Estudo do processamento das memórias de curta e longa duração

(João Quevedo - Estudo do Processamento das Memórias de Curta e Longa Duração) - Este trabalho apresenta a compilação dos 4 principais experimentos carreados ao longo de 1999-2002: 3 deles envolvem o modelo animal e um quarto utilizase de voluntários humanos. Entretanto, o uso desses diferentes paradigmas não prejudica a unidade do conjunto. O Capítulo 1 apresenta sucintamente o marco teórico dos 4 trabalhos. Inicialmente são discutidos aspectos modulatórios da consolidação da memória. Após, alguns elementos da bioquímica da consolidação da memória são apresentados no intuito de permitir establecer um entendimento das vias da PKA e da MAPK e suas correlações com a via final comum – a síntese protéica. Adicionalmente, a dissociação STM e LTM é discutida a partir do referencial farmacológico. Uma última unidade apresenta conceitos primitivos do papel da amígdala na modulação da memória e das evidências da implicação das emoções, via amígdala, na modulação da memória em humanos. Os experimentos utilizando a esquiva inibitória como paradigma e o rato como sujeito ocupam os Capítulos 2, 3 e 4. No Capítulo 2 é apresentado um corpo de resultados que permite observar uma dissecção farmacológica da STM e LTM. Os dados demonstram um envolvimento de fenômenos dependentes de PKA em ambas STM e LTM, dependentes de MAPK apenas na STM, e dependentes de síntese protéica apenas na LTM. O Capítulo 3 apresenta um trabalho realizado em colaboração com o Prof. Steven P. R. Rose (Open University, UK), que envolve a determinação dos momentos sensíveis à inibição da síntese protéica na consolidação da LTM. Foram observados dois momentos: um inicial, junto ao treino, e um tardio apos 3h. Além disso, foi possível demonstrar que um treino prévio de baixa intensidade, mas não a pré-exposição ao aparato, pode impedir o estabelecimento de amnésia induzida pelo bloqueio da síntese protéica. O Capítulo 4 estende os achados com anisomicina observados no Capítulo 3, estudando também o inibidor da PKA, Rp-cAMPs, e o inibidor da MAPKK, PD 098059. Os dados obtidos confirmam também para essas cascatas a indução em um treino prévio de baixa intensidade de algum fenômeno celular de longa duração que torna o aprendizado de um segundo treino independente de PKA, MAPK ou síntese protéica. O estudo da dissociação da STM e LTM foi ampliado, agora no modelo humano, no experimento descrito no Capítulo 6. Nesse experimento, observamos uma clara influência do conteúdo emocional na LTM, mas a ausência desse efeito na STM. A discussão geral (Capítulo 7) busca integrar esses achados descritos nos capítulos anteriores dentro da nova perspectiva molecular da neurobiologia da memória. Além disso, abre discussão acerca de possíveis novas possibilidades de pesquisa.

Papel da proteína cinase C (PKC) no processamento de memórias aversivas e espaciais

Vários resultados na literatura fornecem fortes evidências de que o processamento de memórias requerem a participação da proteína cinase C (PKC) em estruturas sabidamente necessárias para este processamento, como o hipocampo, a amígdala basolateral (ABL) e o córtex parietal posterior (CPP). Neste trabalho mostramos que o inibidor seletivo das isoformas cálcio-dependentes da PKC, Go 6976, produz um efeito amnésico dosedependente sobre a consolidação de memória espacial de longa duração em ratos submetidos ao treino no labirinto aquático de Morris (LAM), quando infundido na região CA1 do hipocampo dorsal 15 minutos pré-treino, imediatamente pós-treino ou 15 minutos pré-teste para esta tarefa, sem alterar a atividade locomotora dos animais. Ainda na tarefa do LAM, o Go 6976 também apresentou este efeito amnésico sobre a reconsolidação de memórias espaciais de longa duração recentes e antigas, bem como sobre a consolidação da memória espacial de longa duração relativa ao treino reverso no LAM, mas não teve efeito sobre a memória espacial de curta duração nem sobre a extinção da memória espacial de longa duração. Já na tarefa de esquiva inibitória (EI) o Go 6976 produziu um efeito amnésico quando infundido na ABL imediatamente ou 30 minutos pós-treino, ou no CPP 270 ou 360 minutos pós-treino, enquanto o inibidor não-seletivo das isoformas da PKC, Go 7874, produziu os mesmos efeitos, exceto por, no CPP, causar amnésia quando infundido 180 ao invés de 270 minutos pós-treino. Estes resultados indicam que as PKCs, sobretudo as cálcio-dependentes, são importantes para o processamento de memórias espaciais e aversivas, apresentando na consolidação de memórias aversivas distintos tempos críticos de ativação em diferentes estruturas cerebrais, e sendo necessárias para a aquisição, consolidação, evocação e reconsolidação de memórias espaciais.

Participação do sistema colinérgico muscarínico hipocampal no processo de evocação da memória em ratos

Introdução: O sistema colinérgico muscarínico apresenta uma função essencialmente modulatória, agindo, principalmente, sobre neurônios inibitórios e excitatórios. As aferências colinérgicas que atingem o sistema límbico, principalmente na formação hipocampal e na amígdala, evidenciam a participação desse sistema nos mecanismos de aprendizagem e memória. Agentes farmacológicos convencionais não são seletivos entre os diferentes subtipos de receptores colinérgicos muscarínicos (M1 – M5). As toxinas muscarínicas extraídas da peçonha da serpente mamba verde africana, têm-se mostrado ferramentas úteis na investigação do papel específico de cada tipo de receptor na memória. Os mecanismos modulatórios do sistema colinérgico muscarínico nos processos de aquisição e consolidação já foram extensivamente estudados, porém ainda são restritos dados referentes à participação desse sistema no processo de evocação. Objetivos: estudar a participação dos receptores colinérgicos muscarínicos na evocação da memória através da utilização pré-teste de fármacos pouco seletivos, como a escopolamina, pirenzepina (antagonistas) e oxotremorina (agonista); comparando com fármacos seletivos, como as toxinas muscarínicas MT3 (antagonista seletivo para o receptor M4) e MT2 (agonista seletivo para receptor M1 com atividade menos seletiva de antagonista M4) nas tarefas comportamentais de Esquiva Inibitória e Habituação ao Campo Aberto. Material e Métodos: ratos Wistar machos foram canulados bilateralmente no hipocampo dorsal. Após a recuperação da cirurgia, foram treinados na tarefa de Esquiva Inibitória (EI), com choque de 0,5 mA (3 s). Após 24 horas, receberam uma infusão intra-hipocamapal de escopolamina (0,5, 2,0 e 8,0 μg por lado), de oxotremorina (2,5 e 5 ng por lado), de pirenzepina (0,5 μg por lado), de MT3 (0,5, 1,0 e 2,0 μg por lado), de MT2 (0,75, 1,0 e 6,0 μg por lado) ou de TFS (grupo controle de todos os fármacos). Dez minutos após a infusão, os animais foram testados na EI. A latência de descida da plataforma no teste é o índice de memória da tarefa. Um procedimento semelhante foi aplicado no experimento com a tarefa comportamental de habituação ao campo aberto (menos aversiva que a esquiva inibitória), porém apenas foi utilizado a escopolamina e a MT3 (ambas 2,0 μg por lado); essa tarefa sérvio como um “controle motor” para a tarefa de esquiva inibitória Resultados: Os antagonistas colinérgicos muscarínicos escopolamina, pirenzepina e MT3 (doses, respectivamente, de 2,0 μg por lado, 0,5 μg por lado e 2,0 μg por lado), juntamente com a MT2 (agonista M1-seletivo, dose de 0,75 μg por lado) apresentaram um efeito facilitatório sobre a evocação da tarefa de Esquiva Inibitória. Além disso, o agonista pouco seletivo oxotremorina teve um efeito amnésico parcial nessa tarefa. A escopolamina e MT3 não tiveram qualquer efeito na evocação da tarefa de habituação ao campo aberto. Discussão: nossos resultados, obtidos com antagonistas, sugerem uma participação inibitória do sistema colinérgico muscarínico sobre o processo de evocação da memória aversiva da esquiva inibitória, porém, analisando a seletividade da MT3, podemos inferir uma atividade inibitória exclusiva do receptor M4. Esse resultado, entretanto, é contrário ao encontrado com a administração desses mesmos antagonistas no período pós-treino, demonstrando um papel oposto desse sistema entre os processos de consolidação e evocação. Além disso, o receptor M1 excitatório modula positivamente a evocação. A ausência de efeito dos fármacos na habituação ao campo aberto indica que o efeito na esquiva inibitória é cognitivo, e não motor ou exploratório.

Lyra: uma função de derivação de chaves com custos de memória e processamento configuráveis.

Este documento apresenta o Lyra, um novo esquema de derivação de chaves, baseado em esponjas criptográficas. O Lyra foi projetado para ser estritamente sequencial, fornecendo um nível elevado de segurança mesmo contra atacantes que utilizem múltiplos núcleos de processamento, como uma GPU ou FPGA. Ao mesmo tempo possui uma implementação simples em software e permite ao usuário legítimo ajustar o uso de memória e tempo de processamento de acordo com o nível de segurança desejado. O Lyra é, então, comparado ao scrypt, mostrando que esta proposta fornece um nível se segurança mais alto, além de superar suas deficiências. Caso o atacante deseje realizar um ataque utilizando pouca memória, o tempo de processamento do Lyra cresce exponencialmente, enquanto no scrypt este crescimento é apenas quadrático. Além disto, para o mesmo tempo de processamento, o Lyra permite uma utilização maior de memória, quando comparado ao scrypt, aumentando o custo de ataques de força bruta.

Produção de bebida mista de extrato hidrossolúvel de soja e suco de uva submetida a diferentes doses de radiação gama

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeitos da bicuculina em diferentes estruturas cerebrais no processamento da memória em ratos

Diversos estudos sugerem que os receptores inibitórios GABAérgicos do tipo A estão envolvidos no processamento da memória. Para examinar o papel dos receptores GABAA na consolidação da memória, ratos foram implantados bilateralmente com cânulas na região CA1 do hipocampo, córtex entorrinal, córtex parietal posterior e núcleo basolateral da amígdala, e treinados na tarefa de esquiva inibitória. Em diferentes tempos depois do treino, o antagonista dos receptores GABAA - bicuculina - foi infundido nas estruturas acima mencionadas. A bicuculina facilitou a memória quando infundida imediatamente após o treino (0h) no hipocampo, córtex entorrinal e córtex parietal posterior; 1,5h no hipocampo; 3h no córtex entorrinal e no córtex parietal. Nos tempos mais tardios da consolidação da memória (4,5h e 6h) não houve facilitação. A bicuculina não teve efeito na memória quando administrada na amígdala em nenhum dos tempos. Nossos dados sugerem que os receptores GABAérgicos inibem os primeiros momentos da consolidação da memória de longa duração no hipocampo, córtex entorrinal e córtex posterior, mas não nos tempos mais tardios.

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

Déficits de memória induzidos por baixas doses de reserpina em ratos: possível relação com prejuízos no processamento emocional na Doença de Parkinson

We have recently verified that the monoamine depleting drug reserpine at doses that do not modify motor function - impairs memory in a rodent model of aversive discrimination. In this study, the effects of reserpine (0.1-0.5 mg/kg) on the performance of rats in object recognition, spatial working memory (spontaneous alternation) and emotional memory (contextual freezing conditioning) tasks were investigated. While object recognition and spontaneous alternation behavior were not affected by reserpine treatment, contextual fear conditioning was impaired. Together with previous studies, these results suggest that mild monoamine depletion would preferentially induce deficits in tasks involved with emotional contexts. Possible relationships with cognitive and emotional processing deficits in Parkinson disease are discussed

Arquitetura com elevada taxa de processamento e reduzida largura de banda de memória para a estimação de movimento em vídeos digitais

Nowadays several electronics devices support digital videos. Some examples of these devices are cellphones, digital cameras, video cameras and digital televisions. However, raw videos present a huge amount of data, millions of bits, for their representation as the way they were captured. To store them in its primary form it would be necessary a huge amount of disk space and a huge bandwidth to allow the transmission of these data. The video compression becomes essential to make possible information storage and transmission. Motion Estimation is a technique used in the video coder that explores the temporal redundancy present in video sequences to reduce the amount of data necessary to represent the information. This work presents a hardware architecture of a motion estimation module for high resolution videos according to H.264/AVC standard. The H.264/AVC is the most advanced video coder standard, with several new features which allow it to achieve high compression rates. The architecture presented in this work was developed to provide a high data reuse. The data reuse schema adopted reduces the bandwidth required to execute motion estimation. The motion estimation is the task responsible for the largest share of the gains obtained with the H.264/AVC standard so this module is essential for final video coder performance. This work is included in Rede H.264 project which aims to develop Brazilian technology for Brazilian System of Digital Television

Desempenho de escolares com e sem transtorno de aprendizagem em leitura, escrita, consciência fonológica, velocidade de processamento e memória de trabalho fonológica

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

Processamento da informação e dislexia : estudo das diferenças do tempo de reacção, atenção e memória entre sujeitos disléxicos e não disléxicos

As teorias do processamento da informação (PI) procuram respostas sobre o modo como o ser humano, processa a informação mentalmente (Cid, 2005). A grande preocupação centra-se na compreensão dos “fenómenos que se passam no interior da caixa negar” (Alves, 1995, pp.32 cit. Cid, 2005). Algures por todo o mundo cerca de 6 a 15%, da população (Nathan, 1979) tem dislexia. Apresentando dificuldades em aprender com problemas gerais de processamento da informação (Fonseca 1999). Nestes casos os fenómenos da “caixa negra” têm uma particular movimentação, e estas diferenças estão patentes 24horas por dia, 7 dias da semana, sendo uma dificuldade de aprendizagem para toda a vida (Frank & Livingston, 2004). Neste estudo verificamos as diferenças do processamento da informação através do tempo de reacção, atenção e memória entre sujeitos disléxicos (D) e não-disléxicos (ND). A amostra geral é constituída por 22 sujeitos de ambos os sexos, distinguida em dois grupos, o grupo de 10 D e 12 ND com idades compreendidas entre os 18 e 46 anos de idade (média ± desvio padrão de 25,40 ± 2,71). Os instrumentos de trabalho utilizados para tal propósito, foram os seguintes: o teste de barragem de Toulouse-Piéron (atenção Concentrada); O teste de memória visual Menvis-A (MV2); diversas provas de tempo de reacção (simples e de escolha) e o teste do quadro de Schultz (atenção distribuída). Os principais resultados obtidos indicam que o grupo de D são mais lentos no processamento da informação que o grupo de ND. Os resultados apontam que a atenção concentrada é semelhante entre os grupos, mas quanto à atenção distribuição o grupo de ND tem muito melhor performance que o grupo de D. Relativamente ao armazenam a informação visual a curto prazo o desempenho é semelhante para ambos os grupos. No entanto os ND reagem mais rápido aos estímulos que aparecem que os D, o que se reflecte na tomada de decisão, quando aumentam os estímulos que lhe são apresentados os D demoram mais tempo na tomada de decisão que os ND.

Memória de reconhecimento social em ratos

O paradigma intruso-residente vem sendo intensamente empregado em estudos para avaliar a memória de reconhecimento social em roedores. Tipicamente, ratos adultos (residentes) são expostos a dois encontros de 5 minutos cada com um mesmo intruso juvenil ou com juvenis diferentes; o intervalo entre encontros é usualmente 30 minutos. A quantidade de comportamentos sociais do residente, no segundo encontro, em relação a um intruso familiar é substancialmente menor do que o observado no primeiro encontro, o que não ocorre quando o segundo encontro envolve um juvenil novo; esse resultado caracteriza memória de reconhecimento social. Neste estudo discutimos achados recentes sobre os tipos de comportamentos usualmente incluídos nas categorias social e não-social, a influência da fase temporal, a interferência de rotinas laboratoriais na memória de reconhecimento social, modalidades sensoriais usualmente empregadas por roedores no processamento de informações na memória social e alternativas adicionais para o estudo da socialidade em roedores.

A efetividade do treinamento auditivo na desordem do processamento auditivo central: estudo de caso

O objetivo deste trabalho é a apresentação de um caso de um indivíduo de 9 anos de idade, do sexo masculino, com queixa de distúrbio de aprendizagem, para o qual a efetividade da fonoterapia pôde ser avaliada através de testes objetivos e comportamentais, compreendendo audiometria tonal, imitanciometria, potenciais auditivos evocados de tronco encefálico, P300 e Avaliação do Processamento Auditivo Central. Foram encontrados resultados normais nos exames otorrinolaringológico e audiológico. O P300 foi realizado mostrando tempo de latência aumentada. A avaliação do Processamento Auditivo Central revelou uma desordem em grau severo, caracterizada por alterações nos processos de codificação, organização e memória, assim como dificuldade significativa para atenção seletiva e fechamento auditivo. Foi diagnosticado Desordem do Processamento Auditivo Central, sendo que o indivíduo foi encaminhado para acompanhamento fonoaudiológico com o objetivo de desenvolvimento das habilidades auditivas alteradas. Após um período de 4 meses de fonoterapia, repetidos os exames acima descritos, observou-se melhora nas latências do P300, a desordem permaneceu em grau moderado, com prejuízo mais significativo no processo de organização e não apresentou dificuldade para o fechamento auditivo. Podemos concluir com este estudo a efetividade da terapia fonoaudiológica para o desenvolvimento das habilidades auditivas, podendo ser verificada através da avaliação objetiva e comportamental.

Avaliação do processamento auditivo em crianças com síndrome da apnéia/hipopnéia obstrutiva do sono

INTRODUÇÃO: síndrome da apnéia/hipopnéia obstrutiva do sono (SAHOS) é uma desordem de respiração durante o sono e tem sido descrita como uma condição relativamente comum em crianças. OBJETIVO: Verificar se existe relação entre a presença da Síndrome da Apnéia/Hipopnéia Obstrutiva do Sono e alteração de processamento auditivo. MÉTODOS: Foram avaliados 3 grupos de crianças na faixa etária de 5 a 11 anos, incluindo um grupo controle. Vinte indivíduos que constituíram o grupo de estudo foram submetidos à avaliação otorrinolaringológica e ao exame de polissonografia (PSG) e foram divididos em dois grupos: Grupo I (RO) constituído por 10 indivíduos respiradores orais e PSG normal e Grupo II (SAS) constituído por 10 indivíduos respiradores orais e PSG alterado. O desempenho destes indivíduos foi comparado a um terceiro grupo - Grupo III (REN) composto de 10 crianças sem queixas otorrinolaringológicas. Todos os sujeitos foram submetidos à avaliação audiológica básica e à avaliação do PA. RESULTADOS: Quanto à avaliação otorrinolaringológica, houve diferença estatisticamente significante no que se refere à avaliação dos cornetos nasais e das tonsilas palatinas. No grupo II, verificou-se maior número de indivíduos com hipertrofia de cornetos nasais grau II e III (p < 0,001) e com hipertrofia de tonsila palatina grau III e IV (p 0,007). Em relação à avaliação de PA, os resultados mostraram que houve diferença estatisticamente significante (p < 0,001) no teste dicótico de dígitos, tendo o grupo II apresentado pior desempenho do que o grupo III e, no resultado do teste de memória para sons não-verbais em seqüência (p < 0,022), tendo o grupo II apresentado pior desempenho do que o grupo I. CONCLUSÃO: A presença da SAHOS relacionou-se positivamente com a alteração de processamento auditivo.

Participação do cerebelo no processamento auditivo

O cerebelo era tradicionalmente visto como um órgão coordenador da motricidade, entretanto é atualmente considerado como um importante centro de integração de sensibilidades e coordenação de várias fases do processo cognitivo. OBJETIVO: é sistematizar as informações da literatura quanto à participação do cerebelo na percepção auditiva. MÉTODOS: foram selecionados na literatura trabalhos em animais sobre a fisiologia e anatomia das vias auditivas do cerebelo, além de trabalhos em humanos sobre diversas funções do cerebelo na percepção auditiva. Foram discutidos os achados da literatura, que há evidências que o cerebelo participa das seguintes funções cognitivas relacionadas à audição: geração verbal; processamento auditivo; atenção auditiva; memória auditiva; raciocínio abstrato; timing; solução de problemas; discriminação sensorial; informação sensorial; processamento da linguagem; operações lingüísticas. CONCLUSÃO: Foi constatado que são incompletas as informações sobre as estruturas, funções e vias auditivas do cerebelo.