Prefrontal afferents to the dorsal raphe nucleus in the rat

The prefrontal cortex (PFC) receives strong inputs from monoaminergic cell groups in the brainstem and also sends projections to these nuclei. Recent evidence suggests that the PFC exerts a powerful top-down control over the dorsal raphe nucleus (DR) and that it may be involved in the actions of pharmaceutical drugs and drugs of abuse. In the light of these findings, the precise origin of prefrontal inputs to DR was presently investigated by using the cholera toxin subunit b (CTb) as retrograde tracer. All the injections placed in DR produced retrograde labeling in the medial, orbital, and lateral divisions of the PFC as well as in the medial part of the frontal polar cortex. The labeling was primarily located in layer V. Remarkably, labeling in the medial PFC was denser in its ventral part (infralimbic and ventral prelimbic cortices) than in its dorsal part (dorsal prelimbic, anterior cingulate and medial precentral cortices). After injections in the rostral or caudal DR, the largest number of labeled neurons was observed in the medial PFC, whereas after injections in the mid-rostrocaudal DR, the labeled neurons were more homogeneously distributed in the three main PFC divisions. A cluster of labeled neurons also was observed around the apex of the rostral pole of the accumbens, especially after rostral and mid-rostrocaudal DR injections. Overall, these results confirm the existence of robust preftontal projections to DR, mainly derived from the ventral part of the medial PFC, and underscore a substantial contribution of the frontal polar cortex. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Estudo da densidade dos espinhos dendríticos na região póstero-dorsal da amígdala medial de ratos intactos e orquiectomizados

A amígdala medial (AMe) é um dos núcleos superficiais do complexo amigdalóide que pode ser dividido de acordo com critérios citoarquitetônicos e hodológicos em 4 subnúcleos distintos: ântero-dorsal (AMeAD), ântero-ventral (AMeAV), póstero-ventral (AMePV) e póstero-dorsal (AMePD). Destes, a AMePD, dentre outras funções, está envolvida na regulação do comportamento sexual de roedores. Em ratos, este subnúcleo é uma estrutura sexualmente dimórfica, com ampla quantidade de receptores para hormônios gonadais e que se apresenta subdividida em três colunas celulares: medial (AMePDm), intermediária (AMePDi) e lateral (AMePDl). O presente trabalho teve como objetivos estudar a densidade de espinhos dendríticos na AMePDm e na AMePDl as quais, em ratos, estão relacionadas com os comportamentos de intromissão peniana e ejaculação, respectivamente. Também estudou-se os efeitos da castração com curta (8 dias) e longa (90 dias) duração na densidade dos espinhos dendríticos na AMePD. Todos os animais foram anestesiados e perfundidos, tiveram seus encéfalos seccionados em cortes coronais de 200 µm de espessura e submetidos à técnica de Golgi. Após, os espinhos foram desenhados ao longo dos primeiros 40 µm dendríticos com auxílio de uma câmara clara acoplada a microscópio óptico e tiveram sua densidade calculada. A análise estatística demonstrou que não há diferença significativa na densidade de espinhos dendríticos entre os neurônios da AMePDm e AMePDl quando comparadas entre si. Esses resultados sugerem que, embora funcionalmente diferentes, essas regiões parecem estar realizando contatos sinápticos em número similares. Ainda não está claro se estes espinhos são necessários para possibilitar que cada subregião contribua para um aspecto específico do comportamento sexual masculino. Por outro lado, a análise estatística também revelou que a castração por si só não é capaz de alterar a densidade de espinhos dendríticos nos neurônios da AMePD a curto prazo mas, por outro lado, que a castração de longa duração causou uma redução significativa na densidade de espinhos dendríticos em relação aos animais controle neste subnúcleo, evidenciando a ação da testosterona na manutenção da integridade morfológica a longo prazo nos neurônios da AMePD e sua importância para a plasticidade sináptica nesta região.

Estudo sobre a ação dos hormônios gonadais na densidade de espinhos dendríticos na amígdala medial póstero-dorsal de ratas

A amígdala medial (AMe) é um núcleo superficial do complexo amigdalóide e que ocupa seu aspecto rostromedial. A AMe modula uma série de comportamentos além de modular a memória e o aprendizado associado a estímulos olfativos e visuais. Em ratos é uma estrutura sexualmente dimórfica e está dividida em quatro subnúcleos: ântero-dorsal (AMeAD), ântero-ventral (AMeAV), póstero-dorsal (AMePD) e pósteroventral (AMePV). A AMe apresenta células com características morfológicas variadas e receptores para hormônios gonadais amplamente distribuídos entre todos os seus subnúcleos, mas principalmente na AMePD. O presente trabalho teve por objetivo estudar a ação dos esteróides sexuais na densidade de espinhos dendríticos na AMePD de ratas ovariectomizadas e se sua ação pode ser mediada pelos receptores do tipo NMDA. Para tanto, foram utilizadas ratas Wistar adultas (n = 6 por grupo experimental, descritos a seguir) que foram ovariectomizadas e injetadas com veículo oleoso (“O”; 0,1ml s.c.); benzoato de estradiol (“BE”; 10μg/0,1ml s.c.); benzoato de estradiol e progesterona (“BE+P”; 10μg/0,1ml e 500μg/0,1ml s.c.). Adicionalmente, foram estudadas fêmeas ovariectomizadas e que receberam benzoato de estradiol e salina (“BE+S”; 10μg/0,1ml s.c. e 0,2 ml i.p.) ou benzoato de estradiol e LY235959, antagonista específico dos receptores do tipo NMDA para o glutamato (“BE+LY235959”; 10μg/0,1ml s.c. e 3mg/Kg i.p.). Todas as injeções foram feitas ao longo de 4 dias. Cinco horas após a última injeção, os animais foram anestesiados e submetidos à técnica de Golgi do tipo “single-section”. Os encéfalos foram seccionados em vibrátomo e os cortes foram colocados, após fixação, em solução de bicromato de potássio e, a seguir, em nitrato de prata. Neurônios bem impregnados e indubitavelmente presentes na AMePD foram selecionados para estudo. Os espinhos presentes nos primeiros 40 μm dendríticos foram desenhados com auxílio de uma câmara clara acoplada a microscópio óptico em aumento de 1000X. Cada animal teve 8 ramos dendríticos selecionados, um por neurônio diferente, perfazendo 48 ramos ao total em cada grupo experimental. Os valores obtidos foram submetidos à análise de variância (ANOVA) de uma via e ao teste post hoc de Bonferroni (primeiros 3 grupos) ou ao teste “t” de Student não-pareado (últimos 2 grupos), ambos com α = 5%. Os resultados indicaram que as ratas que foram ovariectomizadas e tratadas com O, BE e BE+P apresentaram uma diferença estatisticamente significante entre si [F(2,143) = 104,24; p < 0,001]. Os grupos BE e BE+P (média ± epm = 1,91 ± 0,04 e 2,67 ± 0,05, respectivamente) apresentaram maior densidade de espinhos dendríticos na AMePD quando comparados ao grupo controle injetado com óleo (1,60 ± 0,05; p < 0,001). Adicionalmente, nos grupos BE+S e BE+LY235959, a densidade de espinhos dendríticos diminuiu no grupo que recebeu o antagonista dos receptores do tipo NMDA (2,02 ± 0,04) em relação ao que recebeu salina (2,15 ± 0,04; p = 0,04). O presente estudo sugere que a densidade de espinhos dendríticos na AMePD é afetada pelos hormônios gonadais femininos, sendo que a progesterona potencializa o efeito do estradiol. De forma muito interessante, a ação do estradiol parece ocorrer, pelo menos em parte, pela interação com receptores do tipo NMDA. Esses resultados podem contribuir para o entendimento da plasticidade morfológica e sináptica representada pela densidade de espinhos dendríticos na AMePD, a qual parece ser mediada pelos esteróides sexuais e em área do sistema nervoso relacionada com a modulação de comportamento reprodutivo feminino.

Estudo sobre a densidade de espinhos dentríticos de neurônios da amígdala medial póstero-dorsal de ratos em diferentes condições experimentais

O núcleo medial da amígdala (AMe), cujo um de seus componentes tem localização póstero-dorsal (AMePD), é uma estrutura encefálica que apresenta plasticidade morfofuncional em seus neurônios e modula vários comportamentos sociais e reprodutivos em ratos. Os objetivos do presente estudo foram determinar a densidade de espinhos dendríticos de neurônios da AMePD de ratos nas seguintes condições experimentais: 1) machos adultos e não manipulados experimentalmente, para estudar separadamente os neurônios multipolares de tipo bipenachados e estrelados; 2) machos adultos submetidos ao estresse de contenção por 1 h, por 6 h ou por 28 dias; 3) machos adultos criados em “ambiente enriquecido” por 3 semanas; e, 4) em machos com idade avançada (24 meses), estudá-los na velhice. Todos os animais (N = 6 em cada grupo) foram manipulados em condições éticas e submetidos ao método de Golgi do tipo “single-section”. Nos animais dos grupos controle e submetidos ao estresse de contenção, adicionalmente as adrenais foram retiradas e pesadas. Para o estudo dos neurônios da AMePD, os encéfalos foram seccionados em vibrátomo e os cortes coronais foram colocados, após fixação, em solução de dicromato de potássio e em nitrato de prata. Neurônios bem impregnados e indubitavelmente presentes na AMePD foram selecionados para estudo.Os espinhos presentes nos primeiros 40 μm dendríticos foram desenhados com auxílio de uma câmara clara, acoplada a microscópio óptico, em aumento de 1000X. Cada animal teve 8 ramos dendríticos selecionados, um por neurônio diferente, perfazendo 48 ramos ao total em cada grupo experimental. Para o primeiro objetivo, as médias da densidade de espinhos dendríticos dos neurônios multipolares bipenachados e estrelados foram comparados pelo teste “t” de Student. Para os demais, as médias das densidades de espinhos dendríticos dos ratos nos grupos estudados nas diferentes condições experimentais foram comparados entre todos os grupos experimentais pela ANOVA de uma via, tendo-se o grupo controle (obtido do primeiro experimento) como o mesmo para todos os outros grupos manipulados experimentalmente. A seguir, os dados foram analisados pelo teste post-hoc de Tukey tendo-se selecionado as comparações mais pertinentes aos grupos experimentais estudados. Em todos os casos o nível de significância foi estabelecido em p < 0,05. A densidade de espinhos dendríticos (média + e.p.m do número de espinhos por μm dendrítico) foi de 3,07 + 0,1 e 3,12 + 0,05 para os neurônios bipenachados e estrelados, respectivamente. Os dois tipos de neurônios multipolares não apresentaram diferença estatisticamente significativa na densidade de espinhos dendríticos entre si (p = 0,6). Desta forma, aleatoriamente selecionou-se parte dos resultados de ambos os tipos celulares que foram somados para gerar o grupo controle. Nos grupos experimentais estudados a seguir, os dois tipos morfológicos contribuíram indistintamente para os valores obtidos. Os resultados da ANOVA de uma via indicaram que em tais grupos houve diferença estatisticamente significativa quando os dados foram comparados entre si [F(5,35) = 10,736; p < 0,01]. O teste post hoc de Tukey demonstrou que o grupo submetido ao estresse de contenção por 1 h possui uma menor densidade de espinhos dendríticos em comparação ao grupo controle (1,94 + 0,08 e 2,95 + 0,16; respectivamente; p < 0,01). Tal redução foi de mais de 34% em relação ao grupo controle. Já os grupos submetidos ao estresse por 6 h e ao estresse por 28 dias (média + e.p.m = 2,52 + 0,11 e 3,07 + 0,03; respectivamente), não apresentaram diferença estatisticamente significativa em relação ao grupo controle (p > 0,05). O peso relativo das adrenais apresentou diferença estatisticamente significativa entre os grupos controle e submetidos ao estresse de contenção [F (3,29) = 48,576; p < 0,01]. O grupo estressado cronicamente apresentou o peso relativo das adrenais maior do que qualquer outro dos grupos estudados (p < 0,01). O teste post hoc de Tukey demonstrou que o grupo submetido ao enriquecimento ambiental apresentou uma diminuição significativa na densidade de espinhos dendríticos em relação ao grupo controle (2,39 + 0,12 e 2,95 + 0,16; respectivamente; p < 0,05) e que tal redução foi de 19% (p < 0,05). Por fim, o teste post hoc de Tukey também indicou que os ratos velhos não apresentaram diferença estatisticamente significativa no valor da densidade de espinhos dendríticos em relação ao grupo controle (2,55 + 0,16 e 2,95 + 0,16; respectivamente; p > 0,05). Os resultados demonstram a plasticidade neural que ocorre na AMePD, específica para a condição experimental estudada. As modificações no número dos espinhos dendríticos na AMePD podem ser uma conseqüência do funcionamento da microcircuitaria local e da hodologia desta estrutura no contexto da organização geral do SNC do rato, como decorrência de ações hormonais nessa estrutura nervosa.

Imunorreatividade à proteína c-FOS na medula espinal lombossacral e no gânglio da raiz dorsal de râs Rana catesbeiana 3 dias após a secção nervosa periférica

A dor constitui uma experiência complexa, mediada por distintos sistemas de transmissão sendo integrados por diversos mecanismos neurais. Um dos modelos mais empregados para o estudo da dor neuropática é a secção nervosa periférica, a qual resulta em alterações neuroquímicas e neuroanatômicas em neurônios sensoriais primários e em seus territórios de projeção. Após a secção do nervo ciático, os mamíferos apresentam um aumento na expressão de genes precocemente expressos, como o c-Fos e o c-Jun, no corno dorsal da medula espinal. Animais não mamíferos, como os anfíbios, também vem sendo utilizados como modelos para os estudos dos mecanismos acerca da nocicepção. No presente estudo foi analisado o padrão de imunorreatividade à proteína c-Fos na medula espinal lombossacral e no gânglio da raiz dorsal (GRD) de rãs Rana catesbeiana em condições basais, bem como de rãs submetidas à manipulação e à secção do nervo ciático. Para isso foram utilizados animais adultos, de ambos os sexos, sendo que os mesmos foram sacrificados 3 dias após o procedimento cirúrgico. A técnica imunoistoquímica utilizada foi a do anticorpo não marcado de Sternberger (1979), sendo utilizado anticorpo primário do tipo policlonal, na concentração de 1:700. As alterações no padrão de imunorreatividade a esta proteína no GRD dos três grupos experimentais foram quantificadas através das técnicas de densitometria óptica e contagem neuronal. Para a quantificação da proteína c-Fos na medula espinal lombossacral dos 3 grupos experimentais, utilizou-se a técnica de western blot. Em GRD, a imunorreatividade foi mais pronunciada no citoplasma de neurônios de pequeno (10-20μm), médio (25-35μm), e grande 40-50μm) diâmetro dos 3 grupos experimentais. A manipulação e a secção do nervo ciático provocou aumento no número de núcleos imunorreativos de células de pequeno diâmetro. A densitometria óptica foi significativamente maior no citoplasma das células dos GRDs localizados ipsilateralmente quando comparada com aquela das células pertencentes aos GRDs localizados contralateralmente à lesão. Todavia, não houve diferenças estatisticamente significativa entre a imunorreatividade nuclear nos GRDs entre os 3 grupos experimentais. O número de células imunorreativas nestes gânglios não mostrou mudanças significativas nos 3 grupos experimentais. Na medula espinal, a imunorreatividade à proteína c-Fos ocorreu predominantemente em núcleos localizados nos campos terminais dorsal e ventral, na banda mediolateral, na região ventral medial do corno ventral e nos funículos lateral e ventral medial. Os neurônios motores sempre foram imunorreativos. A manipulação e a secção do nervo ciático resultaram em um acréscimo no número de núcleos imunorreativos localizados nos campos terminais dorsal e ventral, e banda mediolateral, sendo este aumento maior na região do campo terminal dorsal. As demais regiões não mostraram modificações significantes no padrão de imunorreatividade da proteína c-Fos. A expressão desta proteína não modificou significativamente nos 3 grupos experimentais. Estes resultados mostram que, em rãs, similar ao que ocorre em mamíferos, a ativação de fibras aferentes primárias ativam a proteína c-Fos. No entanto, diferente de mamíferos, esta proteína ocorre no citoplasma de células sensoriais. Assim, apesar das rãs constituírem excelentes modelos para o estudo do papel do c-Fos nos mecanismos da transmissão nociceptiva, os estudos futuros abordando esta questão deverão considerar esta particularidade das rãs.

Análise citoarquitetônica dos componentes do sistema de temporização circadiana do sagui (Calithrix jacchus), comparada com a inervação das suas principais aferências

The suprachiasmatic nucleus (SCN) of the anterior hypothalamus, together with the intergeniculate leaflet (IGL) of the thalamus are considered the central components of the circadian timing system (CTS) of mammals. This system is responsible for the generation and regulation of circadian rhythms by establishing a temporal organization of physiological processes and behaviors. The neuronal specific nuclear protein (NeuN) has been widely used as a neuronal marker in several studies. Since glial fibrillary acidic protein (GFAP) is a component of intermediate filaments found in the cytoplasm of astrocytes and is commonly used as a specific marker for these cells. This study aims to identify, in the marmoset, the NeuN immunoreactive neurons and glial cells immunoreactive to GFAP, as well as map the major route of photic synchronization of the STC, retinohypothalamic tract (RHT), and identify the indirect pathway to the SCN and pregeniculate nucleus (PGN) - structure homologous to IGL rodents, using immunohistochemical and cytoarchitectonic techniques. Observed in SCN the presence of neurons immunoreactive to NeuN and terminals immunoreactive subunit b of cholera toxin (CTb), neuropeptide Y (NPY) and serotonin (5- HT). In the PGN noted the presence of the NeuN and NPY immunoreactive neurons and the immunoreactive terminals CTb and 5-HT. Astrocytes are present throughout the extent of the SCN and the PGN this New World primate

Evidence of reciprocal connections between the dorsal raphe nucleus and the retina in the monkey Cebus apella

Possible connections between the retina and the raphe nuclei were investigated in the monkey Cebus apella by intraocular injection of cholera toxin B subunit (CTb). CTb-positive fibers were seen in the lateral region of the dorsal raphe nucleus (DR) on the side contralateral to the injection, and a few labeled perikarya were observed in the lateral portion of the DR on the ipsilateral side. Our findings suggest that direct and reciprocal connections between the retina and DR may exist in Cebus apella. These connections might be part of an important pathway through which the light/dark cycle influences the Activity and/or functional status of raphe neurons, with potential effects on a broad set of neural and behavioral circuits. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Participação do grupamento catecolaminérgico A2 do núcleo do trato solitário comissural nos ajustes cardiovasculares e do equilíbrio hidroeletrolitíco induzidos por alterações da osmolaridade ou volume plasmático

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Construção de um inclinômetro para avaliar o efeito da declividade lateral no desempenho de tratores agrícolas

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Efeitos da expansão de volume extracelular sobre o conteúdo de catecolaminas e a ativação neuronal de estruturas do hipotálamo e do tronco cerebral de ratos

A regulação fina do volume e osmolaridade dos líquidos corporais é fundamental para a sobrevivência. Qualquer variação na composição do meio interno ativa mecanismos comportamentais, neurais e hormonais compensatórios que controlam a ingestão e excreção de água e eletrólitos a fim de manter a homeostase hidroeletrolítica. Alterações na faixa de 1-2% na osmolaridade sanguínea estimulam a liberação de arginina vasopressina (AVP) que resulta em antidiurese além de ocitocina (OT) e peptídeo natriurético atrial (ANP) que promovem a natriurese. Trabalhos realizados em nosso laboratório utilizando o modelo experimental de expansão do volume extracelular (EVEC) mostraram ativação de neurônios magnocelulares ocitocinérgicos localizados no núcleo paraventricular (PVN) e núcleo supra-óptico (SON) responsáveis pela secreção de OT e AVP, igualmente alteradas em resposta a este estímulo. A participação do sistema nervoso simpático nestas condições tem sido levantada. Projeções medulares e tronco-encefálicas (simpáticas) para o hipotálamo poderiam atuar de forma seletiva inibindo sinalizações para a ingestão e estimulando sinalizações para excreção de água e eletrólitos. O papel de vias noradrenérgicas tronco-encefálicas nesta regulação ainda precisa ser mais bem estabelecido. Assim sendo, objetivamos neste estudo esclarecer o papel do sistema nervoso simpático (via noradrenérgicas) na regulação das alterações induzidas pelo modelo de EVEC, analisando por cromatografia líquida de alta eficácia o conteúdo de noradrenalina (NA), adrenalina (AD) e serotonina (5-HT) em estruturas do tronco cerebral como núcleo do trato solitário (NTS), bulbo rostro-ventro lateral (RVLM), locus coeruleus (LC) e núcleo dorsal da rafe (NDR) e estruturas hipotalâmicas como SON e PVN. Procuramos ainda, através de estudos imunocitoquímicos determinar alterações no padrão de ativação neuronal pela análise de Fos-TH ou Fos-5HT nas estruturas acima mencionadas em condições experimentais nas quais são induzidas alterações do volume do líquido extracelular.

Ajustes cardiovasculares e do equilibrio hidroeletrolítico induzidos por soluções hipertônicas em ratos com lesão do núcleo do trato solitário comissural

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Participation of the dorsal periaqueductal grey matter in the hypoxic ventilatory response in unanaesthetized rats

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Uso do acesso lateral para aspiração folicular em ovelhas Santa Inês

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FCAV

DIFFERENTIAL INVOLVEMENT OF DORSAL RAPHE SUBNUCLEI IN THE REGULATION OF ANXIETY- AND PANIC-RELATED DEFENSIVE BEHAVIORS

A wealth of evidence indicates that the dorsal raphe nucleus (DR) is not a homogenous structure, but an aggregate of distinctive populations of neurons that may differ anatomically, neurochemically and functionally. Other findings suggest that serotonergic neurons within the mid-caudal and caudal part of the DR are involved in anxiety processing while those within the lateral wings (IwDR) and ventrolateral periaqueductal gray (vIPAG) are responsive to panic-evoking stimuli/situations. However, no study to date has directly compared the activity of 5-HT and non-5HT neurons within different subnuclei of the DR following the expression of anxiety- and panic-related defensive responses. In the present investigation, the number of doubly immunostained cells for Fos protein and tryptophan hydroxylase, a marker of serotonergic neurons, was assessed within the rat DR, median raphe nucleus (MRN) and PAG following inhibitory avoidance and escape performance in the elevated T-maze, behaviors associated with anxiety and panic, respectively. Inhibitory avoidance, but not escape, significantly increased the number of Fos-expressing serotonergic neurons within the mid-caudal part of the dorsal subnucleus, caudal and interfascicular subnuclei of the DR and in the MRN. Escape, on the other hand, caused a marked increase in the activity of non-5HT cells within the IwDR, vIPAG, dorsolateral and dorsomedial columns of the PAG. These results strongly corroborate the view that different subsets of neurons in the DR are activated by anxiety- and panic-relevant stimuli/situations, with important implications for the understanding of the pathophysiology of generalized anxiety and panic disorders. (C) 2012 IBRO. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Differential activation of the lateral premotor cortex during action observation

Background Action observation leads to neural activation of the human premotor cortex. This study examined how the level of motor expertise (expert vs. novice) in ballroom dancing and the visual viewpoint (internal vs. external viewpoint) influence this activation within different parts of this area of the brain. Results Sixteen dance experts and 16 novices observed ballroom dance videos from internal or external viewpoints while lying in a functional magnetic resonance imaging scanner. A conjunction analysis of all observation conditions showed that action observation activated distinct networks of premotor, parietal, and cerebellar structures. Experts revealed increased activation in the ventral premotor cortex compared to novices. An internal viewpoint led to higher activation of the dorsal premotor cortex. Conclusions The present results suggest that the ventral and dorsal premotor cortex adopt differential roles during action observation depending on the level of motor expertise and the viewpoint.