Engagement of multifocal neural circuits during recall of autobiographical happy events

Happy emotional states have not been extensively explored in functional magnetic resonance imaging studies using autobiographic recall paradigms. We investigated the brain circuitry engaged during induction of happiness by standardized script-driven autobiographical recall in 11 healthy subjects (6 males), aged 32.4 ± 7.2 years, without physical or psychiatric disorders, selected according to their ability to vividly recall personal experiences. Blood oxygen level-dependent (BOLD) changes were recorded during auditory presentation of personal scripts of happiness, neutral content and negative emotional content (irritability). The same uniform structure was used for the cueing narratives of both emotionally salient and neutral conditions, in order to decrease the variability of findings. In the happiness relative to the neutral condition, there was an increased BOLD signal in the left dorsal prefrontal cortex and anterior insula, thalamus bilaterally, left hypothalamus, left anterior cingulate gyrus, and midportions of the left middle temporal gyrus (P < 0.05, corrected for multiple comparisons). Relative to the irritability condition, the happiness condition showed increased activity in the left insula, thalamus and hypothalamus, and in anterior and midportions of the inferior and middle temporal gyri bilaterally (P < 0.05, corrected), varying in size between 13 and 64 voxels. Findings of happiness-related increased activity in prefrontal and subcortical regions extend the results of previous functional imaging studies of autobiographical recall. The BOLD signal changes identified reflect general aspects of emotional processing, emotional control, and the processing of sensory and bodily signals associated with internally generated feelings of happiness. These results reinforce the notion that happiness induction engages a wide network of brain regions.

Stress-induced neuroinflammation: mechanisms and new pharmacological targets

Stress is triggered by numerous unexpected environmental, social or pathological stimuli occurring during the life of animals, including humans, which determine changes in all of their systems. Although acute stress is essential for survival, chronic, long-lasting stress can be detrimental. In this review, we present data supporting the hypothesis that stress-related events are characterized by modifications of oxidative/nitrosative pathways in the brain in response to the activation of inflammatory mediators. Recent findings indicate a key role for nitric oxide (NO) and an excess of pro-oxidants in various brain areas as responsible for both neuronal functional impairment and structural damage. Similarly, cyclooxygenase-2 (COX-2), another known source of oxidants, may account for stress-induced brain damage. Interestingly, some of the COX-2-derived mediators, such as the prostaglandin 15d-PGJ2 and its peroxisome proliferator-activated nuclear receptor PPARγ, are activated in the brain in response to stress, constituting a possible endogenous anti-inflammatory mechanism of defense against excessive inflammation. The stress-induced activation of both biochemical pathways depends on the activation of the N-methyl-D-aspartate (NMDA) glutamate receptor and on the activation of the transcription factor nuclear factor kappa B (NFκB). In the case of inducible NO synthase (iNOS), release of the cytokine TNF-α also accounts for its expression. Different pharmacological strategies directed towards different sites in iNOS or COX-2 pathways have been shown to be neuroprotective in stress-induced brain damage: NMDA receptor blockers, inhibitors of TNF-α activation and release, inhibitors of NFκB, specific inhibitors of iNOS and COX-2 activities and PPARγ agonists. This article reviews recent contributions to this area addressing possible new pharmacological targets for the treatment of stress-induced neuropsychiatric disorders.

Cognitive control associated with irritability induction: an autobiographical recall fMRI study

OBJECTIVE: Despite the relevance of irritability emotions to the treatment, prognosis and classification of psychiatric disorders, the neurobiological basis of this emotional state has been rarely investigated to date. We assessed the brain circuitry underlying personal script-driven irritability in healthy subjects (n = 11) using functional magnetic resonance imaging. METHOD: Blood oxygen level-dependent signal changes were recorded during auditory presentation of personal scripts of irritability in contrast to scripts of happiness or neutral emotional content. Self-rated emotional measurements and skin conductance recordings were also obtained. Images were acquired using a 1,5T magnetic resonance scanner. Brain activation maps were constructed from individual images, and between-condition differences in the mean power of experimental response were identified by using cluster-wise nonparametric tests. RESULTS: Compared to neutral scripts, increased blood oxygen level-dependent signal during irritability scripts was detected in the left subgenual anterior cingulate cortex, and in the left medial, anterolateral and posterolateral dorsal prefrontal cortex (cluster-wise p-value < 0.05). While the involvement of the subgenual cingulate and dorsal anterolateral prefrontal cortices was unique to the irritability state, increased blood oxygen level-dependent signal in dorsomedial and dorsal posterolateral prefrontal regions were also present during happiness induction. CONCLUSION: Irritability induction is associated with functional changes in a limited set of brain regions previously implicated in the mediation of emotional states. Changes in prefrontal and cingulate areas may be related to effortful cognitive control aspects that gain salience during the emergence of irritability.

Induction of Zenk protein expression within the nucleus taeniae of the amygdala of pigeons following tone and shock stimulation

In this study, we evaluated the expression of the Zenk protein within the nucleus taeniae of the pigeon’s amygdala (TnA) after training in a classical aversive conditioning, in order to improve our understanding of its functional role in birds. Thirty-two 18-month-old adult male pigeons (Columba livia), weighing on average 350 g, were trained under different conditions: with tone-shock associations (experimental group; EG); with shock-alone presentations (shock group; SG); with tone-alone presentations (tone group; TG); with exposure to the training chamber without stimulation (context group; CG), and with daily handling (naive group; NG). The number of immunoreactive nuclei was counted in the whole TnA region and is reported as density of Zenk-positive nuclei. This density of Zenk-positive cells in the TnA was significantly greater for the EG, SG and TG than for the CG and NG (P < 0.05). The data indicate an expression of Zenk in the TnA that was driven by experience, supporting the role of this brain area as a critical element for neural processing of aversive stimuli as well as meaningful novel stimuli.

Unconventional neurotransmitters, neurodegeneration and neuroprotection

Neurotransmitters are also involved in functions other than conventional signal transfer between nerve cells, such as development, plasticity, neurodegeneration, and neuroprotection. For example, there is a considerable amount of data indicating developmental roles for the glutamatergic, cholinergic, dopaminergic, GABA-ergic, and ATP/adenosine systems. In this review, we discuss the existing literature on these "new" functions of neurotransmitters in relation to some unconventional neurotransmitters, such as the endocannabinoids and nitric oxide. Data indicating both transcriptional and post-transcriptional modulation of endocannabinoid and nitrinergic systems after neural lesions are discussed in relation to the non-conventional roles of these neurotransmitters. Knowledge of the roles of neurotransmitters in brain functions other than information transfer is critical for a more complete understanding of the functional organization of the brain and to provide more opportunities for the development of therapeutical tools aimed at minimizing neuronal death.

Neuromodulation approaches for the treatment of major depression: challenges and recommendations from a working group meeting

The use of neuromodulation as a treatment for major depressive disorder (MDD) has recently attracted renewed interest due to development of other non-pharmacological therapies besides electroconvulsive therapy (ECT) such as transcranial magnetic stimulation (TMS), transcranial direct current stimulation (tDCS), deep brain stimulation (DBS), and vagus nerve stimulation (VNS). METHOD: We convened a working group of researchers to discuss the updates and key challenges of neuromodulation use for the treatment of MDD. RESULTS: The state-of-art of neuromodulation techniques was reviewed and discussed in four sections: [1] epidemiology and pathophysiology of MDD; [2] a comprehensive overview of the neuromodulation techniques; [3] using neuromodulation techniques in MDD associated with non-psychiatric conditions; [4] the main challenges of neuromodulation research and alternatives to overcome them. DISCUSSION: ECT is the first-line treatment for severe depression. TMS and tDCS are strategies with a relative benign profile of side effects; however, while TMS effects are comparable to antidepressant drugs for treating MDD; further research is needed to establish the role of tDCS. DBS and VNS are invasive strategies with a possible role in treatment-resistant depression. In summary, MDD is a chronic and incapacitating condition with a high prevalence; therefore clinicians should consider all the treatment options including invasive and non-invasive neuromodulation approaches.

Effects of nitrate and phosphate availabilities on growth, photosynthesis and pigment and protein contents in colour strains of Hypnea musciformis (Wulfen in Jacqu.) J.V. Lamour. (Gigartinales, Rhodophyta)

In Brazil, Hypnea musciformis is the main raw material for carrageenan production and the knowledge of nitrogen and phosphorus metabolism in algae is critical for the success of cultivation because these elements can limit seaweed productivity. Thus, the objective of this study was to evaluate the effects of nitrate (zero to 100 μM) and nitrate plus phosphate (zero to 25 μM) availabilities on the growth, the contents of photosynthetic pigments (phycobiliproteins and chlorophyll a) and proteins, and the photosynthesis and respiration of the brown (BR) and light green (LG) strains of H. musciformis. The results revealed metabolic differences between the colour strains of H. musciformis for nitrogen metabolism: upon nitrate addition, the LG strain stored nitrogen mainly as proteins, while the BR strain stored it as proteins and pigments. Moreover, the respiration of the LG strain and the photosynthesis of the BR strain increased with nitrate concentrations, indicating that the BR strain fixed more photosynthetic carbon than the LG strain.

Metabolismo, oxidação e implicações biológicas do ácido docosahexaenoico em doenças neurodegenerativas

Docosahexaenoic acid (C22:6, n-3, DHA) is a polyunsaturated fatty acid (PUFA) present in large concentrations in the brain and, due to the presence of six double bonds in its structure, is highly susceptible to oxidation by enzymes and reactive oxygen/nitrogen species. The peroxidation of PUFAs has been implicated in an increasing number of human disorders, including neurodegenerative diseases. Hence, a better understanding of the metabolism pathways of DHA should provide new insights about its role in neurodegenerative diseases. Here we review the main aspects related to DHA metabolism, as well as, the recent findings showing its association with neurodegenerative diseases.

Biological activities of lignoids from Amazon Myristicaceae species: Virola michelii, V. mollissima, V. pavonis and Iryanthera juruensis

This work revisits the fruits of Iryanthera juruensis and Virola pavonis and the leaves from V. michelii, as well as describing a study of the fruits of V. mollissima. In I. juruensis aryltetraline neolignan (1) and tetrahydrofuran neolignan (2), were found while from V. pavonis neolignans of benzofuran type (6-9), the tetrahydrofuran type (2, 11-13, 17) and the biphenyl type (10), in addition to diastereoisomers of the 8.O.4'-oxyneolignan type (14 and 15) and others were isolated. The V. mollissima accumulates the aryltetralone neolignan 4 and its seco derivative (5). The lignoids 1 and 2 obtained from I. juruensis arils possess antileishmanial activity against the promastigote form of Leishmania amazonensis.

Notas e novos táxons em Acanthoderini (Coleoptera: Cerambycidae: Lamiinae). V. Três gêneros novos e notas em Irundisaua

Caracteres genéricos são ampliados para Irundisaua Martins & Galileo, 2005 (configuração das antenas; processo prosternal com largura menor ou igual à largura de uma procoxa; protíbias achatadas e fortemente alargadas para o ápice) ao qual se adicionam espécies transferidas de Acanthoderes Audinet-Serville, 1835: I. forsteri (Tippmann, 1960) comb. nov. do Peru e Brasil (Amazonas) e I. ucayalensis (Tippmann, 1960) comb. nov. do Equador, Peru e Brasil (Amazonas).Três novos gêneros são descritos: (1) Catuana comb. nov., espécie-tipo, C. thoracica (Tippmann, 1960) comb. nov., caracterizado pelo mesosterno com tubérculo; (2) Mundeu comb. nov., espécie-tipo, M. maculicollis (Bates, 1861) comb. nov., com protórax arredondado nos lados e protíbias alargadas; (3) Urangaua comb. nov., caracteriza-se pelos olhos finamente facetados e divididos, comprimento dos antenômeros III e IV subigual ao comprimento dos antenômeros V-XI em conjunto; é proposto para duas espécies: U. analis Melzer, 1935, comb. nov., espécietipo, e U. subanalis (Zajciw, 1964) comb. nov. Adiciona-se chave para as espécies de Urangaua.

Cuidador familiar de seqüelados de acidente vascular cerebral: significado e implicações

O acidente vascular cerebral (AVC) está entre as principais causas de morte no mundo. Diante das incapacidades impostas pelo AVC, surge o cuidador familiar. O objetivo desta pesquisa foi analisar o significado e as implicações de se tornar cuidador de um indivíduo seqüelado de AVC. Trata-se de um estudo qualitativo, realizado com cinco cuidadores, em Londrina-PR, no período de agosto a dezembro de 2005. Os dados foram coletados por meio de entrevistas semi-estruturadas e submetidos à análise de discurso proposta por Martins e Bicudo. Da análise das entrevistas emergiram sete categorias: voltando-se para o Ser cuidado, descrevendo os cuidados, apresentando as mudanças, o apoio da espiritualidade, compreendendo o significado do cuidado, expressando as necessidades para cuidar e perspectivas para o futuro. Os resultados revelaram que ser cuidador familiar é um fenômeno complexo, que gera nos sujeitos sentimentos de alegria e felicidade concomitantes aos sentimentos de medo, ansiedade e revolta.

O desmame precoce afeta o ganho de peso e a composição corporal em camundongos adultos?

OBJETIVO: Avaliar o efeito do desmame precoce sobre o ganho de peso e a composição corporal de camundongos adultos jovens. MÉTODOS: Camundongos Swiss Webster, machos, foram desmamados precocemente (14º dia de vida) ou amamentados até o 21º dia de vida (grupo controle). Após o desmame, os animais foram alimentados com ração elaborada para roedores em crescimento até o 63º dia de vida, quando então foram sacrificados. RESULTADOS: O peso corporal dos animais do grupo desmamado de forma precoce foi significantemente maior no 28º, 35º e no 63º dias de vida em relação ao grupo controle (p<0,05). Porém, o consumo de ração não diferiu entre os grupos. A concentração sérica de proteínas totais, albumina e ferro, bem como a concentração hepática, muscular e cerebral de proteínas, ácido desoxirribonucléico e a relação proteína/ácido ribonucléico, não diferiram significantemente entre os grupos. O grupo desmamado precocemente apresentou maior quantidade absoluta de massa magra, lipídeos, proteínas e cinzas, em comparação ao grupo controle (p<0,05). A quantidade relativa de umidade, lipídeos, massa magra, proteínas e cinzas não diferiu entre os grupos. CONCLUSÃO: O desmame precoce, associado à ingestão de ração elaborada para roedores em crescimento, resultou em aumento do ganho de peso, porém não afetou a composição corporal de camundongos adultos.

Imagem por ressonância magnética na investigação da cabeça de cães

A imagem por ressonância magnética (IRM) é o método de diagnóstico por imagem não invasivo mais sensível para avaliar as partes moles, particularmente o encéfalo, porém trata-se de uma técnica onerosa. O método fundamenta-se no fenômeno da ressonância magnética nuclear que ocorre quando núcleos atômicos com propriedades magnéticas presentes no corpo são submetidos a um campo magnético intenso, sendo posteriormente excitados por energia de radiofrequência e gerando, por sua vez, um sinal de onda de radiofrequência capaz de ser captado por uma antena receptora, passando por um processo matemático, chamado Transformada de Fourier, para posterior formação da imagem. Esse estudo objetivou realizar 10 exames completos da cabeça em cadáveres de cães normais à IRM e confeccionar um Atlas com as estruturas identificadas. As imagens foram adquiridas em um aparelho de ressonância magnética Gyroscan S15/HP Philips com campo magnético de 1,5Tesla. Os cadáveres foram posicionados com a cabeça no interior de uma bobina de cabeça humana e foram submetidos a cortes iniciais sagitais a partir de onde se planejou os cortes transversais e dorsais nas sequências de pulso spin-eco T1, T2 e DP. Em T1 utilizou-se TR=400ms e TE=30ms, T2 utilizou-se TR=2000ms e TE=80ms e na DP utilizou-se TR=2000ms e TE=30ms. A espessura do corte foi de 4mm, o número de médias foi igual a 2, a matriz foi de 256x256, o fator foi igual a 1,0 e o campo de visão foi de 14cm. A duração do exame completo da cabeça foi de 74,5minutos. As imagens obtidas com as sequências utilizadas e com a bobina de cabeça humana foram de boa qualidade. Em T1 a gordura tornou-se hiperintensa e o líquido hipointenso. Em T2 a gordura ficou menos hiperintensa e o líquido hiperintenso. A cortical óssea e o ar foram hipointensos em todas as sequências utilizadas devido a baixa densidade de prótons. A sequência DP mostrou o melhor contraste entre a substância branca e cinzenta quando comparada a T2 e a T1. T2 evidenciou o líquido cefalorraquidiano tornando possível a distinção dos sulcos e giros cerebrais. Através do exame de IRM foi possível, pelo contraste, identificar as estruturas ósseas componentes da arquitetura da região, músculos, grandes vasos venosos e arteriais e estruturas do sistema nervoso central, além de elementos do sistema digestório, respiratório e estruturas dos olhos entre outras. Nesse estudo as IRM adquiridas nas sequências T1, DP e T2 foram complementares para o estudo dos aspectos anatômicos da cabeça de cães demonstrando-os com riqueza de detalhes. O tempo requerido para o exame completo da cabeça é compátivel para uso em animais vivos desde que devidamente anestesiados e controlados. Os resultados obtidos por esse trabalho abrem caminho em nosso meio, para o estudo de animais vivos e para o início da investigação de doenças, principalmente as de origem neurológica, visto ser esta técnica excelente para a visibilização do encéfalo.

Imagem por ressonância magnética: princípios básicos

A ressonância magnética é a propriedade física exibida por núcleos de determinados elementos que, quando submetidos a um campo magnético forte e excitados por ondas de rádio em determinada freqüência (Freqüência de Larmor), emitem rádio sinal, o qual pode ser captado por uma antena e transformado em imagem. A imagem por ressonância magnética (IRM) é o método de diagnóstico por imagem não-invasivo mais sensível para avaliar partes moles, particularmente o encéfalo, porém trata-se de uma técnica onerosa. Ela apresenta grande potencial diagnóstico, poucos efeitos deletérios e muitos benefícios a serem obtidos com o seu uso. Além disso, a IRM fornece informações anatômicas acuradas, imagens em qualquer plano do corpo, bom contraste e resolução espacial e por si só pode sugerir um diagnóstico. Porém, não permite um diagnóstico histológico específico e deve ser interpretada em contexto com outros achados clínicos e patológicos. Esta revisão teve como objetivos mostrar as bases físicas da ressonância magnética e propiciar mais conhecimento aos veterinários.

Os histricomorfos sul-americanos: uma análise comparativa do desenvolvimento embriológico

O objetivo do estudo foi realizar uma análise embriológica dos roedores histricomorfos (paca, cutia, preá e capivara), a fim de comparar com a de outros roedores e com a morfogênese humana um padrão embriológico. Utilizaram-se 8 espécimes de roedores sendo, 2 embriões para cada espécie coletada, ambas em inicio de gestação. Estes foram retirados dos úteros gestantes através de ovariosalpingohisterectomia parcial, seguido de fixação em solução de paraformaldeído 4%. Para as mensurações de Crow-Rump, adotou-se como referência a crista nucal numa extremidade e da última vértebra sacral na extremidade oposta. De forma geral, os embriões analisados mostraram as seguintes características morfológicas: divisão dos arcos branquiais, o não fechamento do neuróporo cranial em alguns embriões estudados, a curvatura cranial acentuada e os somitos delimitados e individualizados. O broto dos membros apresentava-se em desenvolvimento em formato de remo, além da impressão cardíaca e fígado. Na região caudal, visualizou-se a curvatura crânio-caudal, a vesícula óptica com e sem pigmentação da retina, a abertura do tubo neural na região do quarto ventrículo encefálico, a fosseta nasal e a formação das vesículas encefálicas. Concluímos que desenvolvimento embriológico dos roedores histricomorfos pode ser comparado à morfogênese de ratos, cobaios, coelhos e humanos nos diferentes estágios de desenvolvimento, tomando apenas o cuidado com as particularidades de cada espécie, além da implementação de tecnologias reprodutivas, especialmente a de embriões, a qual requer o conhecimento do desenvolvimento pré-implantação referente às fases de desenvolvimento.