Mecanismos neuroquímicos envolvidos na modulação da persistência da memória induzida pelo exercício físico agudo

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Lima, Karine Ramires lattes
Orientador(a): Carpes, Pâmela Billig Mello lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Pampa
Programa de Pós-Graduação: Doutorado em Bioquímica
Departamento: Campus Uruguaiana
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/9317
Resumo: A modulação da memória pelo exercício físico (EF) agudo visa melhorar sua consolidação e persistência. Sabe-se que uma única sessão de EF, como a corrida em esteira de intensidade moderada, promove esses efeitos. Os mecanismos envolvidos incluem a liberação neurotransmissores como noradrenalina e dopamina. Contudo, persistem lacunas significativas sobre os efeitos e mecanismos do EF na modulação da memória. O objetivo desta tese é explorar como o EF agudo influencia o aprendizado e a persistência da memória. Utilizando ratos Wistar machos adultos como modelo experimental, investigamos três questões essenciais: i) o papel das regiões cerebrais área tegmental ventral (ATV) e locus coeruleus (LC) nos efeitos do EF agudo na memória; ii) o requerimento da síntese proteica hipocampal para os efeitos do EF agudo na persistência da memória; e iii) o impacto e os mecanismos do EF agudo quando aplicado durante a janela de consolidação tardia, 11 horas após o aprendizado. Nossos resultados indicam que o LC desempenha um papel crucial nos efeitos do EF agudo na consolidação e persistência da memória, enquanto a ATV parece não ser necessária para esse processo. Além disso, evidenciamos que, embora a síntese proteica hipocampal seja vital para a consolidação da memória, o EF agudo supera a inibição da síntese proteica ribossomal e da via mTOR, promovendo a consolidação, mas não a persistência da memória. Ainda, demonstramos que o EF agudo não eleva os níveis do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF, do inglês brain-derived neurotrophic factor) no hipocampo nas primeiras horas após sua prática. Por fim, o EF agudo aplicado durante a janela de consolidação tardia mostrou promover a persistência da memória por meio da ativação de receptores beta-adrenérgicos, dopaminérgicos do tipo D1/D5 e síntese proteica no hipocampo. Essas descobertas não apenas expandem nossa compreensão acerca dos mecanismos subjacentes aos efeitos do EF agudo na memória, mas também oferecem conhecimentos valiosos para o desenvolvimento de estratégias clínicas e terapêuticas baseadas nesse tipo de EF, com potencial de aprimorar a memória e o aprendizado.
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Utilizando ratos Wistar machos adultos como modelo experimental, investigamos três questões essenciais: i) o papel das regiões cerebrais área tegmental ventral (ATV) e locus coeruleus (LC) nos efeitos do EF agudo na memória; ii) o requerimento da síntese proteica hipocampal para os efeitos do EF agudo na persistência da memória; e iii) o impacto e os mecanismos do EF agudo quando aplicado durante a janela de consolidação tardia, 11 horas após o aprendizado. Nossos resultados indicam que o LC desempenha um papel crucial nos efeitos do EF agudo na consolidação e persistência da memória, enquanto a ATV parece não ser necessária para esse processo. Além disso, evidenciamos que, embora a síntese proteica hipocampal seja vital para a consolidação da memória, o EF agudo supera a inibição da síntese proteica ribossomal e da via mTOR, promovendo a consolidação, mas não a persistência da memória. Ainda, demonstramos que o EF agudo não eleva os níveis do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF, do inglês brain-derived neurotrophic factor) no hipocampo nas primeiras horas após sua prática. Por fim, o EF agudo aplicado durante a janela de consolidação tardia mostrou promover a persistência da memória por meio da ativação de receptores beta-adrenérgicos, dopaminérgicos do tipo D1/D5 e síntese proteica no hipocampo. Essas descobertas não apenas expandem nossa compreensão acerca dos mecanismos subjacentes aos efeitos do EF agudo na memória, mas também oferecem conhecimentos valiosos para o desenvolvimento de estratégias clínicas e terapêuticas baseadas nesse tipo de EF, com potencial de aprimorar a memória e o aprendizado.The modulation of memory by acute physical exercise (PE) aims to enhance memory consolidation and persistence. It is known that a single session of PE, such as moderate-intensity treadmill running, promotes this effect. The mechanisms involved include the release of neurotransmitters such as noradrenaline and dopamine. However, significant gaps persist regarding the effects and mechanisms of acute PE in memory modulation. The objective of this thesis is to explore how acute PE influences learning and memory persistence. Using adult male Wistar rats as an experimental model, we investigated three essential questions: i) the role of brain regions ventral tegmental area (VTA) and locus coeruleus (LC) in the effects of acute PE on memory; ii) the requirement of hippocampal protein synthesis for acute PE effects on memory persistence; and iii) the impact and mechanisms of acute PE when applied during the late consolidation window, 11 hours after learning. Our results indicate that LC plays a crucial role in the effects of acute PE on memory consolidation and persistence, while VTA does not seem necessary for this process. Furthermore, we found that although hippocampal protein synthesis is vital for memory consolidation, acute PE overcomes inhibition of ribosomal protein synthesis and the mTOR pathway, promoting consolidation but not memory persistence. Moreover, we demonstrated that acute exercise does not elevate the levels of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in the hippocampus during the initial hours following its practice. Lastly, acute PE applied during the late consolidation window was shown to promote memory persistence through activation of beta-adrenergic and dopamine D1/D5 receptors and hippocampal protein synthesis. These findings not only expand our understanding of the mechanisms underlying the effects of acute PE on memory but also provide valuable insights for the development of clinical and therapeutic strategies based on this type of PE, with the potential to enhance memory and learning.porUniversidade Federal do PampaDoutorado em BioquímicaUNIPAMPABrasilCampus UruguaianaCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICASNeuroquímicaConsolidaçãoAprendizadoNeurochemistryConsolidationLearningMecanismos neuroquímicos envolvidos na modulação da persistência da memória induzida pelo exercício físico agudoNeurochemical mechanisms involved in the modulation of memory persistence induced by acute physical exerciseinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIPAMPAinstname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)instacron:UNIPAMPAORIGINALKARINE RAMIRES LIMA pdf.pdfKARINE RAMIRES LIMA pdf.pdfapplication/pdf6658425https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/6d9d7ea6-5e28-4c32-9c3f-fdfb237853dc/download33466638ec47bafb156034e78f9271b4MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81854https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/7983d968-29cd-453c-be1e-7e72646c0112/downloadc9ad5aff503ef7873c4004c5b07c0b27MD52falseAnonymousREADriu/93172024-06-24 19:15:55.87open.accessoai:repositorio.unipampa.edu.br:riu/9317https://repositorio.unipampa.edu.brRepositório InstitucionalPUBhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/oai/requestsisbi@unipampa.edu.bropendoar:2024-06-24T19:15:55Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)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