Estudo in vivo de populações neuronais GABAérgicas e glutamatérgicas da substância cinzenta periaquedutal em resposta a diferentes tipos de ameaça

• Processo: 17/08668-1
• Linha de fomento: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 11 de setembro de 2017
• Vigência (Término): 10 de setembro de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
• Pesquisador responsável: Newton Sabino Canteras
• Beneficiário: Fernando Midea Cuccovia Vasconcelos Reis
• Supervisor no Exterior: Avishek Adhikari
• Instituição-sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Local de pesquisa : University of California, Los Angeles (UCLA), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 15/23092-3 - Investigação das vias de sinalização envolvidas na formação da memória de medo em animais expostos ao predador, BP.PD
• Assunto(s): Optogenética Mecanismos de defesa Glutamatos Substância cinzenta periaquedutal GABA

Resumo

Os recentes avanços tecnológicos tornaram possível uma investigação causal e específica para a rápida escala de tempo de comunicação do sistema nervoso, permitindo um nível sem precedentes de precisão de testes de hipóteses. Para entender como a atividade do circuito neural controla o comportamento, as intervenções experimentais devem ser realizadas com precisão genética, anatômica e temporal. Os indicadores de cácio geneticamente codificados (GECIs) tornaram possível a imagem celular de alta resolução in vivo de uma população neuronal definida. Utilizando um microscópio fluorescente em miniatura acoplado à cabeça de um roedor, é possível registrar a atividade neuronal geneticamente definida captando imagens de transientes de cálcio in vivo além de rastrear a ativação dos mesmos neurônios desses animais à medida que exploram livremente contextos distintos ao longo de vários dias. Além disso, devido ao desenvolvimento da optogenética, agora é possível controlar simultaneamente a atividade de populações neuronais especificas e examinar as consequências no comportamento. Assim, o presente estudo tem por objetivo realizar um rastreamento sistemático da atividade celular utilizando um microscópio fluorescente em miniatura para o registro de imagens de transientes de cálcio in vivo de neurônios (glutamatérgicos e GABAérgicos) na matéria cinzenta periaquedutal de camundongos e identificar possíveis correlações entre o padrão de atividade destas redes e o comportamento em diferentes situações ameaçadoras: espaços abertos, luzes brilhantes, sinais de predador, agressividade de co-específicos e medo condicionado ao som (choque nas patas). Além disso, com base nas informações obtidas nestes experimentos, objetivamos ativar e inibir optogeneticamente esses diferentes tipos de células identificadas com imagens de cálcio nas situações ameaçadoras e avaliar possíveis respostas comportamentais. O uso combinado dessas técnicas pode nos permitir monitorar e manipular a atividade neural fornecendo relações causais entre esta e comportamentos específicos em camundongos.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ZHANG, ZHI; REIS, FERNANDO M. C. V.; HE, YANLIN; PARK, JAE W.; DIVITTORIO, JOHNATHON R.; SIVAKUMAR, NILLA; VAN VEEN, J. EDWARD; MAESTA-PEREIRA, SANDRA; SHUM, MICHAEL; NICHOLS, INDIA; MASSA, MEGAN G.; ANDERSON, SHAWN; PAUL, KETEMA; LIESA, MARC; AJIJOLA, OLUJIMI A.; XU, YONG; ADHIKARI, AVISHEK; CORREA, STEPHANIE M. Estrogen-sensitive medial preoptic area neurons coordinate torpor in mice. NATURE COMMUNICATIONS, v. 11, n. 1 DEC 11 2020. Citações Web of Science: 0.

SCHUETTE, PETER J.; REIS, V, FERNANDO M. C.; MAESTA-PEREIRA, SANDRA; CHAKERIAN, MEGHMIK; TOROSSIAN, ANITA; BLAIR, GARRETT J.; WANG, WEISHENG; BLAIR, HUGH T.; FANSELOW, MICHAEL S.; KAO, JONATHAN C.; ADHIKARI, AVISHEK. Long-Term Characterization of Hippocampal Remapping during Contextual Fear Acquisition and Extinction. JOURNAL OF NEUROSCIENCE, v. 40, n. 43, p. 8329-8342, OCT 21 2020. Citações Web of Science: 0.