Estudo da conectividade hipocampo-córtex pré-frontal medial durante tarefa de memória de trabalho em animais submetidos a Status epilepticus durante o desenvolvimento

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: D\'Agosta, Rafael
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17163/tde-20022025-104147/
Resumo: Crises convulsivas durante a infância representam uma das principais emergências neurológicas em neonatos. Apesar do grande conjunto de estudos clínicos associando o histórico de crises convulsivas durante o desenvolvimento com o aumento significativo na probabilidade em desenvolver déficits cognitivos e sintomas psiquiátricos, os mecanismos subjacentes a esses fenômenos permanecem pouco conhecidos. Nossa hipótese é que esses déficits possam resultar de alterações no funcionamento de circuitos cerebrais importantes como a via hipocampo-córtex pré-frontal (HPC-PFC). Desse modo, nosso objetivo foi investigar a dinâmica oscilatória na via HPC-PFC durante uma tarefa de memória de trabalho no labirinto em T em ratos submetido a Status epilepticus (SE) durante o desenvolvimento. Para isso, ratos Sprague Dawley machos com idade pós-natal de 12 dias foram submetidos a duas horas de SE induzidos por administração de lítio e pilocarpina. Quando adultos, estes animais foram submetidos à cirurgia estereotáxica para implante crônico de eletrodos nas regiões do hipocampo dorsal (HPCd), núcleo médio dorsal do tálamo (MD) e córtex pré-frontal medial (CPFm). Após a recuperação da cirurgia, os animais foram registrados durante uma tarefa de memória de trabalho espacial no labirinto em T durante 10 dias. Nossos resultados mostram que ratos que passaram por SE apresentam desempenho significativamente inferior comparado ao grupo controle (CTRL) na tarefa do labirinto em T. Essa diferença foi particularmente pronunciada em intervalos de tempo mais longos, especificamente 60 e 90 segundos, não ocorrendo no intervalo de tempo de 30 segundos. Observamos que os ratos do grupo SE apresentaram coerência de fase na via HPC-CPF na frequência de teta (5-12 Hz) significativamente menor durante o período de tomada de decisão no labirinto em T comparado aos animais CTRL, especificamente durante as tentativas corretas com atrasos de 60 e 90 segundos. É importante ressaltar que não foram observadas diferenças na potência das oscilações teta entre os grupos. Por fim, foi observada uma forte correlação entre o aumento da coerência em teta na via HPC-CPF, e o desempenho dos animais no labirinto em T durante a tomada de decisão. Em conclusão, nossos achados mostram que uma crise prolongada no início da vida resultou em prejuízos na memória de trabalho, implicando em déficits cognitivos na idade adulta associados à diminuição da sincronia HPC-PFC. Este estudo oferece contribuições importantes sobre como crises no início da vida afetam o processamento cognitivo e podem contribuir para o desenvolvimento de sintomas psiquiátricos.
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Nossa hipótese é que esses déficits possam resultar de alterações no funcionamento de circuitos cerebrais importantes como a via hipocampo-córtex pré-frontal (HPC-PFC). Desse modo, nosso objetivo foi investigar a dinâmica oscilatória na via HPC-PFC durante uma tarefa de memória de trabalho no labirinto em T em ratos submetido a Status epilepticus (SE) durante o desenvolvimento. Para isso, ratos Sprague Dawley machos com idade pós-natal de 12 dias foram submetidos a duas horas de SE induzidos por administração de lítio e pilocarpina. Quando adultos, estes animais foram submetidos à cirurgia estereotáxica para implante crônico de eletrodos nas regiões do hipocampo dorsal (HPCd), núcleo médio dorsal do tálamo (MD) e córtex pré-frontal medial (CPFm). Após a recuperação da cirurgia, os animais foram registrados durante uma tarefa de memória de trabalho espacial no labirinto em T durante 10 dias. Nossos resultados mostram que ratos que passaram por SE apresentam desempenho significativamente inferior comparado ao grupo controle (CTRL) na tarefa do labirinto em T. Essa diferença foi particularmente pronunciada em intervalos de tempo mais longos, especificamente 60 e 90 segundos, não ocorrendo no intervalo de tempo de 30 segundos. Observamos que os ratos do grupo SE apresentaram coerência de fase na via HPC-CPF na frequência de teta (5-12 Hz) significativamente menor durante o período de tomada de decisão no labirinto em T comparado aos animais CTRL, especificamente durante as tentativas corretas com atrasos de 60 e 90 segundos. É importante ressaltar que não foram observadas diferenças na potência das oscilações teta entre os grupos. Por fim, foi observada uma forte correlação entre o aumento da coerência em teta na via HPC-CPF, e o desempenho dos animais no labirinto em T durante a tomada de decisão. Em conclusão, nossos achados mostram que uma crise prolongada no início da vida resultou em prejuízos na memória de trabalho, implicando em déficits cognitivos na idade adulta associados à diminuição da sincronia HPC-PFC. Este estudo oferece contribuições importantes sobre como crises no início da vida afetam o processamento cognitivo e podem contribuir para o desenvolvimento de sintomas psiquiátricos.Early-life seizures represent one of the primary neurological emergencies in neonates. Despite the extensive body of clinical studies associating a history of seizures during development with a significant increase in the likelihood of developing cognitive deficits and psychiatric symptoms, the underlying mechanisms of these phenomena remain poorly understood. Our hypothesis is that these deficits may result from alterations in hippocampal-prefrontal cortex (HPC-PFC) connectivity. Thus, our aim was to investigate the oscillatory dynamics in the HPC-PFC pathway during a working memory task in a T-maze in rats subjected to Status epilepticus (SE) during development. For this, male Sprague Dawley rats at postnatal day 12 (P12) were subjected to two hours of SE induced by lithium and pilocarpine administration. When adults, these animals underwent stereotaxic surgery for chronic electrode implantation in the dorsal hippocampus (dHPC), mediodorsal thalamus (MD), and medial prefrontal cortex (mPFC). After recovery from surgery, the animals were recorded during a spatial working memory task in the T-maze for 10 days. Our results show that rats that underwent SE had significantly lower performance compared to the control group (CTRL) in the T-maze task. This difference was particularly pronounced at longer delay times, specifically 60 and 90 seconds, and not at the 30-second delay. Additionally, we observed that the SE group rats had significantly lower phase coherence in the HPC-PFC pathway in the theta frequency (5-12 Hz) during the decision-making period in the T-maze compared to the CTRL animals, specifically during correct trials with 60 and 90-second delays. Importantly, no differences in theta oscillation power were observed between the groups. Finally, a strong correlation was observed between increased theta coherence in the HPC-PFC pathway and the performance of the animals in the T-maze during decision-making. In conclusion, our findings show that prolonged seizures early in life resulted in working memory impairments, implicating cognitive deficits in adulthood associated with decreased HPC-PFC synchrony. This study provides important insights into how early-life seizures affect cognitive processing and may contribute to the development of psychiatric symptoms.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPLeite, João PereiraRuggiero, Rafael NaimeD\'Agosta, Rafael2024-11-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17163/tde-20022025-104147/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-03-20T12:45:02Zoai:teses.usp.br:tde-20022025-104147Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-03-20T12:45:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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description Crises convulsivas durante a infância representam uma das principais emergências neurológicas em neonatos. Apesar do grande conjunto de estudos clínicos associando o histórico de crises convulsivas durante o desenvolvimento com o aumento significativo na probabilidade em desenvolver déficits cognitivos e sintomas psiquiátricos, os mecanismos subjacentes a esses fenômenos permanecem pouco conhecidos. Nossa hipótese é que esses déficits possam resultar de alterações no funcionamento de circuitos cerebrais importantes como a via hipocampo-córtex pré-frontal (HPC-PFC). Desse modo, nosso objetivo foi investigar a dinâmica oscilatória na via HPC-PFC durante uma tarefa de memória de trabalho no labirinto em T em ratos submetido a Status epilepticus (SE) durante o desenvolvimento. Para isso, ratos Sprague Dawley machos com idade pós-natal de 12 dias foram submetidos a duas horas de SE induzidos por administração de lítio e pilocarpina. Quando adultos, estes animais foram submetidos à cirurgia estereotáxica para implante crônico de eletrodos nas regiões do hipocampo dorsal (HPCd), núcleo médio dorsal do tálamo (MD) e córtex pré-frontal medial (CPFm). Após a recuperação da cirurgia, os animais foram registrados durante uma tarefa de memória de trabalho espacial no labirinto em T durante 10 dias. Nossos resultados mostram que ratos que passaram por SE apresentam desempenho significativamente inferior comparado ao grupo controle (CTRL) na tarefa do labirinto em T. Essa diferença foi particularmente pronunciada em intervalos de tempo mais longos, especificamente 60 e 90 segundos, não ocorrendo no intervalo de tempo de 30 segundos. Observamos que os ratos do grupo SE apresentaram coerência de fase na via HPC-CPF na frequência de teta (5-12 Hz) significativamente menor durante o período de tomada de decisão no labirinto em T comparado aos animais CTRL, especificamente durante as tentativas corretas com atrasos de 60 e 90 segundos. É importante ressaltar que não foram observadas diferenças na potência das oscilações teta entre os grupos. Por fim, foi observada uma forte correlação entre o aumento da coerência em teta na via HPC-CPF, e o desempenho dos animais no labirinto em T durante a tomada de decisão. Em conclusão, nossos achados mostram que uma crise prolongada no início da vida resultou em prejuízos na memória de trabalho, implicando em déficits cognitivos na idade adulta associados à diminuição da sincronia HPC-PFC. Este estudo oferece contribuições importantes sobre como crises no início da vida afetam o processamento cognitivo e podem contribuir para o desenvolvimento de sintomas psiquiátricos.
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