Alterations in the duodenum myenteric neurons of Wistar rats after ingesting of 2,4 dichlorophenoxyacetic acid

The 2,4 dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is a systemic herbicide whose effects in animal organic systems have been examined in previous studies, being the neurotoxicity considered the predominant effect. However, the studies that detect the 2,4-D neurotoxicity have merely focused in the central nervous system, and therefore, little is known about the effect of this herbicide in the enteric nervous system. This study aimed to verifying the 2,4-D effects on the myenteric neurons in duodenum of Wistar rats. Ten 60-day-old male Wistar rats (Rattus norvegicus) were divided in two groups: control group (C) that did not receive 2,4-D and experimental group (E) that received 5.0 mg of 2,4-D/kg for 15 days. At the end of experimental period, the animal were euthanized, the duodenum was collected and processed for NADPH-diaphorase histochemical analysis in order to expose the nitrergic myenteric neurons (NADPH-dp). In the light microscopy analysis, the whole-mount preparation obtained from duodenum of each animal were image-captured in 120 and 40 fields, for quantitative and morphometric analyses of myenteric neurons, respectively. The neuronal density was not affected when comparing the two groups, but an increase (p > 0.05) of 8.5% was observed in the cell body area of neurons in the E group. In conclusion, the ingestion of 2,4-D at a dosage of 5.0 mg/kg body weight for 15 days does not change the neuronal density, but promotes the hypertrophy of NADPH-dp myenteric neurons in duodenum of the rats of this study.

Gestational protein restriction induces CA3 dendritic atrophy in dorsal hippocampal neurons but does not alter learning and memory performance in adult offspring

Studies have demonstrated that nutrient deficiency during pregnancy or in early postnatal life results in structural abnormalities in the offspring hippocampus and in cognitive impairment. In an attempt to analyze whether gestational protein restriction might induce learning and memory impairments associated with structural changes in the hippocampus, we carried out a detailed morphometric analysis of the hippocampus of male adult rats together with the behavioral characterization of these animals in the Morris water maze (MWM). Our results demonstrate that gestational protein restriction leads to a decrease in total basal dendritic length and in the number of intersections of CA3 pyramidal neurons whereas the cytoarchitecture of CA1 and dentate gyrus remained unchanged. Despite presenting significant structural rearrangements, we did not observe impairments in the MWM test. Considering the clear dissociation between the behavioral profile and the hippocampus neuronal changes, the functional significance of dendritic remodeling in fetal processing remains undisclosed. © 2012 ISDN.

Serotonergic neurons in the nucleus raphé obscurus are not involved in the ventilatory and thermoregulatory responses to hypoxia in adult rats

The medullary raphé is an important component of the central respiratory network, playing a key role in CO2 central chemoreception. However, its participation in hypoxic ventilatory responses is less understood. In the present study, we assessed the role of nucleus raphé obscurus (ROb), and specifically 5-HT neurons confined in the ROb, on ventilatory and thermoregulatory responses to hypoxia. Chemical lesions of the ROb were performed using either ibotenic acid (non-specific lesion; control animals received PBS) or anti-SERT-SAP (5-HT specific lesion; control animals received IgG-SAP). Ventilation (VE; whole body plethysmograph) and body temperature (Tb; data loggers) were measured during normoxia (21% O2, N2 balance) and hypoxia exposure (7% O2, N2 balance, 1h) in conscious adult rats. Ibotenic acid or anti-SERT-SAP-induced lesions did not affect baseline values of VE and Tb. Similarly, both lesion procedures did not alter the ventilatory or thermoregulatory responses to hypoxia. Although evidence in the literature suggests a role of the rostral medullary raphé in hypoxic ventilatory responses, under the present experimental conditions our data indicate that caudal medullary raphé (ROb) and its 5-HT neurons neither participate in the tonic maintenance of breathing nor in the ventilatory and thermal responses to hypoxia. © 2013 Elsevier B.V.

A1 Noradrenergic Neurons Lesions Reduce Natriuresis and Hypertensive Responses to Hypernatremia in Rats

Noradrenergic neurons in the caudal ventrolateral medulla (CVLM; A1 group) contribute to cardiovascular regulation. The present study assessed whether specific lesions in the A1 group altered the cardiovascular responses that were evoked by hypertonic saline (HS) infusion in non-anesthetized rats. Male Wistar rats (280-340 g) received nanoinjections of antidopamine-β-hydroxylase-saporin (A1 lesion, 0.105 ng.nL-1) or free saporin (sham, 0.021 ng.nL-1) into their CVLMs. Two weeks later, the rats were anesthetized (2% halothane in O2) and their femoral artery and vein were catheterized and led to exit subcutaneously between the scapulae. On the following day, the animals were submitted to HS infusion (3 M NaCl, 1.8 ml • kg-1, b.wt., for longer than 1 min). In the sham-group (n = 8), HS induced a sustained pressor response (ΔMAP: 35±3.6 and 11±1.8 mmHg, for 10 and 90 min after HS infusion, respectively; P<0.05 vs. baseline). Ten min after HS infusion, the pressor responses of the anti-DβH-saporin-treated rats (n = 11)were significantly smaller(ΔMAP: 18±1.4 mmHg; P<0.05 vs. baseline and vs. sham group), and at 90 min, their blood pressures reached baseline values (2±1.6 mmHg). Compared to the sham group, the natriuresis that was induced by HS was reduced in the lesioned group 60 min after the challenge (196±5.5 mM vs. 262±7.6 mM, respectively; P<0.05). In addition, A1-lesioned rats excreted only 47% of their sodium 90 min after HS infusion, while sham animals excreted 80% of their sodium. Immunohistochemical analysis confirmed a substantial destruction of the A1 cell group in the CVLM of rats that had been nanoinjected withanti-DβH-saporin. These results suggest that medullary noradrenergic A1 neurons are involved in the excitatory neural pathway that regulates hypertensive and natriuretic responses to acute changes in the composition of body fluid. © 2013 da Silva et al.

Estudo comparativo do índice cortical medular do tecido ósseo humano por meio dos níveis de cinza de tomografias convencionais e computadorizadas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Identificação, purificação e determinação da estrutura e função de componentes de baixas massas moleculares do do veneno da aranha Phoneutria nigriventer (Araneae; Ctenidae)

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Celular e Molecular) - IBRC

Utilização de plasma rico ou pobre em plaquetas, associado ou não a enxerto ósseo cortical alógeno, na reparação cirúrgica de falha ulnar em ovinos

Pós-graduação em Cirurgia Veterinária - FCAV

Cortical representation of the horizon in V1 and peripheral scaling in mammals with lateral eyes

In the present investigation we mapped the primary visual area of the South American diurnal rodent, Dasyprocta aguti, by standardized electrophysiological mapping techniques. In particular, we performed a series of mapping experiments of the visual streak in the primary visual cortex. We found that the representation of the visual streak in V1 is greatly expanded, the nasal 10 degrees of the visual streak representation occupies ten times more cortical area than equivalent areas in the central or temporal representation. Comparison of these data with those on the density of ganglion cells in the retina at corresponding locations in the visual field reveal a significant mismatch between these two variables. The nasal representation is greatly expanded along the horizontal meridian in V1 as compared to the central and temporal regions whereas the density of ganglion cells decreases with progression along the visual streak from central region towards the nasal or temporal visual field. A review of the available data reveals that all lateral-eyed mammals exhibit a similar mismatch between the retinal and cortical representation of the visual field, and this mismatches is greater in those species with well defined visual streaks such as rabbit and agouti.

Investigação do potencial cortical provocado visual para padrão reverso em pacientes diagnosticados com epilepsia parcial e generalizada

Este trabalho avaliou o potencial cortical provocado visual de crianças com história de epilepsia com o objetivo de identificar marcadores eletrofisiológicos que indicassem alterações corticais em epilepsia. Foram estudados 34 sujeitos com história de epilepsia (18 sujeitos com epilepsia parcial e 16 com epilepsia generalizada). O grupo controle foi composto por 19 sujeitos sem história de crises epilépticas com faixa etária semelhante aos pacientes. Os componentes do potencial cortical provocado visual transiente para apresentação por padrão reverso de tabuleiros de xadrez foram avaliados quanto à amplitude, tempo implícito e razões de amplitude entre os componentes. Foi observado que os pacientes com epilepsia generalizada apresentaram componente N75 com amplitude maior que os demais grupos, enquanto as razões de amplitude N75/P100 e P100/N135foram menores em pacientes com epilepsia parcial que em outros grupos. Houve fraca correlação linear entre os parâmetros do potencial cortical provocado visual e a idade de início das crises epilépticas ou tempo de utilização das medicações antiepilépticas. Conclui-se que o componente N75 e as razões de amplitude N75/P100 e P100/N135 podem ser bons indicadores eletrofisiológicos para alterações funcionais corticais em epilepsia.

Perda neuronal, ativação glial, neurogênese e alterações sensório-motoras após isquemia focal no córtex somestésico de ratos adultos

O Acidente vascular encefálico (AVE) é considerado uma das mais importantes causas de morte e perda funcional no mundo. Poucas condições neurológicas são tão complexas e devastadoras, provocando déficits neurológicos incapacitantes ou óbito nos sobreviventes. As regiões corticais são comumente afetadas por AVE, o que resulta em perda sensorial e motora. O estabelecimento dos padrões neuropatológicos em regiões corticais, incluindo a área somestésica, é fundamental para a investigação de possíveis intervenções terapêuticas. No presente estudo, investigamos os padrões de perda neuronal, microgliose, astrocitose, neurogênese e os déficits funcionais no córtex somestésico primário de ratos adultos, submetidos á lesões isquêmicas focais, induzidas por microinjeções de 40p Moles de endotelina-1 (ET-1). Foram utilizados 30 ratos (Rattus Norvegicus) da linhagem Wistar, adultos jovens, pesando entre 250-280g. Os animais foram divididos em grupos isquêmicos (N= 21) e controle (N=9). Os mesmos foram perfundidos nos tempos de sobrevida de 1, 3 e 7 dias. Os animais do grupo de 7 dias foram submetidos à testes comportamentais para avaliar a perda de função sensório-motora. Secções foram coradas pela violeta de cresila, citocromo oxidase e imunomarcadas para identificação neurônios (anti-NeuN), microglia ativada e não ativada (Iba-1), macrófagos/microglia ativados (ED-1), astrócitos (GFAP) e neuroblastos (DCX). As comparações estatísticas entre os grupos foram feitas por análise de variância (ANOVA), um critério com correção a posteriore de Tukey. Os animais isquêmicos apresentaram déficits sensório-motores revelados pela Escala Neurológica de Bederson, Teste de Colocação da Pata Anterior e Teste do Canto. Microinjeções de ET-1 induziram lesão isquêmica focal na área somestésica primária com perda neuronal, astrocitose e microgliose progressivas principalmente nos tempos mais tardios. A coloração para citocromo oxidase revelou o campo de barris, mas, inesperadamente, marcou uma população de células inflamatórias com características de macrófagos na região isquêmica. Houve aumento do número de neuroblastos, principalmente ao sétimo dia, na zona subventricular do hemisfério isquêmico, em relação ao hemisfério contralateral e animais controle. Não houve migração significativa de neuroblastos no córtex somestésico isquêmico. Os resultados mostram que microinjeções de ET-1 são um método eficaz para indução de perda tecidual e déficits sensoriais no córtex somestésico primário de ratos adultos. Também se evidencia que a zona subventricular é influenciada por eventos isquêmicos distantes e que populações macrofágicas parecem aumentar o padrão de expressão de citocromo oxidase. O referido modelo experimental pode ser utilizado em estudos futuros onde agentes neuroprotetores em potencial podem ser utilizados para minimizar as alterações neuropatológicas descritas.

Seletividade espacial de cor do potencial cortical provocado visual pseudoaleatório

A seletividade espacial para cor tem sido investigada usando métodos eletrofisiológicos invasivos e não invasivos, e métodos psicofísicos. Em eletrofisiologia cortical visual não invasiva este tópico foi investigado usando métodos convencionais de estimulação periódica e extração de respostas por promediação simples. Novos métodos de estimulação (apresentação pseudo-aleatória) e extração de respostas corticais não invasivas (correlação cruzada) foram desenvolvidos e ainda não foram usados para investigar a seletividade espacial de cor de respostas corticais. Este trabalho objetivou introduzir esse novo método de eletrofisiologia pseudoaleatória para estudar a seletividade espacial de cor. Foram avaliados 14 tricromatas e 16 discromatópsicos com acuidade visual normal ou corrigida. Os voluntários foram avaliados pelo anomaloscópio HMC e teste de figuras de Ishihara para caracterizar a visão de cores quanto à presença de tricromacia. Foram usadas redes senoidais, 8º de ângulo visual, vermelho-verde para 8 frequências espaciais entre 0,2 a 10 cpg. O estímulo foi temporalmente modulado por uma sequência-m binária em um modo de apresentação de padrão reverso. O sistema VERIS foi usado para extrair o primeiro e o segundo slice do kernel de segunda ordem (K2.1 e K2.2, respectivamente). Após a modelagem da resposta às frequências espaciais com função de diferença de gaussianas, extraiu-se a frequência espacial ótima e banda de frequências com amplitudes acima de ¾ da amplitude máxima da função para servirem como indicadores da seletividade espacial da função. Também foi estimada a acuidade visual cromática pelo ajuste de uma função linear aos dados de amplitude a partir da frequência espacial do pico de amplitude até a mais alta frequência espacial testada. Em tricromatas, foi encontrada respostas cromáticas no K2.1 e no K2.2 que apresentaram seletividade espacial diferentes. Os componentes negativos do K2.1 e do K2.2 apresentaram sintonia passa-banda e o componente positivo do K2.1 apresentou sintonia passa-baixa. A acuidade visual estimada de todos os componentes estudados foi próxima àquelas encontradas por Mullen (1985) e Kelly (1983). Diferentes componentes celulares podem estar contribuindo para a geração do VECP pseudoaleatório. Este novo método se candidata a ser uma importante ferramenta para a avaliação não invasiva da visão de cores em humanos.

Estimativa da sensibilidade ao contraste espacial de luminância e discriminação de cores por meio do potencial provocado visual transiente

O potencial provocado visual (VEP) é uma resposta cortical registrável na superfície do couro cabeludo, que reflete a atividade dos neurônios de V1. É classificado, a partir da freqüência temporal de estimulação, em transiente ou de estado estacionário. Outras propriedades do estímulo parecem provocar uma atividade seletiva dos diversos grupos de neurônios existentes em V1. Desse modo, o VEP vem sendo usado para estudar a visão humana acromática e cromática. Diversos trabalhos usaram o VEP para estimar a sensibilidade ao contraste de luminância no domínio das freqüências espaciais. Mais recentemente, há estudos que empregaram o VEP para medir os limiares de discriminação de cores. O VEP transiente pode complementar as medidas psicofísicas de sensibilidade ao contraste espacial de luminância e de discriminação cromática, e constitui um método não invasivo para estudar a visão de indivíduos com dificuldades de realizar testes psicofísicos.

Chromatic spatial contrast sensitivity estimated by visual evoked cortical potential and psychophysics

The purpose of the present study was to measure contrast sensitivity to equiluminant gratings using steady-state visual evoked cortical potential (ssVECP) and psychophysics. Six healthy volunteers were evaluated with ssVECPs and psychophysics. The visual stimuli were red-green or blue-yellow horizontal sinusoidal gratings, 5^° × 5^°, 34.3 cd/m2 mean luminance, presented at 6 Hz. Eight spatial frequencies from 0.2 to 8 cpd were used, each presented at 8 contrast levels. Contrast threshold was obtained by extrapolating second harmonic amplitude values to zero. Psychophysical contrast thresholds were measured using stimuli at 6 Hz and static presentation. Contrast sensitivity was calculated as the inverse function of the pooled cone contrast threshold. ssVECP and both psychophysical contrast sensitivity functions (CSFs) were low-pass functions for red-green gratings. For electrophysiology, the highest contrast sensitivity values were found at 0.4 cpd (1.95 ± 0.15). ssVECP CSF was similar to dynamic psychophysical CSF, while static CSF had higher values ranging from 0.4 to 6 cpd (P < 0.05, ANOVA). Blue-yellow chromatic functions showed no specific tuning shape; however, at high spatial frequencies the evoked potentials showed higher contrast sensitivity than the psychophysical methods (P < 0.05, ANOVA). Evoked potentials can be used reliably to evaluate chromatic red-green CSFs in agreement with psychophysical thresholds, mainly if the same temporal properties are applied to the stimulus. For blue-yellow CSF, correlation between electrophysiology and psychophysics was poor at high spatial frequency, possibly due to a greater effect of chromatic aberration on this kind of stimulus.

Comparison of the reliability of multifocal visual evoked cortical potentials generated by pattern reversal and pattern pulse stimulation

This study compared the effectiveness of the multifocal visual evoked cortical potentials (mfVEP) elicited by pattern pulse stimulation with that of pattern reversal in producing reliable responses (signal-to-noise ratio >1.359). Participants were 14 healthy subjects. Visual stimulation was obtained using a 60-sector dartboard display consisting of 6 concentric rings presented in either pulse or reversal mode. Each sector, consisting of 16 checks at 99% Michelson contrast and 80 cd/m2 mean luminance, was controlled by a binary m-sequence in the time domain. The signal-to-noise ratio was generally larger in the pattern reversal than in the pattern pulse mode. The number of reliable responses was similar in the central sectors for the two stimulation modes. At the periphery, pattern reversal showed a larger number of reliable responses. Pattern pulse stimuli performed similarly to pattern reversal stimuli to generate reliable waveforms in R1 and R2. The advantage of using both protocols to study mfVEP responses is their complementarity: in some patients, reliable waveforms in specific sectors may be obtained with only one of the two methods. The joint analysis of pattern reversal and pattern pulse stimuli increased the rate of reliability for central sectors by 7.14% in R1, 5.35% in R2, 4.76% in R3, 3.57% in R4, 2.97% in R5, and 1.78% in R6. From R1 to R4 the reliability to generate mfVEPs was above 70% when using both protocols. Thus, for a very high reliability and thorough examination of visual performance, it is recommended to use both stimulation protocols.

Lateral interactions in visual perception of temporal signals: cortical and subcortical components

The aim of this work was to isolate and investigate subcortical and cortical lateral interactions involved in flicker perception. We quantified the perceived flicker strength (PFS) in the center of a test stimulus which was simultaneously modulated with a surround stimulus (50% Michelson contrast in both stimuli). Subjects were requested to adjust the modulation depth of a separate matching stimulus that was physically identical to the center of the test stimulus but without the surround. Using LCD goggles, synchronized to the frame rate of a CRT screen, the center and surround could be presented monoptically or dichoptically. In the monoptic condition, center-surround interactions can have both subcortical and cortical origins. In the dichoptic condition, center-surround interactions cannot occur in the retina and the LGN, therefore isolating a cortical mechanism. Results revealed both a strong monoptic (subcortical plus cortical) lateral interaction and a weaker dichoptic (cortical) lateral interaction. Subtraction of the dichoptic from the monoptic data revealed a subcortical mechanism of the lateral interaction. While the modulation of the cortical PFS component showed a low-pass temporal-frequency tuning, the modulation of the subcortical PFS component was maximal at 6 Hz. These findings are consistent with two separate temporal channels influencing the monoptic PFS, each with distinct lateral interactions strength and frequency tuning characteristics. We conclude that both subcortical and cortical lateral interactions modulate flicker perception.