Padrões oscilatórios espontâneos no córtex somatossensorial em modelo de autismo

The rhythmic synchronization of neuronal excitability in neural populations is a crucial mechanism to integrate information between neural networks. In autism spectrum disorders (ASD), it is believed that there is a deficit in the ability to efficiently couple functional neural networks using this m...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Maciel, Suzyanne Xavier
Outros Autores: Pereira, Rodrigo Neves Romcy
Formato: Dissertação
Idioma:por
Publicado em: Brasil
Assuntos:
Oscilações corticais
Estados eletrofisiológicos
Córtex somatossensorial
Autismo
VPA
CNPQ::OUTROS::CIENCIAS: NEUROCIÊNCIAS
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25176
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Padrões oscilatórios espontâneos no córtex somatossensorial em modelo de autismo
description The rhythmic synchronization of neuronal excitability in neural populations is a crucial mechanism to integrate information between neural networks. In autism spectrum disorders (ASD), it is believed that there is a deficit in the ability to efficiently couple functional neural networks using this mechanism, collectively known as oscillations. In addition, sensory disturbances are one of the most prevalent symptoms in autism, which can be characterized as hyper-responsiveness or hypersensitivity, extending to multiple sensory systems, as well as sensorimotor integration. In the animal model of autism induced by prenatal exposure to valproic acid (VPA), it is observed behavioral and cellular alterations similar to those observed in patients with autism. However, there are still few studies evaluating cortical electrophysiological patterns with an emphasis on these oscillations. Therefore, the aim of this study was to evaluate the spontaneous oscillatory activity in local field potentials (LFP) recorded from the somatosensory cortex of rats exposed to VPA and controls. Experimental (n=04) and control (n=04) groups were generated by administration of VPA (500 mg / kg, i.p.) or saline in pregnant rats at E12.5 respectively. When adults, these were anesthetized with urethane and LFP recordings were obtained in the somatosensory cortex using arrays of microelectrodes. Data analysis evaluated the density of spectral power, the occurrence of discrepant events in neuronal activity and the global oscillatory dynamics. Our findings showed that VPA rats have a higher variability of electrophysiological states when evaluated by state-maps derived from spectral characteristics of LFPs in distinct behavioral states. Such variability is mainly influenced by frequencies above 20 Hz (20-55Hz). However, we did not find significant changes in the global analysis of power spectrum bands delta (0.5-4Hz), theta (4-12Hz), beta (12-30Hz) and gamma (30-100Hz). Finally, all VPA animals showed some form of epileptiform activity in the somatosensory cortex in contrast to controls.
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In the animal model of autism induced by prenatal exposure to valproic acid (VPA), it is observed behavioral and cellular alterations similar to those observed in patients with autism. However, there are still few studies evaluating cortical electrophysiological patterns with an emphasis on these oscillations. Therefore, the aim of this study was to evaluate the spontaneous oscillatory activity in local field potentials (LFP) recorded from the somatosensory cortex of rats exposed to VPA and controls. Experimental (n=04) and control (n=04) groups were generated by administration of VPA (500 mg / kg, i.p.) or saline in pregnant rats at E12.5 respectively. When adults, these were anesthetized with urethane and LFP recordings were obtained in the somatosensory cortex using arrays of microelectrodes. Data analysis evaluated the density of spectral power, the occurrence of discrepant events in neuronal activity and the global oscillatory dynamics. Our findings showed that VPA rats have a higher variability of electrophysiological states when evaluated by state-maps derived from spectral characteristics of LFPs in distinct behavioral states. Such variability is mainly influenced by frequencies above 20 Hz (20-55Hz). However, we did not find significant changes in the global analysis of power spectrum bands delta (0.5-4Hz), theta (4-12Hz), beta (12-30Hz) and gamma (30-100Hz). Finally, all VPA animals showed some form of epileptiform activity in the somatosensory cortex in contrast to controls. A sincronização rítmica da excitabilidade neuronal em todas as populações neurais é um mecanismo crucial nos processos de integração de informações entre redes neurais. Nos transtornos do espectro autista (TEA) acredita-se que haja um déficit na capacidade de acoplar eficientemente redes neurais funcionais usando esse mecanismo conhecido coletivamente como oscilações. Além disso, distúrbios sensoriais são um dos mais prevalentes sintomas do autismo, que podem ser caracterizados como hiper-responsividade ou hipo-responsividade, se estendendo a múltiplos sistemas sensoriais, como também na integração sensório-motora. No modelo animal de autismo induzido por exposição pré-natal a ácido valpróico (VPA) foram observadas alterações comportamentais e celulares semelhantes às observadas em pacientes com autismo. Entretanto ainda são poucos os estudos avaliando os padrões eletrofisiológicos corticais com ênfase nessas oscilações. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar a atividade eletrofisiológica oscilatória espontânea no córtex somatossensorial em ratos modelo de autismo (ratos VPA) e ratos controle. Os grupos, experimental (n=04) e controle (n=04), foram gerados através da administração de VPA (500 mg/Kg; i.p.) ou salina em ratas grávidas em E12.5, respectivamente. Quando adultos, os animais foram anestesiados com uretano e registros de potenciais de campo local foram realizados no córtex somatossensorial utilizando matrizes de eletrodos. A análise de dados avaliou a densidade de potências espectrais, a ocorrência de eventos discrepantes na atividade neuronal e a dinâmica oscilatória global. Nossos achados mostram que ratos VPA apresentam maior variabilidade de estados eletrofisiológicos quando avaliados através de “mapas de estado” derivados de características espectrais de LFPs em diferentes estados comportamentais de roedores. Esta variabilidade é influenciada principalmente por frequências acima de 20 Hz (20-55 Hz). Entretanto, não observamos mudanças significativas na análise global de potência em bandas espectrais delta (0,5-4Hz), teta (4-12Hz), beta (12-30Hz) e gama (30-100Hz) entre ratos VPA e controle. Por fim, todos os ratos VPA que analisamos apresentaram atividade do tipo epileptiforme no córtex somatossensorial. 2018-05-10T22:35:32Z 2018-05-10T22:35:32Z 2017-08-31 masterThesis MACIEL, Suzyanne Xavier. Padrões oscilatórios espontâneos no córtex somatossensorial em modelo de autismo. 2017. 64f. Dissertação (Mestrado em Neurociências) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25176 por Acesso Aberto application/pdf Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NEUROCIÊNCIAS

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