Caracterização eletrofisiológica e neuroquímica de alterações comportamentais produzidas por estimulação elétrica hipocampal em ratos da linhagem Sprague Dawley: implicações para a psicose pós-ictal
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17163/tde-20022025-104405/ |
Resumo: | A epilepsia do lobo temporal é o tipo mais comum de epilepsia focal. Apresenta alta prevalência de psicose, indicando que alterações nos circuitos límbicos são críticas para o desenvolvimento de sintomas psiquiátricos. Evidências experimentais sugerem que as crises podem gerar um estado hiperdopaminérgico através da ativação indireta das vias mesolímbicas. A hiperativação dopaminérgica está associada ao surgimento de alterações comportamentais do tipo psicótica e pode contribuir para a compreensão dos mecanismos da psicose pós-ictal. Neste trabalho, hipotetizou-se que os sintomas relacionados à psicose após uma crise epiléptica estão associados à hiperatividade da via hipocampo (HPC) - núcleo accumbens (Nacc) - pálido ventral (PV) - área tegmental ventral (ATV). Nosso objetivo foi identificar alterações comportamentais do tipo psicóticas após estimulações elétricas e caracterizá-las ao longo do protocolo de abrasamento elétrico, quanto às mudanças neuroquímicas e eletrofisiológicas. Os protocolos experimentais foram realizados com ratos machos adultos da linhagem Sprague-Dawley. A investigação aconteceu em duas etapas: a) a primeira constou com padronização do protocolo de abrasamento elétrico no hipocampo ventral (HPCv), caracterização comportamental através do teste de inibição do reflexo de sobressalto por pré-pulso (IRS) e avaliação eletrofisiológicas na região shell do Nacc (NaccS) e ATV após abrasamento elétrico no HCPv; b) a segunda avaliou as alterações comportamentais e neuroquímicas de neurotransmissores em tecido cerebral. As estimulações elétricas resultaram em prejuízo no filtro sensório-motor, hiperlocomoção, comportamentos estereotipados, ictais e crises tônico-clônicas secundariamente generalizadas. Os comportamentos subcrônicos avaliados três dias após a última estimulação não causou déficits cognitivos, hiperlocomoção ou perturbações no comportamento social. A caraterização eletrofisiológica mostrou que há um aumento da taxa de disparo no NaccS e ATV ao longo dos 10 minutos. Observou-se aumento da duração e amplitude das pós-descargas (PDs) das 3 regiões após as PDs, como também uma redução na potência das frequências subsequentemente às PDs, seguida de uma intensa atividade nas bandas de frequência entre 30 e 120 Hz. A coerência espectral e de fase indicaram sincronia intensa nas bandas de frequência alta. Os comportamentos associados à psicose e ictais foram correlacionados e sofreram a influência das variáveis eletrofisiológicas decorrentes das PDs. O número de crises modulou o perfil neuroquímico da NA, DOPAC e 5HIAA no HPC, e de NA e VMA no Nacc. Os mecanismos descritos para os comportamentos estereotipados e padrões eletrofisiológicos mostraram que a hiperexcitabilidade do HPCv provocou um aumento de disparos neuronais dessincronizados no NaccS e ATV, podendo ser detectados como oscilação gama de ampla frequência encontrada também em modelos de psicose. Juntos, esses achados indicam que a hiperexcitabilidade e a hipersincronia no hipocampo ventral (HPCv) podem ser fatores-chave nas disfunções da via mesolímbica, contribuindo para o surgimento e a manutenção de sintomas psicóticos. Essa relação sugere que as alterações eletrofisiológicas no HPCv não apenas refletem, mas também potencializam os processos patológicos associados a esses sintomas, enfatizando a importância do circuito investigado na fisiopatologia da psicose pós-ictal. |
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Caracterização eletrofisiológica e neuroquímica de alterações comportamentais produzidas por estimulação elétrica hipocampal em ratos da linhagem Sprague Dawley: implicações para a psicose pós-ictalElectrophysiological and neurochemical characterization of behavioral alterations produced by hippocampal electrical stimulation in Sprague Dawley rats: implications for postictal psychosisComorbidades psiquiátricasDopaminaDopamineEpilepsia do lobo temporalHipocampoHippocampusMesolimbic pathwayPostictal psychosisPsicose pós-ictalPsychiatric comorbiditiesTemporal lobe epilepsyVia mesolímbicaA epilepsia do lobo temporal é o tipo mais comum de epilepsia focal. Apresenta alta prevalência de psicose, indicando que alterações nos circuitos límbicos são críticas para o desenvolvimento de sintomas psiquiátricos. Evidências experimentais sugerem que as crises podem gerar um estado hiperdopaminérgico através da ativação indireta das vias mesolímbicas. A hiperativação dopaminérgica está associada ao surgimento de alterações comportamentais do tipo psicótica e pode contribuir para a compreensão dos mecanismos da psicose pós-ictal. Neste trabalho, hipotetizou-se que os sintomas relacionados à psicose após uma crise epiléptica estão associados à hiperatividade da via hipocampo (HPC) - núcleo accumbens (Nacc) - pálido ventral (PV) - área tegmental ventral (ATV). Nosso objetivo foi identificar alterações comportamentais do tipo psicóticas após estimulações elétricas e caracterizá-las ao longo do protocolo de abrasamento elétrico, quanto às mudanças neuroquímicas e eletrofisiológicas. Os protocolos experimentais foram realizados com ratos machos adultos da linhagem Sprague-Dawley. A investigação aconteceu em duas etapas: a) a primeira constou com padronização do protocolo de abrasamento elétrico no hipocampo ventral (HPCv), caracterização comportamental através do teste de inibição do reflexo de sobressalto por pré-pulso (IRS) e avaliação eletrofisiológicas na região shell do Nacc (NaccS) e ATV após abrasamento elétrico no HCPv; b) a segunda avaliou as alterações comportamentais e neuroquímicas de neurotransmissores em tecido cerebral. As estimulações elétricas resultaram em prejuízo no filtro sensório-motor, hiperlocomoção, comportamentos estereotipados, ictais e crises tônico-clônicas secundariamente generalizadas. Os comportamentos subcrônicos avaliados três dias após a última estimulação não causou déficits cognitivos, hiperlocomoção ou perturbações no comportamento social. A caraterização eletrofisiológica mostrou que há um aumento da taxa de disparo no NaccS e ATV ao longo dos 10 minutos. Observou-se aumento da duração e amplitude das pós-descargas (PDs) das 3 regiões após as PDs, como também uma redução na potência das frequências subsequentemente às PDs, seguida de uma intensa atividade nas bandas de frequência entre 30 e 120 Hz. A coerência espectral e de fase indicaram sincronia intensa nas bandas de frequência alta. Os comportamentos associados à psicose e ictais foram correlacionados e sofreram a influência das variáveis eletrofisiológicas decorrentes das PDs. O número de crises modulou o perfil neuroquímico da NA, DOPAC e 5HIAA no HPC, e de NA e VMA no Nacc. Os mecanismos descritos para os comportamentos estereotipados e padrões eletrofisiológicos mostraram que a hiperexcitabilidade do HPCv provocou um aumento de disparos neuronais dessincronizados no NaccS e ATV, podendo ser detectados como oscilação gama de ampla frequência encontrada também em modelos de psicose. Juntos, esses achados indicam que a hiperexcitabilidade e a hipersincronia no hipocampo ventral (HPCv) podem ser fatores-chave nas disfunções da via mesolímbica, contribuindo para o surgimento e a manutenção de sintomas psicóticos. Essa relação sugere que as alterações eletrofisiológicas no HPCv não apenas refletem, mas também potencializam os processos patológicos associados a esses sintomas, enfatizando a importância do circuito investigado na fisiopatologia da psicose pós-ictal.Temporal lobe epilepsy is the most common type of focal epilepsy. It has a high prevalence of psychosis, indicating that changes in limbic circuits are critical for the development of psychiatric symptoms. Experimental evidence suggests that seizures can induce a hyperdopaminergic state through indirect activation of the mesolimbic pathways. Dopaminergic hyperactivation is associated with the onset of psychotic-like behavioral changes and may contribute to understanding the mechanisms of postictal psychosis. In this study, we hypothesized that symptoms related to psychosis after an epileptic seizure are associated with hyperactivity of the hippocampus (HPC) - nucleus accumbens (NAcc) -ventral pallidum (VP) - ventral tegmental area (VTA) pathway. Our goal was to identify psychotic-like behavioral changes after electrical stimulations and characterize them throughout the electrical kindling protocol, focusing on neurochemical and electrophysiological changes. The experimental protocols were conducted with adult male Sprague-Dawley rats. The investigation occurred in two phases: a) the first involved standardization of the ventral hippocampal (vHPC) electrical kindling protocol, behavioral characterization through the pre-pulse inhibition (PPI) test, and electrophysiological evaluation in the NAcc shell (NAccS) and VTA after vHPC kindling; b) the second phase assessed behavioral and neurochemical changes in neurotransmitters within brain tissue. The electrical stimulations resulted in impairments in sensorimotor gating, hyperlocomotion, stereotyped behaviors, ictal events, and secondarily generalized tonic-clonic seizures. The subchronic behaviors evaluated three days after the last stimulation did not show cognitive deficits, hyperlocomotion, or disturbances in social behavior. Electrophysiological characterization showed an increase in firing rate in the NAccS and VTA over 10 minutes. We observed increased duration and amplitude of after-discharges (ADs) in all three regions following the ADs, as well as a reduction in power at frequencies following the ADs, followed by intense activity in the frequency bands between 30 and 120 Hz. Spectral and phase coherence indicated intense synchrony in high-frequency bands. Psychosis-associated behaviors and ictal events were correlated and influenced by the electrophysiological variables resulting from ADs. The number of seizures modulated the neurochemical profile of NA, DOPAC, and 5HIAA in the HPC, and NA and VMA in the NAcc. The mechanisms described for stereotyped behaviors and electrophysiological patterns showed that hyperexcitability of the vHPC triggered an increase in desynchronized neuronal firing in the NAccS and VTA, detectable as broad-frequency gamma oscillations also observed in psychosis models. Together, these findings indicate that hyperexcitability and hypersynchrony in the ventral hippocampus (vHPC) may be key factors in mesolimbic pathway dysfunction, contributing to the emergence and maintenance of psychotic symptoms. This relationship suggests that electrophysiological changes in the vHPC not only reflect but also potentiate pathological processes associated with these symptoms, emphasizing the importance of this circuit in the pathophysiology of postictal psychosis.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPLeite, João PereiraRuggiero, Rafael NaimePrizon, Tamiris2024-11-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17163/tde-20022025-104405/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/openAccesspor2025-05-05T10:38:33Zoai:teses.usp.br:tde-20022025-104405Biblioteca 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:27212025-05-05T10:38:33Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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