Dinâmica da Plasticidade Sináptica em neurônios do hipocampo durante ciclos de sono: um estudo computacional

Several research lines show that sleep favors memory consolidation and learning. It has been proposed that the cognitive role of sleep is derived from a global scaling of synaptic weights, able to homeostatically restore the ability to learn new things, erasing memories overnight. This phenomenon is typical of slow-wave sleep (SWS) and characterized by non-Hebbian mechanisms, i.e., mechanisms independent of synchronous neuronal activity. Another view holds that sleep also triggers the specific enhancement of synaptic connections, carrying out the embossing of certain mnemonic traces within a lattice of synaptic weights rescaled each night. Such an embossing is understood as the combination of Hebbian and non-Hebbian mechanisms, capable of increasing and decreasing respectively the synaptic weights in complementary circuits, leading to selective memory improvement and a restructuring of synaptic configuration (SC) that can be crucial for the generation of new behaviors ( insights ). The empirical findings indicate that initiation of Hebbian plasticity during sleep occurs in the transition of the SWS to the stage of rapid eye movement (REM), possibly due to the significant differences between the firing rates regimes of the stages and the up-regulation of factors involved in longterm synaptic plasticity. In this study the theories of homeostasis and embossing were compared using an artificial neural network (ANN) fed with action potentials recorded in the hippocampus of rats during the sleep-wake cycle. In the simulation in which the ANN did not apply the long-term plasticity mechanisms during sleep (SWS-transition REM), the synaptic weights distribution was re-scaled inexorably, for its mean value proportional to the input firing rate, erasing the synaptic weights pattern that had been established initially. In contrast, when the long-term plasticity is modeled during the transition SWSREM, an increase of synaptic weights were observed in the range of initial/low values, redistributing effectively the weights in a way to reinforce a subset of synapses over time. The results suggest that a positive regulation coming from the long-term plasticity can completely change the role of sleep: its absence leads to forgetting; its presence leads to a positive mnemonic change

Estudo da topologia de redes de conexão funcional no córtex sensorial primário e hipocampo durante o sono de ondas lentas

Complex network analysis is a powerful tool into research of complex systems like brain networks. This work aims to describe the topological changes in neural functional connectivity networks of neocortex and hippocampus during slow-wave sleep (SWS) in animals submited to a novel experience exposure. Slow-wave sleep is an important sleep stage where occurs reverberations of electrical activities patterns of wakeness, playing a fundamental role in memory consolidation. Although its importance there s a lack of studies that characterize the topological dynamical of functional connectivity networks during that sleep stage. There s no studies that describe the topological modifications that novel exposure leads to this networks. We have observed that several topological properties have been modified after novel exposure and this modification remains for a long time. Major part of this changes in topological properties by novel exposure are related to fault tolerance

Taxa de disparo e ativação de assembléias no hipocampo de ratos durante o processamento de uma memória aversiva

Hebb postulated that memory could be stored thanks to the synchronous activity of many neurons, building a neural assembly. Knowing of the importance of the hippocampal structure to the formation of new explicit memories, we used electrophysiological recording of multiple neurons to access the relevance of rate coding from neural firing rates in comparison to the temporal coding of neural assemblies activity in the consolidation of an aversive memory in rats. Animals were trained at the discriminative avoidance task using a modified elevated plus-maze. During experimental sessions, slow wave sleep periods (SWS) were recorded. Our results show an increase in the identified neural assemblies activity during post-training SWS, but not for the neural firing rate. In summary, we demonstrate that for this particular task, the relevant information needed for a proper memory consolidation lies within the temporal patters of synchronized neural activity, not in its firing rate

Oscilações Teta no hipocampo do rato durante tarefa de tomada de decisão espacial

The processing of spatial and episodic information during memory tasks depends on hippocampal theta oscillations. In the present study, I investigated the relationship between theta power and choice selection during spatial decision-making. I recorded local field potentials from the CA1 region of rats retrieving reward locations in a 4-arm maze. In trained but not in naïve animals, I observed a significant increase in theta power during decision-making, which could not be explained by changes in locomotion speed. Furthermore, a Bayesian decoder based on theta power predicted choice outcomes in speed-matched trials. The decoding time course revealed that performance increased above chance before the decision moment exclusively for theta power, remaining flat for other frequency bands. These results occurred for trained animals, but no significant prediction could be made for naïve animals. Altogether, the data support a mnemonic function of theta rhythm during spatial decision-making, indicating that these oscillations correlate with the retrieval of memories required for successful decisions

Qualidade de vida em portadores de esclerose múltipla

Multiple sclerosis (MS) is a chronic disease which may exert significant effects on the life of patients. Traditional outcome measures in MS lack in consider the effects of the disease on health-related quality of life (HRQoL). The goal of this study is to measure HRQoL in MS patients in the city of Uberlân-dia, State of Minas Gerais, Brazil. The Brazilian version of the SF-36 was applied in 23 MS patients and in 69 subjects of general population (blood donors) in Uberlândia. MS patients scored lower in all SF-36 scales than do the general population, principally in physical function domains. Patients with EDSS scores ≤3.5 had higher mean scores in four domains than do the patients with EDSS scores ≥4.0, and lower in all domains than control group. Depressive symptoms and heat intolerance showed correlation with SF-36 domains and components. In conclusion, MS patients have a significant negative impact on all HRQoL domains measured by SF-36, compared with general population, even in the stages with lower disability.

Contribuição diferencial do hipocampo ventral e do complexo amidalóide na modulação de respostas defensivas inatas e condicionadas de camundongos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo das alterações neuropatológicas e do comportamento em tarefas hipocampo-dependentes induzidas pela encefalite experimental aguda associada ao vírus piry

Este trabalho investiga as alterações neuropatológicas e do comportamento em tarefas hipocampo-dependentes induzidas pela encefalite experimental aguda associada ao vírus Piry. Três janelas temporais (3, 7 e 10 dias após a inoculação) foram avaliadas e dois ambientes testados de forma a avaliar se o enriquecimento ambiental influencia as alterações associadas à infecção. Camundongos fêmeas de dois meses de idade foram mantidos em ambientes empobrecido (IE) ou enriquecido (EE) durante seis meses e foram testados para as atividades de burrowing, de campo aberto e de discriminação olfatória. Após esse período os animais foram inoculados por via intranasal com 5μl de homogenado de cérebro normal (NBH) ou homogenado de cérebro infectado pelo vírus Piry (PY) e então reorganizados nos seguintes grupos: IENBH, IEPY, EENBH e EEPY, com sete animais cada. Três, sete e dez dias após a inoculação (dpi), os animais de cada janela temporal foram perfundidos com fixador aldeídico. Os encéfalos foram removidos, seccionados e as secções foram processadas para imunohistoquímica para anti-Piry e para anti-Iba-1 para marcação dos antígenos virais e de macrófagos/micróglias, respectivamente. Quantificações estereológicas foram feitas em cada camada celular de CA3 usando o método do fracionador óptico. Estimativas do fracionador óptico mostraram que não houve alteração da estimativa do número total de micróglias em CA3 nos grupos analisados, indicando que a infecção não alterou o número de células, mas a morfologia das micróglias, que se mostraram mais ativadas no grupo IEPY do que no grupo EEPY. Os resultados revelaram a presença de antígenos virais no bulbo olfatório, córtex piriforme, estriado e fimbria, ao longo da via olfatória. A atividade de burrowing no grupo IEPY diminuiu na primeira janela temporal e permaneceu baixa até a última janela, enquanto que no grupo EEPY não houve alteração neste teste. Na atividade de campo aberto, o grupo IEPY aumentou o tempo imóvel já na primeira janela e continuou aumentando até a última; reduziu o número de linhas cruzadas na segunda janela e permaneceu reduzido na última; e diminuiu o tempo na zona central na segunda e última janela. Já o grupo EEPY, aumentou o tempo imóvel e reduziu o número de linhas cruzadas na segunda janela. No teste de discriminação olfatória, o principal grupo afetado foi o grupo IEPY, que não discriminou os dois odores na última janela, enquanto que o grupo EEPY não teve alteração na discriminação.

Avaliação da expressão de metaloproteinases, TIMP-1 e da esclerose vascular nas endometrites crônicas das éguas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeitos da exposição crônica ao etanol da adolescência à fase adulta em ratos sobre o processo mnemônico e na densidade celular no hipocampo

O sistema nervoso central é vulnerável a ação de inúmeras substâncias, dentre estas se encontram as substâncias psicoativas, tal como o álcool etílico ou etanol, que é consumida pela humanidade há bastante tempo e está associado a uma gama de problemas médico sociais. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi investigar as alterações neurocomportamentais e teciduais decorrentes da exposição ao etanol da adolescência à fase adulta sobre o hipocampo. Para isto, foram avaliadas 30 ratas Wistar, distribuídas em grupo controle e etanol, que ao completarem 35 dias de idade (adolescência) receberam, por gavagem, etanol na dose de 6,5 g/Kg/dia até completar 90 dias (fase adulta). Após esse período, os animais foram submetidos aos ensaios comportamentais do campo aberto, reconhecimento social e a esquiva inibitória e posteriormente perfundidos para avaliação tecidual através de processamento histológico por violeta de cresila. Foram coletadas e processadas secções de 50 μm, as amostras foram submetidas à coloração por violeta de cresila. Os resultados demonstraram déficit nos parâmetros analisados nos ensaios comportamentais, como comprometimento na deambulação natural do animal, no percentual no número de quadrantes centrais e tempo na área central o que sugere comportamento do tipo ansiogênico, aumento no número de levantamentos relacionado à atividade exploratória dos animais. Observou-se comprometimento no desenvolvimento de processos mnemônicos com diminuição na retenção de memória de curto e longo prazo, bem como na de reconhecimento social. Quanto ao tratamento histológico foi observado diminuição na densidade celular nas regiões CA1 e CA3 do hipocampo. Estes resultados indicam que a exposição crônica ao etanol da adolescência a fase adulta perturba aspectos comportamentais relacionados ao sistema límbico, no qual o hipocampo esta inserido.

Análise do polimorfismo da região 3’não traduzida (3’NT) do gene HLA-G de pacientes com esclerose múltipla e neuromielite óptica da região noroeste do estado de São Paulo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Reações cutâneas provocadas por imunomoduladores injetáveis associadas ao tratamento de esclerose múltipla

Pós-graduação em Enfermagem (mestrado profissional) - FMB

Envolvimento de receptores 5-HT1A no hipocampo ventral na regulação de comportamentos defensivos relacionados com a ansiedade generalizada e com o pânico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação de linguagem por ressonância magnética funcional em pacientes com epilepsia associada à esclerose mesial temporal unilateral: correlação com avaliação clínica de linguagem

Introdução: A esclerose mesial temporal (EMT) é a principal causa de epilepsia resistente ao tratamento medicamentoso. Pacientes com EMT apresentam dificuldades no processamento semântico e fonológico de linguagem e maior incidência de reorganização cerebral da linguagem (bilateral ou à direita) em relação à população geral. A ressonância magnética funcional (RMf) permite avaliar a reorganização cerebral das redes de linguagem, comparando padrões de ativação cerebral entre diversas regiões cerebrais. Objetivo: Investigar o desempenho linguístico de pacientes com EMT unilateral esquerda e direita e a ocorrência de reorganização das redes de linguagem com RMf para avaliar se a reorganização foi benéfica para a linguagem nestes pacientes. Métodos: Utilizamos provas clínicas de linguagem e paradigmas de nomeação visual e responsiva para RMf, desenvolvidos para este estudo. Foram avaliados 24 pacientes com EMTe, 22 pacientes com EMTd e 24 controles saudáveis, submetidos a provas de linguagem (fluência semântica e fonológica, nomeação de objetos, verbos, nomes próprios e responsiva, e compreensão de palavras) e a três paradigmas de linguagem por RMf [nomeação por confrontação visual (NCV), nomeação responsiva à leitura (NRL) e geração de palavras (GP)]. Seis regiões cerebrais de interesse (ROI) foram selecionadas (giro frontal inferior, giro frontal médio, giro frontal superior, giro temporal inferior, giro temporal médio e giro temporal superior). Índices de Lateralidade (ILs) foram calculados com dois métodos: bootstrap, do programa LI-Toolbox, independe de limiar, e PSC, que indica a intensidade da ativação cerebral de cada voxel. Cada grupo de pacientes (EMTe e EMTd) foi dividido em dois subgrupos, de acordo com o desempenho em relação aos controles na avaliação clinica de linguagem. O <= -1,5 foi utilizado como nota de corte para dividir os grupos em pacientes com bom e com mau desempenho de linguagem. Em seguida, comparou-se o desempenho linguístico dos subgrupos ao índices IL-boot. Resultados: Pacientes com EMT esquerda e direita mostraram pior desempenho que controles nas provas clínicas de nomeação de verbos, nomeação de nomes próprios, nomeação responsiva e fluência verbal. Os mapas de ativação cerebral por RMf mostraram efeito BOLD em regiões frontais e temporoparietais de linguagem. Os mapas de comparação de ativação cerebral entre os grupos revelaram que pacientes com EMT esquerda e direita apresentam maior ativação em regiões homólogas do hemisfério direito em relação aos controles. Os ILs corroboraram estes resultados, mostrando valores médios menores para os pacientes em relação aos controles e, portanto, maior simetria na representação da linguagem. A comparação entre o IL-boot e o desempenho nas provas clínicas de linguagem indicou que, no paradigma de nomeação responsiva à leitura, a reorganização funcional no giro temporal médio, e possivelmente, nos giros temporal inferior e superior associou-se a desempenho preservado em provas de nomeação. Conclusão: Pacientes com EMT direita e esquerda apresentam comprometimento de nomeação e fluência verbal e reorganização da rede cerebral de linguagem. A reorganização funcional de linguagem em regiões temporais, especialmente o giro temporal médio associou-se a desempenho preservado em provas de nomeação em pacientes com EMT esquerda no paradigma de RMf de nomeação responsiva à leitura

Esclerose Múltipla e psicoterapia: A hipnose clínica como ferramenta psicoterapêutica

"A Esclerose Múltipla é uma doença inflamatória e desmielinizante crónica, imuno-mediada, com expressão clínica variável. Com esta revisão da literatura pretendemos compreender em que medida a Hipnose Clínica se poderá assumir como um recurso terapêutico eficaz no contexto da adaptação e vivência da Esclerose Múltipla. Reflectiremos acerca das características da Esclerose Múltipla, da Hipnose Clínica e do impacto dos processos psicoterapêuticos, de uma forma geral, no ser humano. É então possível concluir que a Hipnose Clínica se poderá assumir como uma ferramenta terapêutica útil no contexto da Esclerose Múltipla, por incluir na sua abordagem a exploração de aspectos vivenciais de grande impacto emocional, abordando e agindo em simultâneo sobre as sensações corporais associadas às mesmas, facilitando a integração de uma “consciência” do corpo fundamental para a vivência de um portador desta patologia. Apesar disso, é inegável a necessidade de se realizarem estudos específicos acerca do tema."