Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/31368
Type: Dissertação
Title: Um modelo experimental de estimulação transcraniana por corrente contínua em camundongos
Authors: Eduardo de Souza Nicolau
First Advisor: Marco Aurélio Romano Silva
First Co-advisor: Luiz Alexandre Viana Magno
First Referee: Luiz Alexandre Viana Magno
Second Referee: Alexandre Birbrair
Third Referee: Jonas Jardim de Paula
Abstract: A estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) é uma técnica terapêutica, não-farmacológica e não invasiva, que parte do princípio da aplicação de correntes elétricas de baixa intensidade aplicadas diretamente a cabeça humana com o intuito de evocar atividades neuronais excitatórias (estimulação anódica) e inibitórias (estimulação catódica). No mais, a ETCC vem sendo proposta como tratamento alternativo ou complementar para tratar diversas doenças neuropsiquiátricas e podendo também ser direcionada para o melhoramento humano em funções motoras e cognitivas. No entanto, apesar do aumento no numero de estudos em ETCC, seus mecanismos ainda são vastamente desconhecidos. Infelizmente, existem limitações que impedem investigações mais profundas dos efeitos de tDCS no cérebro humano. Sendo assim, o uso de modelos animais é de extrema importância. Neste trabalho, propomos um modelo animal cirúrgico de tDCS, de rápida e fácil execução, suportado por marcadores gênicos de eficiência e dados adicionais para a investigação dos mecanismos da ETCC. As análises de dados mostraram que o modelo proposto é viável, com execução de até 30 minutos, e resistente à longos períodos de estimulação (contato de qualidade do grupo de 5 dias – p=n.s., e do grupo de 10 dias – p=n.s.). No mais, estimulação anódica sobre as regiões M1 e M2 por 5 dias (1 sessão/di, 10 min. 350 µA), induziu o aumento significativo de BDNF (p=0.0081), um gene fortemente associado com desempenho cognitivo e de GFAP (p=0.0108) um marcador de astrócitos, nos animais estimulados (tDCS) em relação aos animais não-estimulados (Sham). Esses dados foram considerados específicos para este protocolo, pois, um aumento das sessões de estimulação e a interrupção de sessão não evocaram quaisquer alterações moleculares. Além disso, alterações de expressão gênica foram restritas a esses genes, uma vez que nenhum dos outros 8 genes neuronais foram modulados. Este modelo, também apresentou melhor desempenho de aprendizagem na tarefa Barnes Maze, com diminuição de erros (p=0.0463), tempo gasto (p=0.0409) e distância percorrida (p=0.0105) para executar a tarefa. Curiosamente, o aumento do desempenho foi atribuído a uma adaptação mais eficiente (direta e seriada p=0.0003) na estratégias adotada pelos animais estimulados. As concentrações de glutamato também foram avaliadas, mas não apresentaram diferenças significativas. Em geral, o modelo apresentado tem potecial de referência futura no desenvolvimento de modelos animais e podendo servir ainda para investigar e descrever mecanismos subjacentes adicionais de ETCC, trazendo luz ao seu real potencial da.
Abstract: Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-pharmacological and non-invasive therapeutic technique which principals consist in delivering low intensity currents to the human scalp evoking neuronal excitation (anodal stimulation) or inhibition (cathodal stimulation). Furthermore, it has been proposed as an alternative or complementary treatment for psychiatric diseases. It has also been used as a human enhancement therapy, improving motor and cognitive tasks. Despite an increase in clinical studies, there is still much to be learned from its overall mechanisms. Unfortunately, there are limitations that hinders further investigation of tDCS effects in the human brain. Therefore, the use of animal-tDCS models are of utmost importance and may bring great insight. In this work we proposed an easy and fast to execute tDCS model, supported by efficiency markers (genetic expression alterations) and data related to further investigating tDCS mechanisms (molecular and behavioral profiles). Data showed a viable stimulation model, executable in up to 30 minutes and resistant to longer periods of stimulation (5-day contact quality, p=n.s., 10-day contact quality p=n.s.). Concurrently, anodal tDCS over cortex M1 and M2 of 5 days (1-session/day, 10 min. 350 µA) increased the expression of BDNF (p=0.0081), a strongly cognitive associated gene and GFAP (p=0.0108) an astrocyte marker, expression levels in stimulated (tDCS) vs. non-stimulated (Sham) mice. This data was found to be specific for this protocol, whereas increase stimulation sessions and session disruption did not evoke any molecular alterations. In addition, gene expression alterations were restricted to these genes, once none of the other 8 neuronal associated genes tested suffered modulation. This model also presented enhanced learning performance in the Barnes Maze task, with a decrease in errors (p=0.0463), time taken (p=0.0409) and distance traveled (p=0.0105) to execute the task. Interestingly, the increased performance was attributed to an adaptation in more efficient (direct and serial – p=0.0003) strategies by the stimulated animals. Glutamate concentrations were also assessed but did not present significant differences. Overall, the presented model should attend as a future reference in animal model development and serve to investigate and describe additional tDCS underlying mechanisms, bringing light to tDCS real potential.
Subject: Estimulação Transcraniana por Corrente Contínua
Estudos de Validação
Expressão Gênica
Camundongos
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: MEDICINA - FACULDADE DE MEDICINA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Medicina Molecular
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/31368
Issue Date: 1-Nov-2018
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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