Alterações comportamentais de ratos privados de sono paradoxal (PSP)

X Salão de Iniciação Científica

PUCRS

Alterações comportamentais de ratos privados de sono paradoxal (PSP)

Lenemar Nascimento Pedroso

, Janira dos Santos Lima Barbosa

, Elisangela Pereira

, Marielli Dal- Bó

, Letícia Boing

, Jucélia Jeremias Fortunato

(orientadora)

1

Laboratório de Pesquisa Básica e Experimental em Neurociências. Unisul

Resumo

Objetivo: Avaliar as respostas comportamentais de ratos privados de sono durante 72

horas por meio de teste de Habituação em Campo Aberto (atividade motora) e Teste de Reconhecimento (resposta cognitiva).

Métodos: Ratos Wistar machos (60dias) divididos em dois grupos: i) grupo controle

(n=15), ii) ratos privados do sono paradoxal durante 72 horas (n=15). Os animais foram submetidos a privação do sono paradoxal usando o método de plataforma múltipla modificada que consiste em colocar 15 animais em um tanque (123 x 44 x 44 cm) contendo 17 plataformas quadradas (6,5 cm x 6,5 cm), com o nível da água 1 cm abaixo da sua superfície.

O número de plataformas maior que o de animais permite que eles possam mover-se de uma para outra. A atonia muscular presente no sono paradoxal faz com que o animal acorde ao encostar o focinho ou, ainda, o corpo inteiro na água. Os animais controles permaneceram em suas gaiolas-moradia no mesmo ambiente onde foi realizada a privação de sono. Os dados foram expressos como média ± S.E.M. (erro-padrão da média). A comparação entre os grupos foi realizada através do Teste-t de Student, com significância de 0,05.

Resultados: A privação do sono paradoxal diminuiu a atividade motora de ratos

quando avaliados no teste de Habituação em Campo Aberto. Quando analisado o tempo gasto

pelos animais para a exploração global dos objetos, observamos que houve aumento

significativo na resposta de habituação no teste de Reconhecimento de Objeto entre o grupo

privado quando comparado com o grupo controle. Considerou-se que o animal apresentou

bom desempenho quando o reconhecimento de um novo objeto foi significativamente maior

que a exploração de um objeto já conhecido. O grupo privado do sono paradoxal apresentou

prejuízo significativo na memória de longa duração quando comparados com o grupo

controle. Notou-se também, decorrente da insônia forçada, que alguns animais tiveram ereções espontâneas.

Conclusão: Considerando que agentes estressores apresentam papel fundamental nas

respostas comportamentais de ratos Wistar, observamos que a privação do sono paradoxal durante 72 horas consecutivas foi capaz de diminuir a atividade motora; a atividade exploratória dos ratos privados sono paradoxal apresentou resposta significativa quando comparados com o grupo controle; a resposta de habituação foi maior nos ratos privados do sono; a memória de longa duração foi afetada nos ratos privados do sono paradoxal; a freqüência da auto-limpeza foi maior nos ratos privados do sono paradoxal; a privação do sono estimulou ereções espontâneas.

Introdução

O ser humano, assim como outros animais, apresenta dois estados comportamentais básico: vigília e sono. Durante a vigília, importantes funções são executadas. O sono, por outro lado, é de fundamental relevância para o descanso do organismo e apresenta basicamente duas fases, com mecanismos fisiológicos distintos: sono lento (não REM) e sono paradoxal (REM).

O sono está envolvido com funções fisiológicas vitais e não é o resultado da diminuição da atividade neuronal, mas decorre da atividade de várias estruturas do encéfalo, envolvendo mecanismos complexos. Portanto, problemas nas diversas etapas do sono poderão expressar conseqüências tanto no sono quanto na vigília, entre elas, fadiga, irritabilidade, agressividade e certo grau de dificuldade de concentração no dia seguinte. Em estudos feitos com ratos submetidos à privação total de sono (por 6 a 33 dias) observa-se deteriorização das funções fisiológicas, com intensa fraqueza e morte. Observa-se também que animais jovens suportam melhor a falta de sono que os mais velhos. Caracteristicamente a falta de sono leva a fadiga, alucinações e delírios. Outra característica é a perda do rendimento intelectual em humanos. Considerando que a insônia atinge cerca de um terço da população brasileira (SILVA et al., 2004), justifica-se a importância do estudo para avaliar as alterações comportamentais e cognitivas causadas por este distúrbio do sono.

Metodologia

Os ratos Wistar machos (60dias) foram divididos em dois grupos: i) grupo controle

(n=15), ii) ratos privados do sono paradoxal durante 72 horas (n=15).

Os animais foram submetidos a privação do sono paradoxal usando o método de Andersen (2004) de plataforma múltipla modificada que consiste em colocar 15 animais em um tanque (123 x 44 x 44 cm) contendo 17 plataformas quadradas (6,5 cm x 6,5 cm), com o nível da água 1 cm abaixo da sua superfície. O número de plataformas maior que o de animais permite que eles possam mover-se de uma para outra. A atonia muscular presente no sono paradoxal faz com que o animal acorde ao encostar o focinho ou, ainda, o corpo inteiro na água. Os animais controles permaneceram em suas gaiolas-moradia no mesmo ambiente onde foi realizada a privação de sono.

Para avaliar as possíveis alterações comportamentais causadas pela privação do sono paradoxal, os animais foram submetidos a dois testes comportamentais. A atividade motora será testada na Habituação em Campo Aberto (open-field test) e a avaliação cognitiva será conduzida através do Teste de Reconhecimento (CMAI). Os dados foram expressos como média ± S.E.M. (erro-padrão da média). A comparação entre os grupos foi realizada através do Teste-t de Student, com significância de 0,05.

Figura 1 – Animais no tanque Figura 2 – Animais no tanque 2 Resultados (ou Resultados e Discussão)

Insônia é a dificuldade em iniciar ou manter o sono. Acompanha-se da sensação de sono não reparador notada na manhã seguinte. Como conseqüência, no dia seguinte apresenta fadiga, irritabilidade e agressividade (MORIN et al., 2006).

Quando analisado os efeitos da privação do sono no teste de Habituação em Campo

Aberto, nossos achados mostraram uma diminuição significativa na atividade motora do

grupo privado do sono quando comparado com o grupo controle.

De forma contrária, o número de groomings entre os ratos privados do sono paradoxal foi significativamente maior do que nos ratos do grupo controle. Em animais de laboratório, a auto-limpeza corporal indica eventos relacionados à ansiedade (MARRONI et al., 2007).

Nossos resultados mostraram um aumento na freqüência da auto-limpeza nos animais privados do sono paradoxal, quando comparados com os ratos do grupo controle. Sugerimos que estes resultados estejam relacionados com o aumento da ansiedade em virtude do estresse promovido pela falta de sono.

Memória é a retenção da informação aprendida (BEAR, 2002, p. 740). Quando se fala em consolidação da memória, estamos nos referindo ao tempo que o processo de sedimentação da memória de longa duração leva para ser concluído. Nos primeiros momentos desse processo, a memória de longa duração é altamente volátil e a informação, apesar de ainda estar presente e acessível através da memória de curta duração, pode facilmente não ser consolidada e, conseqüentemente esquecida (IZQUIERDO et al., 2006). Muitos fatores são conhecidos por interromper esse processo, como traumas e ação de eventos estressores, entre eles a privação do sono.

Quando analisado o tempo gasto pelos animais para a exploração global dos objetos, observamos que houve alteração significativa entre o grupo privado quando comparado com o grupo controle.

A habituação é considerada a forma mais simples de aprendizado e se refere à progressiva redução na resposta a um estímulo inicialmente novo quando o estímulo é apresentado repetidamente a um sujeito.

Observamos, ao comparar os animais privados de sono paradoxal, que houve aumento significativo na resposta de habituação no teste de reconhecimento de objeto. Sugere-se que este resultado também possa estar relacionado com o ciclo circadiano dos grupos experimentais.

A habituação provoca uma redução da força sináptica resultante de atividade

sustentada na via estimulada. Essa redução da transmissão sináptica nos neurônios sensoriais

é resultado de diminuição da quantidade da substância transmissora (glutamato) que é

liberada pela terminação pré-sináptica. Parte dessa diminuição é considerada como decorrente

de inativação de canais de cálcio na terminação pré-sináptica, como resultado de atividade

repetida. Como conseqüência, menos cálcio entra nessas terminações e cada potencial de ação

e, por conseguinte, menos neurotransmissor é liberado.

Considerou-se que o animal apresentou bom desempenho quando o reconhecimento do novo objeto (C) foi significativamente maior que a exploração do objeto já conhecido (A).

Nossos resultados mostraram que o grupo privado do sono paradoxal apresentou prejuízo significativo na memória de longa duração quando comparados com o grupo controle.

Durante o processo de formação da memória, em especial àquela referente ao ambiente, além dos processos nos quais as sinapses são deprimidas (habituação), existem os processos nos quais as sinapses são fortificadas (reconhecimento). A atividade exploratória representa de maneira direta estes processos, bem como possibilita a visualização das alterações plásticas neurais ocorridas, através do teste de reconhecimento de objeto.

Notou-se também, decorrente da insônia forçada, que alguns animais tiveram ereções espontâneas, a hipersexualidade, onde seria um tipo de compensação pelas ereções que ocorrem durante o sono que o roedor deixou de ter enquanto permaneceu acordado. É importante ressaltar que o desequilíbrio dos níveis de mensageiros químicos do sistema nervoso — a exemplo dos neurotransmissores dopamina e serotonina — está associado à disfunção erétil de origem neurológica. Disparada pela alteração no ritmo de liberação desses neurotransmissores em regiões do encéfalo ligadas ao desejo sexual e às emoções, essa forma de disfunção erétil é diferente daquela de origem física, provocada pela irrigação sangüínea insuficiente do pênis. "Possivelmente o desejo e o desempenho sexuais dependem de que todos os neurotransmissores se encontrem em níveis adequados no sistema nervoso"

(ANDERSEN, 2004).

Gráfico 1 – Crossing, Rearing e grooming 0

20 40 60 80 100 120 140 160

Crossing Rearing Grooming

Privados

Controle

Gráfico 2 - Exploração global e Habituação

Gráfico 3 - Memória de curta e longa duração

Conclusão

Considerando que agentes estressores apresentam papel fundamental nas respostas

comportamentais de ratos Wistar, observamos que a privação do sono paradoxal durante 72

horas consecutivas foi capaz de comprometer o desempenho cognitivo dos animais, bem

como, apresentar aspectos relacionados ao aumento dos parâmetros de ansiedade. Neste

sentido, sugerimos que um novo estudo seja realizado para ampliar os achados deste

experimento indicando as possíveis alterações comportamentais em diferentes tempos de

privação, bem como favorecendo e contribuindo para uma melhor qualidade de vida!

A partir dos resultados obtidos neste estudo concluímos que: a) A privação do sono paradoxal diminuiu a atividade motora de ratos; b) A atividade exploratória dos ratos privados sono paradoxal apresentou resposta significativa quando comparados com o grupo controle;

c) A resposta de habituação foi significativamente maior nos ratos privados do sono; d) A memória de longa duração foi afetada nos ratos privados do sono paradoxal; e) A freqüência da auto-limpeza foi maior nos ratos privados do sono paradoxal; f) em decorrente da insônia forçada, alguns animais tiveram ereções espontâneas, a hipersexualidade, onde seria um tipo de compensação pelas ereções que ocorrem durante o sono que o roedor deixou de ter enquanto permaneceu acordado.

Referências

ANDERSEN, M.L., BIGNOTTO, M., MACHADO, R.B. et al. Different stress modalities result in distinct steroid hormone responses by male rats. Braz J Med Biol Res, jun. 2004, vol.37, no.6, p.791-797.

BEAR, Mark F., et al. Neurociências: desvendando o sistema nervoso. 2 ed. Proto Alegre:

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IZQUIERDO, Iván, BEVILAQUA, Lia R. M. and CAMMAROTA, Martín. A arte de esquecer. Estud. av., 2006, vol.20, no.58, p.289-296. ISSN 0103-4014.

MARRONI, S.S.; NAKANO, F.N.; GATI, C.D.; OLIVEIRA, J.A.; ANTUNES-

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in mice. Neuropharmacology, Volume 46, Issue 6, May 2004, Pages 895-903