Papel funcional do núcleo cuneiforme e suas projeções para a matéria cinzenta periaquedutal dorsolateral no comportamento defensivo

• Processo: 24/10023-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Morfologia - Anatomia
• Pesquisador responsável: Newton Sabino Canteras
• Beneficiário: Juliane Midori Ikebara
• Supervisor: Fabricio Hoffmann Martins do Monte
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Texas Health Science Center at Houston (UTHealth), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 22/16318-9 - Estudo anátomo-funcional dos grupos celulares gabaérgicos e glutamatérgicos do núcleo cuneiforme, BP.PD
• Assunto(s): Eletrofisiologia Neuroanatomia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: electrophysiology | Midbrain | optogenetic | phototagging | Neuroanatomia

Resumo

O núcleo cuneiforme (CUN) tem sido tradicionalmente associado com a atividade locomotora, e muitos estudos têm considerado o CUN como parte do sistema locomotor. Como um resultado, esta estrutura tem sido vista como um potencial alvo para estimulação cerebral profunda na doença de Parkinson (PD). No entanto, estudos recentes têm mostrado que o CUN tem fortes conexões bidirecionais com a matéria cinzenta periaquedutal dorso-lateral (dlPAG) e compartilha fontes similares de entradas que integram informação relacionada com eventos que ameaçam a vida. Desta forma, a ativação optogenética de neurônios do CUN gera resposta de congelamento inato e fuga anti-predatória em ratos, com resultados de nosso laboratório mostrando que neurônios glutamatérgicos direcionam respostas defensivas enquanto células GABAérgicas promovem comportamento exploratório. Tendo em vista o papel da dlPAG na mediação de resposta de congelamento ou fuga, este projeto tem por objetivo investigar o papel funcional das conexões entre CUN e dlPAG na regulação de comportamentos defensivos. Para isto, nós iremos usar uma abordagem com eletrofisiologia in vivo single-cell combinado com optogenética para registrar a atividade dos neurônios da dlPAG enquanto os inputs do CUN são inativados durante a exposição de uma ameaça ou em um contexto associado com ameaça. Utilizando phototagging, nós iremos identificar os neurônios do CUN que projetam para a dlPAG e correlacionar suas atividades com diferentes respostas comportamentais durante a apresentação de odor de um predador. Usando optogenética com promotor de vetor viral específico, nós iremos inibir populações de células específicas (isto é, neurônios excitatórios/glutamatérgicos ou inibitórios/GABAergicos) para caracterizar quão distinta as células do CUN modulam as taxas de disparo dos neurônios da dlPAG. Assim, nós propomos experimentos que irão ampliar nosso entendimento de como CUN funciona para além da descrição tradicional do seu papel na locomoção, especificamente focando em sua contribuição no mecanismo da defesa anti-predatória.