongos 5 dias depois do tratamento com 5-MeO-DMT, verificamos diferenças nas propriedades passivas da membrana, além de alterações na amplitude e frequência dos disparos neuronais na região do giro denteado hipocampal. A avaliação da expressão gênica uma hora após o tratamento revelou um aumento na expressão dos genes iniciais imediatos ARC e ZIF268 no córtex cingulado anterior e na amígdala basolateral. Outra avaliação feita 5 horas após o tratamento mostrou uma diminuição do gene NR2A em CA1 ventral. Verificamos também um aumento significativo do gene TRIP8b em CA1 ventral 5 dias após o tratamento. Investigamos se o 5-MeO-DMT produz mudanças no comportamento de camundongos após 24 horas e 5 dias de tratamento, com e sem condições de estresse. Também avaliamos os níveis séricos basais de corticosterona em camundongos e após estresse de contenção aguda. Verificamos que camundongos tratados com 5-MeO-DMT apresentaram níveis significativamente menores de corticosterona basal após 5 dias, além de apresentar um comportamento menos ansioso. Estes achados moleculares, celulares e comportamentais sugerem que a 5-MeO-DMT produz efeitos imediatos e duradouros em camundongos, embora sejam necessários mais estudos para considerar a sua possibilidade terapêutica e também para desvendar quais vias de sinalização são subjacentes ao papel da 5-MeO-DMT na plasticidade sináptica.Tese Dysregulation of stress responses in juvenile VPA rats: insights into autonomic and behavioral reactivity in Autism Spectrum Disorder(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-09-27) Hashiguchi, Debora; Pereira, Rodrigo Neves Romcy; http://lattes.cnpq.br/9209418339421588; http://lattes.cnpq.br/0793074422554642; Alonso, Orfa Yineth Galvis; Monteiro, Beatriz de Oliveira; Sousa, Maria Bernardete Cordeiro de; Anomal, Renata FigueiredoUma resposta eficaz a desafios ambientais é essencial para a sobrevivência humana, e o desenvolvimento infantil desempenha um papel crucial na formação de comportamentos adultos apropriados por meio da integração de informações sensoriais, estados internos (como fome e dor), experiências passadas e antecipações futuras. Transtornos de estresse, marcados por preocupação e medo excessivos, são comumente observados entre indivíduos com Transtorno do Espectro Autista (TEA). Ratos expostos pré-natalmente ao VPA são usados como modelo para TEA. Para investigar possíveis alterações nos sistemas de estresse do TEA, este estudo avaliou as respostas autonômicas e comportamentais a estímulos táteis, nociceptivos e sociais em ratos VPA juvenis. Nossos resultados demonstram uma complexa desregulação das respostas ao estresse em ratos VPA. O Capítulo 1 revelou que ratos VPA apresentam desregulação do sistema autonômico, maior suscetibilidade e habituação prejudicada ao estresse tátil leve, semelhante aos padrões em crianças com TEA, sugerindo a utilidade do modelo para estudar a reatividade autonômica e a suscetibilidade ao estresse em humanos. O Capítulo 2 revelou que ratos VPA exibem respostas comportamentais a estímulos dolorosos semelhantes, mas atrasadas, em comparação a ratos controle, indicando maior resiliência dos animais VPA a esse tipo de estresse. Em contraste, o Capítulo 3 mostrou que ratos VPA exibiram um comportamento de congelamento mais rápido e sustentado sob estresse social, com um déficit de habituação, alinhando-se com os desafios sociais no TEA. Esses resultados destacam o aumento da suscetibilidade geral dos ratos VPA a estímulos inócuos indutores de estresse e déficits de habituação significativos, mas respostas mais lentas a estímulos nociceptivos, ilustrando a complexidade das respostas ao estresse. O estudo ressalta a utilidade do modelo de rato VPA para melhor compreendermos e conduzir a abordagens que amenizem a reatividade ao estresse relacionada ao TEA.Tese Os efeitos antidepressivos da ayahuasca, suas bases neurais e relação com a experiência psicodélica(2017-07-28) Fontes, Fernanda Palhano Xavier de; Araújo, Dráulio Barros de; http://lattes.cnpq.br/7818012155694188; http://lattes.cnpq.br/5303845192389002; Tort, Adriano Bretanha Lopes; Sequerra, Eduardo Bouth; http://lattes.cnpq.br/2028204211415978; Winkler, Anderson Marcelo; http://lattes.cnpq.br/3158613415305645; Abreu, José Neander Silva; http://lattes.cnpq.br/1020328026365974Ensaios clínicos recentes têm sugerido o potencial antidepressivo de alguns psicodélicos serotonérgicos, como a ayahuasca e a psilocibina. A ayahuasca é uma substância utilizada há centenas de anos por povos indígenas da bacia amazônica. Essa bebida é geralmente preparada a partir de duas plantas, uma contendo a triptamina psicodélica N,Ndimetiltriptamina, um agonista de receptores serotonérgicos e sigma-1. A outra planta contém potentes inibidores reversíveis da monoamina oxidase A, como a harmina, harmalina e tetrahidroharmina. Em um ensaio clínico recente, 17 pacientes com depressão resistente ao tratamento foram submetidos a uma única sessão com a ayahuasca, e a severidade dos sintomas avaliados por escalas clínicas para a depressão, nesse caso a Escala de Avaliação de Depressão de Montgomery-Åsberg (MADRS) e a escala de Hamilton (HAM-D). Os resultados sugerem melhora significativa já nas primeiras horas após a ingestão, efeito esse mantido por 21 dias. Apesar de promissor, esse estudo não controlou o efeito placebo, que é alto, chegando a alcançar 40%, em ensaios clínicos para depressão. Esta tese faz parte de um ensaio clínico duplo-cego randomizado placebo-controlado em 35 pacientes com depressão unipolar resistente ao tratamento. Um grupo de voluntários controles saudáveis também foi avaliado. Os pacientes receberam uma única dose de ayahuasca ou placebo. Um dia antes e um dia depois da administração da substância, os pacientes participaram de uma série de testes e avaliações, incluindo escalas psicométricas e imagem por ressonância magnética funcional (fMRI), realizados no decurso de uma sessão experimental de quatro dias. A severidade da depressão foi aferida por duas escalas clínicas: MADRS e HAM-D. As avaliações foram realizadas um dia antes (linha de base), e um, dois e sete dias após a sessão de tratamento. Observamos efeitos antidepressivos significativos da ayahuasca quando comparados ao placebo em todos os instantes de tempo avaliados (D1, D2 e D7). Os escores da MADRS foram significativamente menores no grupo da ayahuasca, em comparação com o placebo. Da mesma forma, as pontuações da HAM-D foram significativamente diferentes entre os grupos no D7. Os tamanhos do efeito entre os grupos aumentaram de D1 para D7. As taxas de resposta (redução de 50% nos sintomas) foram elevadas para ambos os grupos nos dias D1 e D2. Já sete dias após a sessão, a taxa de resposta foi significativamente maior no grupo ayahuasca que no placebo (64% ayahuasca x 27% placebo). Nesse mesmo ponto de avaliação, a taxa de remissão foi marginalmente maior no grupo ayahuasca que no placebo (p<0.056, 36% ayahuasca x 7% placebo). Além disso, investigamos a relação entre os efeitos antidepressivos e os efeitos psicodélicos agudos da ayahuasca, avaliados pela Escala de Avaliação Alucinógena (HRS, Hallucinogenic Rating Scale) e o Questionário de Experiência Mística (MEQ30, Mystical Experience Questionnaire). Os resultados sugerem que efeitos psicodélicos mais intensos estão correlacionados a taxas de resposta maiores no D7. Por fim, para investigar as bases neurais dos efeitos antidepressivos da ayahuasca, utilizamos dados de fMRI adquiridos durante a realização de um protocolo de regulação emocional um dia antes e um dia após a sessão de tratamento. Observamos mudanças na amígdala, ínsula anterior, córtex pré-frontal ventrolateral e na porção subgenual do giro do cíngulo. Este é o primeiro ensaio clínico, duplocego, controlado, a testar o uso de uma substância psicodélica para a depressão resistente ao tratamento. Em conjunto, nossos resultados trazem novas evidências que apoiam a segurança e o valor terapêutico da ayahuasca, administrada dentro de um cenário apropriado, para ajudar a tratar a depressão.Tese Efeitos da administração aguda de quetamina sobre as oscilações eletrofisiológicas da região CA1 hipocampal(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-02-05) Caixeta, Fabio Viegas; Tort, Adriano Bretanha Lopes; ; http://lattes.cnpq.br/3181888189086405; ; http://lattes.cnpq.br/0821385137367871; Calganotto, Maria Elisa; ; Leão, Richardson Naves; ; http://lattes.cnpq.br/0683942077872227; Neuenschwander, Sergio; ; http://lattes.cnpq.br/9217956361436464Em humanos, a administração de quetamina - um antagonista não-competitivo do receptor glutamatérgico do tipo NMDA - causa um amplo espectro de sintomas associados à esquizofrenia. Dado o papel dos ritmos cerebrais na realização de tarefas cognitivas, tem sido sugerido que a patofisiologia da esquizofrenia estaria relacionada a desordens de oscilações corticais. Neste estudo utilizamos o registro do potencial de campo elétrico em múltiplos eletrodos implantados no hipocampo de ratos sob o efeito de injeções sistêmicas de doses sub-anestésicas de quetamina (25, 50 e 75 mg/kg IP) para investigarmos as alterações comportamentais e eletrofisiológicas neste modelo animal de psicose. A quetamina alterou o padrão de locomoção e causou diversas mudanças na dinâmica de oscilações neurais. A potência nas bandas de frequência gama e oscilações de alta frequência (OAF) aumentou em todas as profundidades do eixo CA1-giro denteado, enquanto a potência de teta variou dependendo da camada registrada. A coerência de fase de gama e de OAF aumentou entre as camadas de CA1. A quetamina aumentou o acoplamento entre frequências (AEF) de fase-amplitude entre teta e OAF em todas as doses, mas teve efeitos opostos no AEF entre teta e gama de acordo com a dose. Nossos resultados demonstram que o modelo de esquizofrenia induzido por hipofunção dos receptores NMDA está associado com alterações de interações de alta ordem entre oscilações neuraisTese Efeitos psicofisiológicos de uma breve intervenção baseada em mindfulness em adultos jovens saudáveis(2018-12-18) Araújo, Geissy Lainny de Lima; Sousa, Maria Bernardete Cordeiro de; ; ; Soares, Bruno Lobão; ; Brys, Ivani; ; Miguel, Mario André Leocádio; ; Sanchez, Tiago Arruda;O treinamento baseado em mindfulness vem sendo utilizado com intuito de facilitar mecanismos adaptativos que mediam a redução de sintomas de ansiedade, depressão e estresse por meio do aumento da habilidade atencional, regulação emocional e, numa perspectiva mais ampla, o alcance de uma boa qualidade de vida. O presente estudo analisa as variáveis relacionadas aos perfis de atenção sustentada, interocepção, ansiedade, afeto e marcadores da resposta ao estresse agudo em adultos jovens submetidos a um treinamento baseado em mindfulness durante 30 minutos, em três dias consecutivos. Os dados eletrofisiológicos, hormonais e comportamentais foram coletados nas situações pré e pós intervenção em um grupo controle ativo (n=20) e um grupo experimental (n=20). Os resultados evidenciaram diferenças entre grupos relacionadas a interocepção, mindfulness e atenção sustentada após o treinamento, a partir de medidas psicológicas e análises de potenciais evocados. Além disso, análises intragrupo indicaram redução de ansiedade, aumento de sensibilidade interoceptiva, afeto positivo e de estado de mindfulness após a intervenção no grupo experimental, além de redução no afeto negativo e estresse percebido em ambos os grupos. Nesse sentido, sugere-se que a intervenção breve baseada em mindfulness impacta no desempenho cognitivo e emocional dos indivíduos, demonstrados através do aumento de amplitude e redução da latência do componente P300 durante teste de atenção, e através de medidas psicológicas relacionadas ao bem-estar. Além disso, estes resultados são consistentes com outros estudos da literatura que realizaram intervenções mais longas utilizando o treinamento mindfulness em diferentes populações e contextos.Tese Effects of embryonic exposure to valproic acid on behavior and vocal development in Zebra Finch (Taeniopygia Guttata)(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-09-13) Soares, Annara Yve Moura; Velho, Tarciso André Ferreira; http://lattes.cnpq.br/8194534389725093; http://lattes.cnpq.br/6116722003849944; Hedin-Pereira, Cecília; Laplagne, Diego Andres; Silva, Maria Luisa da; Anomal, Renata FigueiredoO Transtorno do Espectro do Autismo (TEA) é uma condição que afeta a forma como as pessoas se comunicam e interagem com outras pessoas. Essa condição pode incluir dificuldade em compartilhar interesses ou emoções, e iniciar ou responder a interações sociais. Essa condição também pode abranger dificuldade de comunicação não-verbal, como contato visual, expressões faciais ou linguagem corporal. Os roedores são o modelo animal mais utilizado para estudar TEA. No entanto, como a comunicação vocal parece ser inata nesses animais, essa abordagem tradicional não aborda um dos aspectos mais cruciais do TEA, o comprometimento da comunicação vocal aprendida. Os pássaros canoros estão entre os poucos organismos que desenvolveram a aprendizagem vocal com vias cerebrais dedicadas. O aprendizado vocal no mandarim diamante e a aquisição da fala em humanos compartilham muitas características, como por exemplo um período crítico, vocalizações imaturas, assim como audição intacta e contingências sociais para um aprendizado adequado. Aqui, propomos a utilização do mandarim diamante como um modelo para entender melhor as características autistas usando a exposição embrionária ao ácido valpróico (VPA), um dos fatores ambientais associados ao TEA. Nossos resultados mostram que a exposição ao VPA leva a um atraso no desenvolvimento vocal, semelhante ao observado em humanos. Além disso, as aves expostas ao VPA apresentaram uma diminuição das interações sociais, audição hipersensível e locomoção alterada. Esses resultados mostram que o mandarim diamante exposto ao VPA representa um modelo atraente para estudar a neurobiologia do atraso no desenvolvimento vocal relacionado ao autismo.Tese Electrophysiological correlates of sound processing in the limbic pathways and implications for tinnitus-related anxiety(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-02-17) Freitas, Jéssica Winne Rodrigues de; Leão, Emelie Katarina Svahn; Nascimento, George Carlos do; http://lattes.cnpq.br/1489371044894987; https://orcid.org/0000-0001-7295-1233; http://lattes.cnpq.br/1279823352935722; http://lattes.cnpq.br/9480539724032899; Soares, Bruno Lobão; https://orcid.org/0000-0003-4564-2288; http://lattes.cnpq.br/3124118595692286; Aguiar, Cleiton Lopes; Sousa, João Antônio Jesus Bacello Machado; Anomal, Renata Figueiredo; http://lattes.cnpq.br/6437989445919424Esta tese investiga os correlatos eletrofisiológicos do hipocampo e do córtex pré-frontal medial com a atividade auditiva, seja em um modelo animal de zumbido induzido por altas doses de salicilato, seja na resposta a estímulos ruidosos em camundongos durante a locomoção. Os resultados estão organizados em quatro capítulos com três artigos experimentais (capítulo 1-3, com 2 artigos publicados e um manuscrito em preparação) e um protocolo em forma de capítulo de livro (capítulo 4, pré-impressão). No primeiro artigo (Winne et al. 2019), mostramos que uma alta dose de salicilato (300mg/kg) induziu oscilações teta tipo 2 (4-6Hz) no hipocampo ventral (HV), bem como induziu comportamentos semelhante à ansiedade em camundongos. Além disso, a administração de uma alta dose de salicilato aboliu a correlação do teta tipo 1 (7-10Hz) do hipocampo dorsal (HD) com a velocidade de corrida. No segundo artigo (Winne et al. 2020), mostramos que após o pré-tratamento com salicilato, apenas camundongos jovens com os níveis de audição preservada apresentaram comportamento semelhante à ansiedade, em comparação com camundongos idosos. Nós hipotetizamos que camundongos C57BL6 idosos por terem alterações auditiva relacionada à idade e, são menos propensos a apresentarem zumbido induzido pelo salicilato e ansiedade relacionada ao zumbido. Em camundongos jovens após o tratamento com salicilato, foi observado um aumento nas oscilações teta tipo 2 e gama lenta (30-60Hz) no HV e no córtex pré-frontal medial (CPFm), durante o campo aberto e no labirinto em cruz elevado. Além do mais, também ocorreu um aumento da coerência em teta tipo 2 entre o HV e o CPFm durante as tarefas. Por fim, o pré-tratamento de camundongos com uma dose única da substância psicodélica 5-MeO-DMT preveniu o surgimento de comportamentos associados à ansiedade e a indução de teta tipo 2 e gama lenta após a injeção de salicilato. O Capítulo 3 aborda como estímulos ruidosos são processados por meio da via reticular-límbica e influenciam nas oscilações do HD e CPFm de camundongos com audição normal. Usando abordagens combinadas (silêncio/ruído, quimio e optogenética), as oscilações teta tipo 1 (7-10Hz) do HD foram moduladas pelo ruído alto e de banda larga. Especificamente, a entrada de ruído retransmitida do córtex entorrinal e do septo medial modulou as oscilações do teta tipo 1 do HD, enquanto a diminuição da atividade do córtex auditivo não afetou essa via não canônica de processamento de ruído alto. Verificamos também que a ativação desta via aumentou a coerência entre o HD e o córtex pré-frontal medial. Nossa hipótese é que as alterações da atividade dos neurônios do HD induzidas pelo ruído, pode ser uma estratégia biológica para identificar rapidamente ambientes perigosos e aumentar o estado de alerta dos animais em resposta a possíveis ameaças locais. Por fim, no Capítulo 4 (Winne et al., 2021, pré-impressão), discutimos uma técnica de imageamento de cálcio de animais em movimento livre, usando micro endoscópios miniaturizados ('miniscopes') e descrevemos em detalhes a cirurgia de implante de lente e “baseplate” para o Miniscope UCLA V3 e V4. Usamos lente de índice graduado (GRIN) para o hipocampo, e uma combinação de um prisma e lente GRIN para o córtex auditivo e motor, com adaptações de trabalhos publicados para uma melhor fixação da lente (GRIN-relay-Prism). Por fim, comentamos as diferenças entre os softwares de análise. Em conclusão, esta tese demonstra correlatos eletrofisiológicos do zumbido induzido por salicilato que fortalecem a ligação neurobiológica entre zumbido e ansiedade. Mais ainda, as vias límbicas que transmitem informações de ruído alto também mostraram modular a atividade do hipocampo e do CPFm. Esses resultados evidenciam novas assinaturas eletrofisiológicas do processamento de som no sistema límbico.
- «
- 1 (current)
- 2
- 3
- »