Caracterização eletrofisiológica das oscilações delta e teta do hipocampo dorsal de ratos durante locomoção em esteira

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Furtunato, Alan Michel Bezerra
• Orientador(a): Soares, Bruno Lobão
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PSICOBIOLOGIA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Hipocampo; Locomoção; Oscilações; Delta; Teta
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/29966

A oscilação hipocampal no ritmo teta (6-10 Hz) foi extensivamente estudada em pesquisas desenvolvidas desde os anos 1950. Nestas pesquisas, foi constatado que o ritmo teta está implicado em funções cognitivas, na integração sensório-motora, no sono paradoxal e na locomoção. Como reportam muitos trabalhos, variações da potência a frequência das oscilações teta hipocampais estão associadas com a velocidade de locomoção e intensidade de execução de programas motores. Paralelamente, o ritmo delta (0,5-4 Hz) é normalmente observado durante o sono de ondas lentas, períodos de inatividade na vigília e estados de anestesia. Acredita-se que estes ritmos oscilatórios de baixa frequência permitam a troca de informações entre assembleias de neurônios localizados em regiões distantes do encéfalo e, tanto o ritmo teta como o ritmo delta ocorrem em múltiplas regiões corticais e subcorticais. No hipocampo, estas oscilações ocorrem de forma antagônica, sendo classicamente utilizadas para a definição de estados ativos e inativos do hipocampo. Sendo o ritmo delta característico do estado inativo, visto sua ocorrência durante o sono de ondas lentas e períodos de imobilidade durante a vigília; E o ritmo teta característico do estado ativo do hipocampo, dada sua ocorrência durante o sono paradoxal e sobretudo, durante a locomoção. Dessa forma, a coexistência destes ritmos oscilatórios no hipocampo não é observada ao longo da literatura e ainda, a razão teta/delta é comumente utilizado para definir períodos de inatividade e atividade durante tarefas de exploração espacial. Entretanto, a partir de um indício encontrado na literatura, na presente dissertação, estudamos a dinâmica das oscilações teta e delta na área CA1 do hipocampo dorsal de roedores por meio de dois protocolos distintos de locomoção em esteira. No primeiro manuscrito, realizamos o registro eletrofisiológico de 3 ratos machos da linhagem long-evans submetidos a 11 sessões (n=11) de 35 corridas com duração de 15 segundos a uma velocidade constante de 30 cm/s em uma esteira colocada no centro de um aparato. A análise dos resultados mostrou, respectivamente, aumento e diminuição da potência das oscilações delta e teta no decorrer das 35 corridas. Além disso, detectamos que houve um aumento da coerência interhemisférica das oscilações na banda delta sem alterações de coerência na banda teta. Dessa forma é sugerido que estas variações de potência e frequência das bandas teta e delta podem estar associadas a mudanças dinâmicas da rede hipocampal necessárias para a manutenção do exercício de corrida, não simplesmente a velocidade. A seguir, no segundo manuscrito, realizamos registros eletrofisiológicos da área CA1 do hipocampo dorsal em 6 ratos machos da linhagem wistar ao longo de 22 sessões (n=22) de 48 corridas de 20 segundos de duração escalonadas em uma sequência de 8 blocos de 6 corridas, das quais: 3 corridas em taxas de aceleração constantes (1, 1,5 e 2 cm/s²) e 3 em velocidades constantes (20, 30 e 40 cm/s). Nas corridas de maior taxa de aceleração (1,5 e 2 cm/s²) e nas corridas de velocidades constantes mais altas (30 e 40 cm/s) a potência e a frequência do ritmo delta foi maior que nas corridas de taxa de aceleração menor (1 cm/s²). As oscilações teta também apresentaram um aumento de potência nas corridas de velocidades constantes mais altas (30 e 40 cm/s), assim como nas corridas de maiores taxas de aceleração (1,5 e 2 cm/s²). Entretanto, a frequência da oscilação teta não apresentou diferenças significativas conforme o aumento da velocidade e da aceleração. Por meio dessas observações, concluímos que maiores velocidades de locomoção promovem o aumento da potência das oscilações delta e teta, assim como o aumento da frequência das oscilações delta na região hipocampal de CA1. Verificamos assim que as oscilações teta e delta podem coexistir no hipocampo de ratos durante corrida estacionária. Em conjunto, nossos resultados corroboram evidências prévias da associação da potência no ritmo teta hipocampal com a velocidade de locomoção e demonstram pela primeira vez que as oscilações delta hipocampais são moduladas pela velocidade de locomoção. Entretanto, mais estudos são necessários para esclarecer o papel do ritmo delta hipocampal durante a execução de protocolos de locomoção estacionária.