Caracterização do comportamento de ratas submetidas ao condicionamento aversivo por estimulação química da matéria cinzenta periaquedutal

Abstract

Experiências traumáticas podem estabelecer memórias emocionais que resultam em mudanças comportamentais adaptativas cujo objetivo maior é reduzir a incerteza e se preparar para novos desafios futuros de natureza semelhante. Esse comportamento defensivo pode ser melhor compreendido utilizando o condicionamento aversivo clássico, fundamentado no pareamento de um estímulo emocionalmente neutro com um estímulo incondicionado aversivo (EI). Quando esta associação é efetivada, um estímulo inicialmente neutro se transforma em um estímulo condicionado (EC), capaz de desencadear a expressão das respostas defensivas. Em roedores, o olfato é o sentido mais aguçado sendo capaz de gerar respostas comportamentais com maior intensidade, adicionalmente a estimulação química da matéria cinzenta periaquedutal (PAG) foi apontada como um estímulo eficaz incondicionado para o condicionamento aversivo clássico. Entretanto, estudos para compreensão da neurobiologia das respostas defensivas são majoritariamente feitas com animais machos, sendo que, em humanos, a incidência de transtornos associados às memórias aversivas é maior em mulheres e sabe-se que as fêmeas possuem influências fisiológicas que podem implicar em um padrão comportamental diferente dos machos. Dessa forma, o presente trabalho usou o paradigma de condicionamento aversivo olfatório com estimulação química da PAG e do tratamento de midazolam a fim de compreender a aquisição e expressão de respostas defensivas de ratas. Os resultados mostraram que na curva dose-resposta de NMDA as fêmeas apresentam curvas distintas de machos submetidos previamente a mesmo protocolo, sendo a dose de maior efeito nas fêmeas a de 25 pmol enquanto que nos machos o aumento de respostas defensivas foi obtido a partir da dose de 50 pmol. As ratas apresentaram baixas porcentagens de congelamento de maneira geral, e não apresentaram diferenças entre as doses no dia da exposição ao odor. Ao contrário dos ratos, as ratas não expressaram comportamentos defensivos que revelassem o aprendizado da memória associativa. O tratamento com o midazolam nas ratas gerou sedação e, não alterou a resposta comportamental no dia do teste de exposição ao odor. Desta maneira, os resultados sugerem a existência de dimorfismos sexuais na função e modulação da PAG na expressão de respostas defensivas e formação da memória associativa.

Abstract: Traumatic experiences can establish emotional memories that result in adaptive behavioral changes whose main objective is to reduce uncertainty and prepare for new challenges of a similar nature in the future. This defensive behavior can be better understood using classic aversive conditioning, based on the pairing of an emotionally neutral stimulus with an aversive unconditioned stimulus (US). When this association is made, an initially neutral stimulus becomes a conditioned stimulus (CS), capable of triggering the expression of defensive responses. In rodents, the sense of smell is the keenest sense, being able to generate more intense behavioral responses, in addition, the chemical stimulation of the periaqueductal gray matter (PAG) was pointed out as an effective unconditioned stimulus for classical aversive conditioning. However, studies to understand the neurobiology of defensive responses are mostly done with male animals, and in humans, the incidence of disorders associated with aversive memories is higher in women and it is known that females have physiological influences that may imply a behavioral pattern different from males. Thus, the present work used the olfactory aversive conditioning paradigm with chemical stimulation of the PAG and midazolam treatment in order to understand the acquisition and expression of defensive responses in female rats. The results showed that in the NMDA dose-response curve, females have distinct curves compared to males submitted to the same protocol, with the dose having the greatest effect in females being 25 pmol while in males the increase in defensive responses was obtained from the dose of 50 pmol. The rats showed low percentages of freezing in general, and showed no differences between doses on the day of exposure to odor. Unlike male rats, female rats did not express defensive behaviors that would reveal the learning of associative memory. Treatment with midazolam in female rats generated sedation and did not alter the behavioral response on the day of the odor exposure test. Thus, the results suggest the existence of sexual dimorphisms in the function and modulation of the PAG in the expression of defensive responses and formation of associative memory.