Physiological modules for generating discrete and rhythmic movements: Component analysis of EMG signals

A central question in Neuroscience is that of how the nervous system generates the spatiotemporal commands needed to realize complex gestures, such as handwriting. A key postulate is that the central nervous system (CNS) builds up complex movements from a set of simpler motor primitives or control modules. In this study we examined the control modules underlying the generation of muscle activations when performing different types of movement: discrete, point-to-point movements in eight different directions and continuous figure-eight movements in both the normal, upright orientation and rotated 90 degrees. To test for the effects of biomechanical constraints, movements were performed in the frontal-parallel or sagittal planes, corresponding to two different nominal flexion/abduction postures of the shoulder. In all cases we measured limb kinematics and surface electromyographic activity (EMB) signals for seven different muscles acting around the shoulder. We first performed principal component analysis (PCA) of the EMG signals on a movement-by-movement basis. We found a surprisingly consistent pattern of muscle groupings across movement types and movement planes, although we could detect systematic differences between the PCs derived from movements performed in each sholder posture and between the principal components associated with the different orientations of the figure. Unexpectedly we found no systematic differences between the figute eights and the point-to-point movements. The first three principal components could be associated with a general co-contraction of all seven muscles plus two patterns of reciprocal activatoin. From these results, we surmise that both "discrete-rhythmic movements" such as the figure eight, and discrete point-to-point movement may be constructed from three different fundamental modules, one regulating the impedance of the limb over the time span of the movement and two others operating to generate movement, one aligned with the vertical and the other aligned with the horizontal.

Cytokine pathway disruption in a mouse model of schizophrenia induced by Munc18-1a overexpression in the brain

Background: An accumulating body of evidence points to the significance of neuroinflammation and immunogenetics in schizophrenia, and an imbalance of cytokines in the central nervous system (CNS) has been suggested to be associated with the disorder. Munc18-overexpressing mice (Munc18-OE) have provided a model for the study of the alterations that may underlie the symptoms of subjects with schizophrenia. The aim of the present study was to elucidate the involvement of neuroinflammation and cytokine imbalance in this model. Methods: Cytokines were evaluated in the cortex and the striatum of Munc18-OE and wild-type (WT) mice by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Protein levels of specific microglia and macrophage, astrocytic and neuroinflammation markers were quantified by western blot in the cortex and the striatum of Munc18-OE and WT mice. Results: Each cytokine evaluated (Interferon-gamma (IFN-gamma), Tumor Necrosis Factor-alpha (TNF-alpha), Interleukin-2 (IL-2) and CCL2 chemokine) was present at higher levels in the striatum of Munc18-OE mice than WT. Cortical TNF-alpha and IL-2 levels were significantly lower in Munc18-OE mice than WT mice. The microglia and macrophage marker CD11b was lower in the cortexes of Munc18-OE mice than WT, but no differences were observed in the striatum. Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP) and Nuclear Factor-kappaB (NF-kappa B)p65 levels were not different between the groups. Interleukin-1beta (IL-1 beta) and IL-6 levels were beneath detection limits. Conclusions: The disrupted levels of cytokines detected in the brain of Munc18-OE mice was found to be similar to clinical reports and endorses study of this type for analysis of this aspect of the disorder. The lower CD11b expression in the cortex but not in the striatum of the Munc18-OE mice may reflect differences in physiological activity. The cytokine expression pattern observed in Munc18-OE mice is similar to a previously published model of schizophrenia caused by maternal immune activation. Together, these data suggest a possible role for an immune imbalance in this disorder.

Avaliação da resposta imune a Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Candida albicans em pacientes com neuromielite óptica e sua correlação com o grau de incapacidade neurológica

A Neuromielite Óptica (NMO), anteriormente considerada como um subtipo de Esclerose Múltipla, é uma doença autoimune, inflamatória do sistema nervoso central, na qual o sistema imune ataca a mielina dos neurônios localizados nos nervos ópticos e medula espinhal, produzindo, então, mielite e neurite óptica simultânea ou sequenciais. A patogênese da neuromielite óptica é influenciada pela combinação de fatores genéticos e ambientais, incluindo agentes infecciosos. Diferentes doenças infecciosas podem tanto desencadear como exacerbar a autoimunidade. Portanto, o objetivo do presente estudo foi de analisar a responsividade imune in vitro a Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Candida albicans em pacientes com NMO recorrente-remitente, e a correlacionar ao nível de incapacidade neurológica. Nesse contexto, a extensão da linfoproliferação e perfil de citocinas em resposta a S. aureus e C. albicans, em culturas de células mononucleares do sangue periférico (CMSP) foram similares entre pacientes com NMO e indivíduos saudáveis. Entretanto, maior proliferação de células T associada à elevada liberação de IL-1β, IL-6 e IL-17 foi observada em culturas de células derivadas de pacientes com NMO quando estimuladas com E. coli. Ademais, nessas culturas, a produção de IL-10 foi significativamente menor quando comparada ao grupo controle. Ensaios conduzidos em culturas de CMSP depletadas de diferentes subtipos de linfócitos demonstraram que, enquanto células T CD4+ e T CD8+ produzem IL-6 em resposta a E. coli, a produção de IL-17 foi praticamente restrita às células T CD4+. Os níveis de IL-6 e IL-17 in vitro induzidos por E. coli foram correlacionados positivamente às incapacidades neurológicas. Essa maior tendência a produzir citocinas relacionadas ao perfil Th17 foi diretamente associada aos níveis de IL-23 produzidos por monócitos ativados com LPS. De modo interessante, níveis elevados de LPS foram quantificados no plasma de pacientes com NMO e estes foram correlacionados aos níveis plasmáticos de IL-6. Em conclusão, nossos resultados sugerem que uma maior responsividade a E. coli poderia estar envolvida na patogênese da NMO. Esse tipo de investigação é muito importante pois inibidores da ligação ou sinalização do TLR poderiam ser considerados terapias com grande potencial como adjuvantes no tratamento de pacientes com NMO.

Visualization by High Resolution Immunoelectron Microscopy of the Transient Receptor Potential Vanilloid-1 at Inhibitory Synapses of the Mouse Dentate Gyrus

We have recently shown that the transient receptor potential vanilloid type 1 (TRPV1), a non-selective cation channel in the peripheral and central nervous system, is localized at postsynaptic sites of the excitatory perforant path synapses in the hippocampal dentate molecular layer (ML). In the present work, we have studied the distribution of TRPV1 at inhibitory synapses in the ML. With this aim, a preembedding immunogold method for high resolution electron microscopy was applied to mouse hippocampus. About 30% of the inhibitory synapses in the ML are TRPV1 immunopositive, which is mostly localized perisynaptically (similar to 60% of total immunoparticles) at postsynaptic dendritic membranes receiving symmetric synapses in the inner 1/3 of the layer. This TRPV1 pattern distribution is not observed in the ML of TRPV1 knock-out mice. These findings extend the knowledge of the subcellular localization of TRPV1 to inhibitory synapses of the dentate molecular layer where the channel, in addition to excitatory synapses, is present.

Differential Neuroprotective Effects of 5 '-Deoxy-5 '-Methylthioadenosine

Background: 5'-deoxy-5'-methylthioadenosine (MTA) is an endogenous compound produced through the metabolism of polyamines. The therapeutic potential of MTA has been assayed mainly in liver diseases and, more recently, in animal models of multiple sclerosis. The aim of this study was to determine the neuroprotective effect of this molecule in vitro and to assess whether MTA can cross the blood brain barrier (BBB) in order to also analyze its potential neuroprotective efficacy in vivo. Methods: Neuroprotection was assessed in vitro using models of excitotoxicity in primary neurons, mixed astrocyte-neuron and primary oligodendrocyte cultures. The capacity of MTA to cross the BBB was measured in an artificial membrane assay and using an in vitro cell model. Finally, in vivo tests were performed in models of hypoxic brain damage, Parkinson's disease and epilepsy. Results: MTA displays a wide array of neuroprotective activities against different insults in vitro. While the data from the two complementary approaches adopted indicate that MTA is likely to cross the BBB, the in vivo data showed that MTA may provide therapeutic benefits in specific circumstances. Whereas MTA reduced the neuronal cell death in pilocarpine-induced status epilepticus and the size of the lesion in global but not focal ischemic brain damage, it was ineffective in preserving dopaminergic neurons of the substantia nigra in the 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydro-pyridine (MPTP)-mice model. However, in this model of Parkinson's disease the combined administration of MTA and an A(2A) adenosine receptor antagonist did produce significant neuroprotection in this brain region. Conclusion: MTA may potentially offer therapeutic neuroprotection.

Efeito da hiperalimentação na lactação sobre a regulação da adiposidade corporal e sinalização da grelina no tecido adiposo branco de camundongos jovens e adultos

A obesidade é um dos maiores problemas de saúde pública que cresce em todo o mundo, resultante de um desequilíbrio entre ingestão alimentar e gasto energético. O aumento da adiposidade leva ao desenvolvimento de alterações funcionais. Pode-se dizer que a obesidade é o principal fator de risco para o desenvolvimento de doenças crônicas de maior prevalência como dislipidemias, doenças cardiovasculares e diabetes do tipo 2, acarretando na redução da qualidade e expectativa de vida. A Grelina é um hormônio sintetizado pelo estômago, que atua em diferentes tecidos através de um receptor específico (GHS-R1a), incluindo hipotálamo e tecido adiposo. A grelina tem uma ação direta sobre a regulação hipotalâmica da ingestão alimentar, induzindo um efeito orexígeno. Por outro lado, a grelina também modula o armazenamento de energia nos adipócitos. Esta dupla ação sugere que este hormônio pode atuar como uma ligação entre o sistema nervoso central e mecanismos periféricos. Portanto, considerando que a hiperalimentação neonatal induz obesidade na idade adulta por mecanismos desconhecidos, neste estudo foram pesquisados os efeitos da hiperalimentação no início da vida sobre o desenvolvimento da obesidade e, em particular, a sinalização da grelina no tecido adiposo em ratos jovens e adultos. Foram utilizados camundongos Swiss hiperalimentados através do modelo de redução da ninhada. Para induzir a hiperalimentação as ninhadas foram reduzidas a 3 filhotes machos por lactante no 30 dia de vida pós-natal. As ninhadas controles foram ajustadas em 9 filhotes por lactante. Foram avaliados parâmetros antropométricos como: massa corporal e massa do tecido adiposo visceral. A glicemia de jejum foi avaliada utilizando glicosímetro e fitas teste. A análise do conteúdo das proteínas envolvidas na via de sinalização da grelina foram detectadas pelo método de Western Blotting. Os grupos controle (C) e hiperalimentado (H) foram estudados aos 21 e 180 dias de vida. Os dados demonstram que a hipernutrição no início da vida induz um aumento significativo no peso corporal dos camundongos jovens, começando aos 10 dias, e este aumento de peso persistiu até à idade adulta (180 dias de idade). A glicemia e o peso da gordura visceral foram significativamente maiores no grupo hiperalimentado aos 21 e 180 dias, quando comparado com o grupo controle. Os níveis plasmáticos de grelina acilada apresentaram uma redução de 70% nos animais jovens e 49% adultos obesos. Além disso, no tecido adiposo branco, observamos um maior conteúdo (242%) do receptor de grelina (GHSR1a) nos animais hiperalimentados com 21 dias, e este aumento foi associado à modulação positiva do conteúdo e fosforilação de proteínas envolvidas no estoque e utilização de energia celular, tais como AKT, PI3K, AMPK, GLUT-4, e CPT1. No entanto, ao chegar à idade adulta os animais hiperalimentados não apresentaram diferença significativa no conteúdo de GHS-R1a e das proteínas AKT, PI3K, AMPK, GLUT-4, e CPT1. O conteúdo de PPARɣ foi menor no grupo obeso aos 21e 180 dias. Basicamente, mostramos que o metabolismo do tecido adiposo está alterado na obesidade adquirida no início da vida e, provavelmente, devido a essa modificação, ocorre um novo padrão da via de sinalização da grelina.

Efeitos da hipóxia-isquemia perinatal sobre o comportamento motor, distribuição da Tirosina Hidroxilase na substância negra e da NADPH diaforase no hipocampo durante o desenvolvimento em ratos

A hipóxia isquemia (HI) pré-natal é uma das principais causas de mortalidade e doenças neurológicas crônicas em neonatos, que podem apresentar déficits remanentes como: retardamento, paralisia cerebral, dificuldade de aprendizado ou epilepsia. Estes prejuízos, provavelmente, estão relacionados com o atraso no desenvolvimento neural, astrogliose e com a perda de neurônios e oligodendrócitos. Déficits funcionais e cognitivos estão associados à degeneração de vias dopaminérgicas e de estruturas hipocampais. A enzima tirosina hidroxilase (TH) é a enzima limitante na síntese de dopamina e seus níveis são alterados em eventos de HI. O óxido nítrico (NO) é um gás difusível que atua modulando diferentes sistemas, participando de eventos como plasticidade sináptica e neuromodulação no sistema nervoso central e é produzido em grandes quantidades em eventos de injúria e inflamação, como é o caso da HI. O presente estudo teve por objetivos avaliar, utilizando o modelo criado por Robinson e colaboradores em 2005, os efeitos da HI sobre o comportamento motor e avaliar o desenvolvimento de estruturas encefálicas relacionadas a este comportamento como a substância negra (SN) e o complexo hipocampal. A HI foi induzida a partir do clampeamento das artérias uterinas da rata grávida, por 45 minutos no décimo oitavo dia de gestação (grupo HI). Em um grupo de fêmeas a cirurgia foi realizada, mas não houve clampeamento das artérias (grupo SHAM). A avaliação do comportamento motor foi realizada com os testes ROTAROD e de campo aberto em animais de 45 dias. Os encéfalos foram processados histologicamente nas idades de P9, P16, P23 e P90, sendo então realizada imunohistoquímica para TH e histoquímica para NADPH diaforase (NADPH-d), para avaliação do NO. Nossos resultados demonstraram redução da imunorreatividade para a TH em corpos celulares na SN aos 16 dias no grupo HI e aumento na imunorreatividade das fibras na parte reticulada aos 23 dias, com a presença de corpos celulares imunorreativos nesta região no grupo HI. Demonstramos também aumento do número de células marcadas para NADPH-d no giro dentado nos animais HI, nas idades analisadas, assim como aumento na intensidade de reação no corno de Ammon (CA1 e CA3) aos 9 dias no grupo HI, e posterior redução nesta marcação aos 23 e 90dias neste mesmo grupo. Nos testes comportamentais, observamos diminuição da atividade motora no grupo HI com uma melhora do desempenho ao longo dos testes no ROTAROD, sem entretanto atingir o mesmo nível do grupo SHAM. Os animais HI não apresentaram maior nível de ansiedade em relação ao grupo SHAM, descartando a hipótese das alterações observadas nos testes de motricidade estarem relacionadas a fatores ansiogênicos. O modelo de clampeamento das artérias uterinas da fêmea se mostrou uma ferramenta importante no estudo das alterações decorrentes do evento de HI pré-natal, por produzir diversos resultados que são similares aos ocorridos em neonatos que passam por este evento.

Pio del Rio Hortega and the discovery of the oligodendrocytes

Rio del Rio Hortega (1882-1945) discovered microglia and oligodendrocytes (OLGs), and after Ramon y Cajal, was the most prominent figure of the Spanish school of neurology. He began his scientific career with Nicolas Achucarro from whom he learned the use of metallic impregnation techniques suitable to study non-neuronal cells. Later on, he joined Cajal's laboratory. and Subsequently, he created his own group, where he continued to develop other innovative modifications of silver staining methods that revolutionized the study of glial cells a century ago. He was also interested in neuropathology and became a leading authority on Central Nervous System (CNS) tumors. In parallel to this clinical activity, del Rio Hortega rendered the first systematic description of a major polymorphism present in a subtype of macroglial cells that he named as oligodendroglia and later OLGs. He established their ectodermal origin and suggested that they built the myelin sheath of CNS axons, just as Schwann cells did in the periphery. Notably, he also suggested the trophic role of OLGs for neuronal functionality, an idea that has been substantiated in the last few years. Del Rio Hortega became internationally recognized and established an important neurohistological school with outstanding pupils from Spain and abroad, which nearly disappeared after his exile due to the Spanish civil war. Yet, the difficulty of metal impregnation methods and their variability in results, delayed for some decades the confirmation of his great insights into oligodendrocyte biology until the development of electron microscopy and immunohistochemistry. This review aims at summarizing the pioneer and essential contributions of del Rio Hortega to the current knowledge of oligodendrocyte structure and function, and to provide a hint of the scientific personality of this extraordinary and insufficiently recognized man.

Os usos e sentidos do metilfenidato: experiências entre o tratamento e o aprimoramento da atenção.

O cloridrato de metilfenidato é um estimulante moderado do sistema nervoso central com propriedades semelhantes à anfetamina, indicado principalmente para tratar o Transtorno do Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH). Segundo relatórios da ONU, sua produção mundial cresceu em torno de 357% entre os anos de 1996 e 2012 enquanto que sua comercialização no Brasil, nesse mesmo período, passou de 9 Kg para 578 Kg, o que significou um aumento de aproximadamente 6.322%. A ampliação no consumo se justifica pela expansão da categoria diagnóstica de TDAH, visto que, a desordem transitória que atingia um número menor de crianças foi transformada em um quadro psiquiátrico incluindo um maior número de sinais e sintomas, persistindo durante a adolescência e toda a vida adulta. Outro possível motivo para o crescimento na comercialização do fármaco é o uso para aprimoramento cognitivo, ou seja, a utilização do metilfenidato por pessoas sem o citado diagnóstico, mas com a finalidade de melhorar o desempenho nos estudos e no trabalho. Assim, buscando entender os usos e sentidos associados ao consumo do remédio, fizemos uma pesquisa de campo de cunho qualitativo e exploratório. Foram realizadas dezesseis entrevistas semiestruturadas com usuários do medicamento. Participaram da investigação onze homens e cinco mulheres, entre 23 e 48 anos. A análise de dados mostrou que todos os entrevistados, independentemente de terem ou não o diagnóstico de TDAH, se reconheciam com dificuldades de atenção, que poderia ser constitucional ou passageiro. Mas, para a maioria dos entrevistados, a procura pelo remédio só ocorreu quando essa característica virou um problema, atrapalhando a preparação para uma importante etapa na vida profissional, como uma prova para concurso público ou residência. Também foi percebido que o relato dos amigos sobre os benefícios do remédio e a experiência pessoal do primeiro comprimido de metilfenidato foi fundamental para que a muitos usuários investigados buscassem a prescrição médica. Ou seja, a maior parte dos entrevistados da pesquisa iniciou a ingestão quando seus amigos lhes contaram sobre os benefícios do remédio para superar os problemas na concentração que atrapalhavam o alcance de uma importante meta profissional. Os participantes da pesquisa apontaram que o consumo do fármaco teria contribuído para melhorar o rendimento nos estudos, já que o estimulante teria aumentado a disposição, a concentração, a memória e a eficiência do desempenho cognitivo. Porém, não foi possível identificar o quanto os efeitos positivos podiam ser o resultado de uma sugestão psicológica, questão levantada por alguns usuários. A análise qualitativa dos dados também revelou que o uso do estimulante ora era vivido como um tratamento para TDAH, ora como aprimoramento cognitivo. Tal ambiguidade parece ser o reflexo de o discurso médico ser o principal meio para justificar o uso do remédio, sem precisar questionar aspectos emocionais, sociais e/ou éticos para alcançar uma melhor performance cognitiva. Assim, entendemos que o presente estudo é uma importante contribuição no campo da Saúde Coletiva por ampliar o conhecimento sobre os usos e sentidos que os seus usuários depositam no estimulante.

Os usos e sentidos do metilfenidato: experiências entre o tratamento e o aprimoramento da atenção.

O cloridrato de metilfenidato é um estimulante moderado do sistema nervoso central com propriedades semelhantes à anfetamina, indicado principalmente para tratar o Transtorno do Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH). Segundo relatórios da ONU, sua produção mundial cresceu em torno de 357% entre os anos de 1996 e 2012 enquanto que sua comercialização no Brasil, nesse mesmo período, passou de 9 Kg para 578 Kg, o que significou um aumento de aproximadamente 6.322%. A ampliação no consumo se justifica pela expansão da categoria diagnóstica de TDAH, visto que, a desordem transitória que atingia um número menor de crianças foi transformada em um quadro psiquiátrico incluindo um maior número de sinais e sintomas, persistindo durante a adolescência e toda a vida adulta. Outro possível motivo para o crescimento na comercialização do fármaco é o uso para aprimoramento cognitivo, ou seja, a utilização do metilfenidato por pessoas sem o citado diagnóstico, mas com a finalidade de melhorar o desempenho nos estudos e no trabalho. Assim, buscando entender os usos e sentidos associados ao consumo do remédio, fizemos uma pesquisa de campo de cunho qualitativo e exploratório. Foram realizadas dezesseis entrevistas semiestruturadas com usuários do medicamento. Participaram da investigação onze homens e cinco mulheres, entre 23 e 48 anos. A análise de dados mostrou que todos os entrevistados, independentemente de terem ou não o diagnóstico de TDAH, se reconheciam com dificuldades de atenção, que poderia ser constitucional ou passageiro. Mas, para a maioria dos entrevistados, a procura pelo remédio só ocorreu quando essa característica virou um problema, atrapalhando a preparação para uma importante etapa na vida profissional, como uma prova para concurso público ou residência. Também foi percebido que o relato dos amigos sobre os benefícios do remédio e a experiência pessoal do primeiro comprimido de metilfenidato foi fundamental para que a muitos usuários investigados buscassem a prescrição médica. Ou seja, a maior parte dos entrevistados da pesquisa iniciou a ingestão quando seus amigos lhes contaram sobre os benefícios do remédio para superar os problemas na concentração que atrapalhavam o alcance de uma importante meta profissional. Os participantes da pesquisa apontaram que o consumo do fármaco teria contribuído para melhorar o rendimento nos estudos, já que o estimulante teria aumentado a disposição, a concentração, a memória e a eficiência do desempenho cognitivo. Porém, não foi possível identificar o quanto os efeitos positivos podiam ser o resultado de uma sugestão psicológica, questão levantada por alguns usuários. A análise qualitativa dos dados também revelou que o uso do estimulante ora era vivido como um tratamento para TDAH, ora como aprimoramento cognitivo. Tal ambiguidade parece ser o reflexo de o discurso médico ser o principal meio para justificar o uso do remédio, sem precisar questionar aspectos emocionais, sociais e/ou éticos para alcançar uma melhor performance cognitiva. Assim, entendemos que o presente estudo é uma importante contribuição no campo da Saúde Coletiva por ampliar o conhecimento sobre os usos e sentidos que os seus usuários depositam no estimulante.

Efeitos do controle de temperatura e da vimpocetina sobre os déficits neurocomportamentais decorrentes do estresse por separação materna em camundongos suíços neonatos

O estresse durante o desenvolvimento está associado com diversas desordens neurocomportamentais, que podem persistir ao longo da vida. A hiperatividade é um dos transtornos comportamentais que, com maior frequência, observa-se em humanos submetidos ao estresse precoce. Esse transtorno pode ser a manifestação clínica predominante, ou mesclar-se com déficit de atenção, impulsividade e retardo da aprendizagem, constituindo o Transtorno de Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH), com número de casos diagnosticados em ascensão. Diversos protocolos experimentais utilizam a separação materna (SM) de roedores neonatos para mimetizar as consequências do estresse precoce em humanos. Esta predileção por roedores recém-nascidos se deve à sua equivalência aproximada com fetos humanos no terceiro trimestre da gestação em termos de neurodesenvolvimento, quando ocorre o maior crescimento do Sistema Nervoso Central fetal. Neste trabalho, camundongos suíços neonatos foram submetidos a sessões diárias de isolamento com separação materna, entre o 2 e o 10 dias de vida pós-natal (PN2 a PN10), variando-se a temperatura de isolamento dos filhotes, que permaneciam sem aquecimento (na temperatura do biotério, entre 22 e 25C) ou eram mantidos aquecidos a 37C durante essas sessões. Portanto, foram três grupos experimentais: isolamento aquecido com SM; isolamento não aquecido com SM; e controle. Os animais do grupo controle foram pesados em PN2 e PN10 e, prontamente, devolvidos às progenitoras. Todos os animais foram desmamados e sexados em PN21, não sendo perturbados até a realização dos testes neurocomportamentais, a partir de PN30, que incluíram os Testes de Campo Aberto e de Esquiva Inibitória. Num segundo estudo, foram realizadas dosagens séricas da corticosterona basal e dos hormônios tireoidianos nos três grupos experimentais, em PN6, PN10 e PN30. Finalmente, num terceiro estudo, camundongos do grupo controle e do grupo submetido ao isolamento não aquecido com SM foram tratados com vimpocetina (20g/kg), um neuroprotetor potencial, ou com veículo (Dimetilsulfóxido), a fim de avaliar os efeitos da vimpocetina na atividade locomotora. O 1 estudo demonstrou que a temperatura foi um fator crítico para a manifestação de hiperatividade locomotora no Teste do Campo Aberto, que ocorreu, somente, nos animais do grupo submetido ao isolamento não aquecido. Adicionalmente, não houve diferenças entre os grupos experimentais no Teste da Esquiva Inibitória, quanto à memória e à aprendizagem. O 2 estudo demonstrou que a temperatura do isolamento influenciou os níveis da corticosterona basal e dos hormônios tireoidianos em PN10 e em PN30. No 3 estudo, a vimpocetina reduziu a hiperatividade locomotora no grupo de animais submetidos ao isolamento não aquecido com SM. De todo o exposto, conclui-se que o isolamento com SM de camundongos suíços neonatos à temperatura de 22 a 25C aumentou a atividade locomotora nesses animais, e que a vimpocetina foi capaz de atenuar esse comportamento, sem aumento da mortalidade. Finalmente, considerando-se o maior risco de desenvolvimento do TDAH em crianças e adolescentes com históricos de prematuridade, levanta-se a hipótese de que o estresse térmico pelo frio seja um dos fatores envolvidos na fisiopatogenia da hiperatividade nesses casos.

Estudo do tempo de trânsito colônico em crianças e adolescentes com constipação intestinal crônica e disfunção do trato urinário inferior

A constipação intestinal e a disfunção do trato urinário inferior são condições associadas e bastante prevalentes na infância e adolescência. Existem múltiplas teorias para explicar essa associação, como: o efeito mecânico do reto cheio sobre a parede e o colo vesical; estimulo de reflexos sacrais a partir do reto distendido, e mais recentemente, a associação entre a bexiga e o reto no sistema nervoso central. Muitas destas crianças e adolescentes apresentam constipação refratária. Esse fato chama a atenção para a possibilidade de existência de uma desordem neuromuscular comum envolvendo o cólon e o trato urinário inferior. O objetivo desse estudo foi avaliar o trânsito colônico de crianças e adolescentes com constipação crônica refratária e sintomas do trato urinário inferior. Foi realizado um estudo observacional com análise transversal, no qual foram incluídos 16 indivíduos com constipação refratária e sintomas do trato urinário inferior, com idades entre sete e 14 anos (média de idade de 9,67 anos). Os participantes foram avaliados utilizando anamnese padrão; exame físico; diário miccional e das evacuações; escala de Bristol; Disfunctional Voiding Scoring System com versão validada para o português; ultrassonografia renal, de vias urinárias e medida de diâmetro retal; urodinâmica, estudo de trânsito colônico com marcadores radiopacos e manometria anorretal. O estudo de trânsito foi normal em três (18,75%) crianças, dez (62,5%) apresentaram constipação de trânsito lento e três (18,75%) obstrução de via de saída. A avaliação urodinâmica estava alterada em 14 das 16 crianças estudadas: dez (76,9%) apresentaram hiperatividade detrusora associada à disfunção miccional, três (23,1%) hiperatividade vesical isolada e um (6,25%) disfunção miccional sem hiperatividade vesical. Ao compararmos constipação de trânsito lento e disfunção do trato urinário inferior, dez (100%) sujeitos com constipação de trânsito lento e três (50%) sem constipação de trânsito lento apresentavam hiperatividade vesical (p=0,036). Sete (70%) sujeitos com constipação de trânsito lento e quatro (66,7%) sem constipação de trânsito lento apresentavam disfunção miccional (p=0,65). Ao compararmos constipação de trânsito lento e a presença de incontinência urinária, esta estava presente em nove (90%) participantes com constipação de trânsito lento e em um (16,7%) sem constipação de trânsito lento (p = 0,008). Quanto à urgência urinária, estava presente em 10 (100%) e três (50%) respectivamente (p = 0,036). O escore do Disfunctional Voiding Scoring System variou de 6 a 21. O subgrupo com constipação de trânsito lento mostrou um escore de Disfunctional Voiding Scoring System significativamente maior que o subgrupo sem constipação de trânsito lento. O presente estudo demonstrou alta prevalência de constipação de trânsito lento em crianças e adolescentes com constipação refratária e sintomas do trato urinário inferior. Este estudo foi pioneiro em demonstrar a associação entre hiperatividade vesical e constipação de trânsito lento e coloca em voga a possibilidade de uma desordem neuromuscular comum, responsável pela dismotilidade vesical e colônica. Futuros estudos envolvendo a motilidade intestinal e vesical são necessários para melhor compreensão do tema e desenvolvimento de novas modalidades terapêuticas.

Representations of uncertainty in sensorimotor control.

Uncertainty is ubiquitous in our sensorimotor interactions, arising from factors such as sensory and motor noise and ambiguity about the environment. Setting it apart from previous theories, a quintessential property of the Bayesian framework for making inference about the state of world so as to select actions, is the requirement to represent the uncertainty associated with inferences in the form of probability distributions. In the context of sensorimotor control and learning, the Bayesian framework suggests that to respond optimally to environmental stimuli the central nervous system needs to construct estimates of the sensorimotor transformations, in the form of internal models, as well as represent the structure of the uncertainty in the inputs, outputs and in the transformations themselves. Here we review Bayesian inference and learning models that have been successful in demonstrating the sensitivity of the sensorimotor system to different forms of uncertainty as well as recent studies aimed at characterizing the representation of the uncertainty at different computational levels.

Toxic effects of dietary seaweeds Sargassum bovianum, Caulera faridii and Gracilaria corticata on blood parameters of albino rats

The present communication deals with the feeding trials of brown (Sargassum bovianum), green (Caulerpa faridii) and red (Gracilaria corticola) seaweeds in albino rats for a period of thirty days in order to investigate their digestibility and acceptability as supplementary food for animals. The parameters used were: changes in blood hemoglobin, ESR, MCHC, PCV and plasma vitamin levels. The result revealed that all the three species of seaweeds had acceptability up to 5% level, as no ill effect was noted during the experiment. But at 10% and 20% levels, marked changes were observed in blood parameters with diarrhea, vomiting and convulsions indicating possibilities of either tissue and muscular dystrophy, gastrointestinal tract necrosis or functional disorder of central nervous system. A heavy mortality was noted due to excessive water loss through diarrhea and vomiting. However, no mortality was observed after 22nd day at both 10% and 20% levels with subsided clinical signs. The results suggest that these three seaweed species could be used safely as a supplementary food, in native form, in animals at low concentrations.

Accelerated evolution of the pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide precursor gene during human origin

Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) is a neuropeptide abundantly expressed in the central nervous system and involved in regulating neurogenesis and neuronal signal transduction. The amino acid sequence of PACAP is extremely conserved across vertebrate species, indicating a strong functional constraint during the course of evolution. However, through comparative sequence analysis, we demonstrated that the PACAP precursor gene underwent an accelerated evolution in the human lineage since the divergence from chimpanzees, and the amino acid substitution rate in humans is at least seven times faster than that in other mammal species resulting from strong Darwinian positive selection. Eleven human-specific amino acid changes were identified in the PACAP precursors, which are conserved from murine to African apes. Protein structural analysis suggested that a putative novel Deuropeptide might have originated during human evolution and functioned in the human brain. Our data suggested that the PACAP precursor gene underwent adaptive changes during human origin and may have contributed to the formation of human cognition.