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A neurogênese hipocampal é modulada por muitos fatores que incluem envelhecimento, estresse, enriquecimento ambiental, atividade física e aprendizado. Atividade física voluntária (espontânea) estimula a proliferação celular no giro denteado e facilita a aquisição e/ou retenção de tarefas dependentes do hipocampo, incluindo o Labirinto Aquático de Morris. Embora seja bem estabelecido que o exercício físico regular melhore o desempenho em tarefas de memória e aprendizado, não está claro qual a duração desses benefícios após o final da atividade física. Neste estudo investigamos a relação temporal entre os efeitos benéficos da atividade física associado ao aprendizado de tarefa dependente da função hipocampal, e sua relação com a neurogênese, levando em consideração também o tempo decorrido desde o término da atividade física. Grupos independentes de ratos tiveram acesso a roda de atividade ao longo de 7 dias (Grupo EXE) ou roda bloqueada (Grupo Ñ-EXE) e receberam injeções de BrdU nos últimos 3 dias de exposição roda. Após um INTERVALO de 1, 3 ou 6 semanas após o final da exposição a roda de atividade após o final da exposição a roda de atividade, os animais foram testados no labirinto aquático de Morris, sendo uma parte deles expostos a tarefa de memória operacional espacial, dependente da função hipocampal (H), e outra parte a uma tarefa de busca por uma plataforma visível, independente da função hipocampal (ÑH). Em ambos os casos, o intervalo entre as tentativas (ITI) foi de 10 minutos durante as sessões 1-6 e (virtualmente) zero minutos durante as sessões 7-10. Concluída a tarefa os cérebros foram processados para imuno-histoquímica. Foram feitas imunoistoquímicas para a detecção de Ki-67 (proliferação celular), BrdU, NeuN (para identificar neurónios maduros), e DCX (para identificar imaturo neurônios). Nossos dados suportam a ideia que atividade física voluntária induz um aumento na proliferação celular e na diferenciação neuronal (neurogênese) no giro denteado. A introdução de um período de intervalo entre o final do exercício e a execução da tarefa comportamental causa uma redução significativa na sobrevivência dos novos neurônios, como observado com 1 semana de intervalo em comparação com os animais testados com 6 semanas de intervalo. Em contraste, entretanto, o presente resultado não confirma que esse aumento da neurogênese é acompanhado por melhora na memória espacial, como avaliado por meio da versão que envolve memória operacional no labirinto aquático de Morris. O aprendizado da tarefa do labirinto aquático de Morris, na versão de memória operacional que é dependente do hipocampo, leva a um aumento da sobrevivência dos novos neurônios que foram produzidos no período de exercício, ao passo que o aprendizado da versão independente da tarefa leva a uma redução do número absoluto de novos neurônios Hippocampal adult neurogenesis is modulated by many factors including age, stress, environmental enrichment, physical exercise and learning. Spontaneous exercise in a running wheel stimulates cell proliferation in the adult dentate gyrus and facilitates acquisition and/or retention of hippocampal-dependent tasks including the Morris water maze. While it is well established that regular physical exercise improves cognitive performance, it is unclear for how long these benefits last after its interruption. In this study, we investigate the temporal relation between exercise-induced benefits associated with learning of a hippocampal-dependent task, this relationship with neurogenesis, considering the time after exercise has ended. Independent groups of rats were given free access to either unlocked (EXE Group) or locked (No-EXE Group) running wheels for 7 days, having received daily injections of BrdU for the last 3 days. The animals were then transferred to standard home cages. After a time period of either 1, 3 or 6 weeks, the animals were tested in the Morris water maze, one of them being exposed to the spatial working memory task dependent on hippocampal function (H) and partly to a task search for a visible platform, independent of hippocampal function (NH). In both cases, the interval between trials (ITI) was 10 minutes during sessions and 1-6 and (virtually) zero minute during the sessions 7-10. After the task brains were processed for immunohistochemistry. Cell proliferation and net neurogenesis were assessed in hippocampal sections using antibodies against BrdU, NeuN (to identify mature neurons), and DCX (to identify immature neurons). Data of the present study confirm that exposure of rats to 7 days of spontaneous wheel running increases cell proliferation and neurogenesis. In contrast, however, the present results did not confirm that this neurogenesis is accompanied by a significant improvement in spatial learning, as evaluated using the working memory version of the Morris’ water maze task. The introduction of a delay period between the end of exercise and cognitive training on the Morris water maze reduces cell survival; the number of new neurons was higher in the EXE1 week delay group as compared to the EXE6 week delay. We showed that learning the Morris water maze in the working memory task dependent on hippocampal function (H) increases the new neurons survival, in contrast, learning hippocampal-independent version of the task decreases number of new neurons

Prever eventos ambientais, com base em memórias sobre regularidades passadas, é uma das funções fundamentais de sistemas nervosos complexos. Eventos ordenados serialmente ou sequências estruturadas de estímulos permitem extrair informação passível de descrição formal que define seu padrão serial. Esse padrão inclui informações temporais e espaciais que facultam prever os próximos eventos da sequência, possibilitando a preparação prévia do organismo para lidar com sua ocorrência. Não surpreende que animais, incluindo o ser humano, aprendam, de maneira relativamente rápida, sobre regras e estruturas de padrões sequenciais de estímulos. O uso de tarefas de tempo de reação serial (TRS) é recorrente em estudos envolvendo a formação de associações, antecipação, atenção, as bases da memória e aprendizagem de relações complexas. Resumidamente, voluntários devem responder a estímulos apresentados em sequências repetitivas ou aleatórias. Com o treino, há redução no tempo de reação a cada estímulo, refletindo a aprendizagem de relações percepto-motoras. Essa redução, porém, é maior na sequência repetitiva em relação à sequência aleatória, indicando um aprendizado também sobre a sequência repetitiva, mesmo quando o voluntário não a percebe (conscientemente) e seja incapaz de relatar sua existência. Trata-se, portanto, de uma aquisição (inicialmente) implícita. A complexidade de uma sequência de estímulos pode ser expressa quantitativamente por meio de uma ferramenta matemática proposta por Shannon (1948), a entropia informacional (EI), que considera, entre outras coisas, a probabilidade de ocorrência dos estímulos em diferentes níveis. No presente trabalho, avaliamos em que extensão o conceito de EI permite prever o desempenho de ratos na tarefa de TRS envolvendo sequências com diferentes níveis de complexidade. Ratos foram treinados a reagir (1) a uma sequência repetitiva de estímulos, cuja quantidade de EI no nível 1 (que relaciona os estímulos da sequência 2 a 2) era 2,75. Após atingirem um nível assintótico de desempenho, os animais foram expostos (2) a sequências variáveis de estímulos com a mesma quantidade de EI no nível 1, porém, com maior quantidade de EI no nível 2 (que relaciona os estímulos da sequência 3 a 3). Numa etapa posterior os animais foram expostos (3) a uma nova sequência repetitiva de estímulos, cuja quantidade de EI no nível 1 era 3,00; por fim, os animais foram submetidos (4) a sequências variáveis com a mesma quantidade de EI no nível 1em relação à sequência anterior, porém, com maior quantidade de EI no nível 2 . Os resultados mostraram que os ratos aprenderam sobre os padrões seriais e, mais interessante, que seu desempenho esteve fortemente correlacionado à quantidade de EI no nível 2. Em outras palavras, quanto maior a EI, pior o desempenho dos animais tanto em termos do tempo de reação como em termos da percentagem de respostas corretas. Portanto, o conceito de EI permite não apenas quantificar a complexidade de sequências empregadas em estudos envolvendo aprendizagem serial, mas também prever o desempenho dos animais. Prediction of environmental events, relying on memories of past regularities, is one of the fundamental functions of complex nervous systems. Sequences of serially ordered stimuli allow extracting information that defines its serial pattern. These patterns allow prediction of the next item in a sequence of events, facultating previous preparation to deal with its occurrence. Not surprisingly, animals, including humans, can identify rules present in serial structures of stimuli. Serial reaction time tasks (SRTT) have been extensively used in studies involving association, anticipation, attention, and learning and memory. Typically, subjects have to react to stimuli presented either in random or in repetitive sequences. As training proceeds, reaction time to each stimulus decreases, reflecting acquisition of this perceptual-motor skill. However, reaction time reduction is greater for repetitive sequences relative to the random sequences, indicating acquisition about the repetitive structure of the sequence. In human beings, this may occur even when the subject in uncapable of reporting the existence of a sequence, indicating that the acquisition was (at least initially) implicit rather than explicit. The complexity of a sequence of stimuli, at different levels, may be quantifyed by means of a mathematical tool proposed by Shannon (1948), the information entropy (IE). In this study we evaluated to which extent IE can predict performance of rats in SRTT involving sequences of stimuli organized at different levels of complexity. Rats were trained to react (1) a repeated sequence of stimuli which IE at the level \"1\" (i.e., expressing to which extent a given item allow prediction of the next) was 2.75. After reaching an asymptotic level of performance, the animals were exposed (2) a variable sequence of stimuli with the same amount of IE in the level \"1\", but with more IE in the level \"2\" (i.e., expressing to which extent two given items allow prediction of the next). Later the animals were exposed to (3) a new repeated sequence of stimuli, which IE at the level \"1\" was 3.00. Finally, the animals were submitted to (4) a random sequence of stimuli with the same amount of IE at the level \"1\", i.e., 3.00, but with greater IE in level 2. Results showed that rats learned about the serial patterns and, more interestingly, their performance strongly correlated to the amount of IE at the level \"2 \", both in terms of reaction times and in terms of percentage of correct responses. Therefore, IE allows not only to quantify complexity of sequences in studies involving serial learning, but also to predict performance of the subjects.

Acidentes ofídicos constituem um problema de saúde publica. Estudos prévios indicam que constituintes do veneno de Crotalus durissus terrificus injetados sistemicamente promovem, agudamente, aumento dos níveis de ansiedade em ratos; se injetados topicamente na formação hipocampal, região intimamente ligada a processos de memória espacial e ansiedade, induzem alterações citoestruturais. O objetivo deste trabalho foi avaliar, em ratos, efeitos comportamentais decorrentes da injeção sistêmica de veneno bruto de Crotalus durissus terrificus e a eficácia do soro anticrotálico em prevenir esses prejuízos quando administrado variáveis intervalos de tempo depois do envenenamento. Ratos submetidos a uma única injeção sistêmica de veneno bruto 7 dias antes do inicio dos testes foram avaliados nas tarefas de memória de referencia e de memória operacional no labirinto aquático de Morris, e também a uma tarefa envolvendo uma plataforma visível no mesmo aparelho. A seguir, os animais foram submetidos ao paradigma do teste-reteste no labirinto em cruz elevado. Os resultados mostraram que houve prejuízos de memória de referencia e de memória operacional; este último efeito ocorreu quando o intervalo entre as tentativas foi de 10 minutos, mas não quando foi de zero minutos. Potenciais efeitos sensoriais e motores foram excluídos. Alem disso, houve substancial aumento nos níveis de ansiedade. A administração de soro anti-crotálico preveniu os principais prejuízos de memória desde que realizada em ate 10 horas apos a injeção do veneno (foram testados intervalos de 0, 0,5, 2, 10 e 24 horas, em grupos independentes de animais)..O grupo tratado com soro anti-crotálico 24 horas depois do envenenamento apesar de prejudicado em relação aos grupos controle (um injetado com salina e o outro apenas com soro), exibiu desempenho melhor do que o grupo tratado apenas com veneno. Assim, o presente conjunto de resultados representam a primeira demonstração de que (1) uma única dose sistêmica do veneno crotálico produz prejuízos de memória espacial em ratos e aumenta os níveis de ansiedade avaliados 4 semanas apos a injeção, e (2) os prejuízos de memória podem ser prevenidos pela administração de soro anticrotálico desde que essa administração ocorra em ate 10 horas apos o envenenamento. Snakebites constitute a serious public health problem in Brazil. Prior studies have shown that systemic injections of venom fractions of Crotalus durissus terrificus produce acute increase in anxiety levels in rats; when injected topically within the hippocampal formation, a brain region underlying processes of spatial memory and anxiety, induce damage. The aims of this study included to investigate, in rats, behavioral effects of a single systemic injection of crude venom on performance of spatial memory tasks and on anxiety, and the efficacy and time course of the antivenom administration to prevent memory disruption. Rats subjected to a single systemic injection of venom 7 days before the beginning of behavioral testing were evaluated in modified versions of the reference and working memory tasks in the water maze, and also to a version of the task in which the platform is visible. Then, the subjects were submitted to the test-retest paradigm in the elevated plus maze. Rats injected with the venom exhibited disruption of performance both in reference and working memory versions of the water maze task; in this latter task, however, disruption occurred when the intertrial interval was 10 minutes but not when the it was zero minutes. Anti-crotalic serum injection prevented memory disruptions when its administration occurred up to 10 hours after injection of the venom (time intervals evaluated included 0, 0.5, 2, 10 and 24 hours, in independent groups of rats). Subjects that received anti-crotalic serum 24 hours after venom injection exhibited disruption of memory relative to control groups (one of them treated with saline and the other with anti-crotalic serum only); however, performance of those animals was better when compared to subjects receiving only venom administration. These results show, to our knowledge for the first time, that (1) a single systemic injection of crotalic venom induces disruption of spatial memory and increases anxiety evaluated 4 weeks after injection, and (2) major spatial memory disruptions may be prevented by administration of the anti-crotalic serum up to 10 hours after the venom injection.

Seres humanos com danos nos corpos mamilares exibem prejuízos no funcionamento da memória episódica. O presente estudo investigou a possível participação do núcleo mamilar medial (MM), estrutura densamente inervada por fibras imunorreativas ao hormônio concentrador de melanina (MCH) potencialmente envolvida no comportamento alimentar, em processos de evocação de memórias sobre locais em que alimento foi previamente encontrado, em ratos. Investigou-se ainda seu envolvimento na memória espacial motivada aversivamente, por meio do labirinto aquático de Morris, e em processos de ansiedade, por meio do labirinto em cruz elevado. Descreve-se uma tarefa comportamental envolvendo busca alimentar orientada por memória espacial em ratos, funcionalmente análoga ao teste de aprendizagem de pares associados, utilizado para avaliar memória episódica em seres humanos. Ratos treinados a escavar numa arena para obter alimento foram expostos ao pareamento de um determinado sabor, e.g., amendoim, com um local da arena e, numa segunda tentativa, ao pareamento de um outro sabor, e.g., avelã, com um local diferente da mesma arena. Antes de uma terceira tentativa, ainda na caixa de espera, os animais receberam uma amostra de amendoim ou avelã. Então, inseridos na arena para uma terceira tentativa, deveriam procurar e escavar por alimento enterrado no local sinalizado pela amostra. As associações sabor-local, a seqüência das associações, os locais do pareamento e a amostra oferecida antes da terceira tentativa, variaram quase aleatoriamente a cada dia. O treinamento dos animais para a aquisição da tarefa foi prolongado. O número de visitas e o tempo de permanência no local da arena sinalizado pela amostra foram significativamente maiores em relação aos parâmetros correspondentes ao local pareado com alimento mas não sinalizado pela amostra, quando o intervalo de tempo entre a 2ª e 3ª tentativas foi 60 ou 120 minutos; Testes de Avaliação sem oferta de alimento na arena na 3ª tentativa, permitiram excluir a hipótese de que os animais desempenharam essa tarefa com base em estímulos olfativos, levando à conclusão que o fizeram com base na memória das associações sabor-local. Ratos com danos seletivos do MM, induzidos pela aplicação tópica, micro-iontoforética, de N-Metil-D-Aspartato (NMDA), testados na tarefa de pares associados sabor-local, não exibiram prejuízo de desempenho em relação aos animais controle. Análises adicionais revelaram que houve uma redução da busca por alimento em ambos os grupos (lesado e controle) nos testes pós-operatórios, em relação ao seu próprio desempenho nos testes pré-operatórios; porém, essa redução foi mais acentuada em relação ao local sinalizado pela amostra, particularmente nos animais do grupo lesado. Estes resultados, embora não conclusivos, podem representar indícios em favor da idéia de que o MM estaria envolvido numa circuitaria relacionada à memória espacial voltada à busca alimentar. Mais estudos seriam necessários para avaliar essa possibilidade. Além disso, esses animais não exibiram qualquer prejuízo no teste de memória de referência espacial no labirinto aquático de Morris e no paradigma do teste e re-teste no labirinto em cruz elevado, sugerindo que esse tipo de lesão não leva a deficiência no funcionamento da memória espacial motivada por estimulação aversiva, na memória aversiva por espaços abertos ou nos mecanismos responsáveis pela ansiedade. Human beings with damage to the mammillary bodies exhibit episodic memory disruption. This study investigated the potential participation of the medial mammillary nucleus (MM), a structure that receives a high density of melaninconcentrating hormone immunoreactive fibers (MCH) potentially involved in food intake, in processes of retrieval of memory about places where food was previously found, in rats. In addition, we investigated the possible involvement of this brain structure in both aversively motivated spatial memory, using the Morris´ water maze, and in anxiety, using the elevated plus maze. A behavioral task involving search for food guided by spatial memory, in rats, functionally analogous to the paired-associate learning task used for studying episodic memory in humans, was described. Rats trained to dig for food in an arena were exposed both to the pairing of a taste, peanut, with a specific place in the arena and, in a second trial, to the pairing of another taste, hazelnut, with another place in the arena. Immediately before a third trial, while still in the waiting box, the animals received a sample of either peanut or hazelnut. Then, they were inserted into the arena for a third trial and could search and dig for food buried in the place previously associated with the sample. The taste-place associations, sequence of associations, pairing places and sample offered before the third trial, were all varied quasi-randomly every day. The animals took extensive training to learn this task. It was found that the number of visits and the time spent in the place indicated by the sample were significantly greater as compared to the corresponding parameters of the place previously associated with a taste but not indicated by the sample, when the time interval between the second and the third trials was both 60 and 120 min; probe tests with no food in the arena in the third trial allowed to exclude the hypothesis that the rats were performing the task relying on olfactory cues, leading to the conclusion that the animals performed the task relying on the memory for the associations tastefood. Rats with selective damage to the MM, induced by topic, microiontophoretic, injections of N-Methyl-D-Aspartate (NMDA), tested in the taste-place pairedassociate learning task, did not exhibit any disruption of performance relative to the controls. Additional analyses revealed that both MM and control subjects exhibited a reduction of food search during the post-operatory tests as compared to their own performance in pre-operatory tests; however, this reduction was stronger towards the place indicated by the sample, particularly for the animals subjected to MM damage. Even though not conclusive, these results may suggest that the MM might be involved in search for food guided by spatial memory. More studies would be required to evaluate this possibility. Further, these rats did not exhibit any disruption of performance in the reference memory test in the water maze and in the test/re-test elevated plus maze, suggesting that this type of damage does not disrupt aversively motivated spatial memory, open-space aversive memory and anxiety.