É possí­vel dissociar um processo voluntário de um processo automatizado na orientação endógena da atenção em humanos?

Orienting of attention is considered to occur at least in two distinct ways, i.e. exogenously (or reflexive) or endogenously (or voluntary). However, evidence suggests that endogenous orienting of attention could involve both voluntary and automatized processes. The main objective of the three studies reported here was to differentiate, behaviorally and electrophysiologically, the temporal course of a voluntary process from an automatized process involved in endogenous orienting of attention. The experiments were designed to investigate the effects of voluntary orienting of attention when avoiding the possibility of an automatization usually observed after repetitive contiguous presentation of a cue and a target. For this, two variants of the classic cueing task were created. In the first chapter the task consisted of presenting a relevant visual stimulus between the cue and target presentation to prevent the contiguity of these stimuli. The results indicated that voluntary shift of attention appears to occur only at time intervals longer than 150 ms while automatized orienting occurs at times as short as 150 ms. For the task on the second chapter the symbolic cue was different for each trial requiring a new interpretation of its spatial meaning, and thus avoiding repetitive presentation of a single cue followed by the target at a location. It was observed that when there is a conflict in the interpretation of the cue the voluntary orienting of attention is impaired, but may still occur at a time interval of 250 ms. This impairment in shifting attention would related to a decrease in target decoding in working visual memory demonstrated by electrophysiological results. Moreover, chapter three investigated the time course required for automatized and voluntary orienting of attention processes using different types of cues such as arrows, geometric shapes associated with direction of attention in space, and a choice cue to which the subject could freely choose which side to direct her attention to. It was observed that the time courses of orienting attention are similar for processes involving cues associated with locations and choice cue, and may occur at time intervals as short as 200 ms. However, an automatized orienting of attention triggered by arrow cues has a much shorter time course. Thus, the results indicate that voluntary orienting of attention even without the interference of automatized processes can occur at shorter time intervals than the expected. This would be due to a facilitation of task performance related to a well-established contingencies in the task and the presence of many repetitions allowing learning mechanisms to reinforce processes involved on the task. From these evidences, a theoretical hypothesis was structured around the idea that the distinctions of an automatized endogenous orientation (fast and effortless) or voluntary (slow and effortful) would be related to the strengthening of the association between the cue and the indicated location that varies on a continuum from reinforcement mechanisms that would depend on the function of working memory components and their connection to long-term memoryConsidera-se que a orientação da atenção ocorre pelo menos de duas formas distintas, i.e., exogenamente (ou orientação reflexiva) ou endogenamente (ou orientação voluntária). No entanto, evidências sugerem que a orientação endógena da atenção poderia envolver tanto processos voluntários como também processos automatizados. O principal objetivo dos três estudos aqui relatados foi diferenciar, comportamental e eletrofisiologicamente, o curso temporal da orientação endógena da atenção envolvendo processos voluntários e automatizados. Os experimentos foram delineados para investigar os efeitos da orientação voluntária da atenção evitando-se a possibilidade de automatização usualmente observada após apresentação contígua repetitiva de uma pista com um alvo. Para isso, foram criadas duas variantes da tarefa clássica de Posner. No primeiro capítulo a tarefa consistia em apresentar um estímulo visual relevante entre a apresentação da pista e do alvo para evitar a contiguidade desses estímulos. Os resultados indicaram que a orientação voluntária da atenção parece ocorrer somente em intervalos de tempo mais longos do que 150 ms enquanto que a orientação automatizada ocorre em intervalos de tempo tão curtos quanto 150 ms. Na tarefa do segundo capítulo a pista simbólica era modificada a cada tentativa sendo necessário uma nova interpretação de seu significado espacial e evitando, assim, a apresentação repetitiva de uma só pista seguida do alvo em um local. Observou-se que quando há um conflito na interpretação da pista a orientação voluntária da atenção é prejudicada, porém ainda podendo ocorrer em intervalos de tempo de 250 ms. Esse prejuízo na orientação da atenção estaria relacionado com uma diminuição da decodificação do alvo na memória visual operacional demonstrado pelos resultados eletrofisiológicos. De modo distinto, no capítulo três, foi investigado o curso temporal necessário para processos automatizados e voluntários da orientação da atenção utilizando diferentes tipos de pistas como flechas, formas geométricas associadas a direcionamentos da atenção no espaço, e uma pista de escolha a qual o sujeito era livre para escolher qual lado orientar sua atenção. Foi observado que o curso temporal da orientação da atenção é similar para processos envolvendo pistas associadas a locais e pista de escolha, e podem ocorrer em intervalos de tempo de 200 ms. Porém, a orientação da atenção automatizada por um aprendizado de longa duração como o caso das flechas apresenta um curso temporal muito mais curto. Assim, os resultados indicam que a orientação da atenção voluntária mesmo sem a interferência de processos automatizados pode ocorrer em intervalos de tempo mais curtos do que o esperado. Isso se daria devido a uma facilitação da realização da tarefa, a qual estaria relacionada com contingências bem estabelecidas na tarefa e a presença de muitas repetições permitindo que mecanismos de aprendizagem reforcem o desempenho. A partir dessas evidências, uma hipótese teórica foi estruturada em torno da ideia de que as distinções de uma orientação endógena automatizada (rápida e fácil) ou voluntária (lenta e custosa) estariam relacionadas ao fortalecimento da associação entre a pista e o local indicado que varia em um continuum a partir de mecanismos de reforço que dependeriam da função dos componentes da memória operacional e sua conexão com a memória de longo praz

What is the nature of the basal nucleus of amygdala involvement in contextual fear conditioning?

A amígdala participa dos processos de aprendizagem e memória de natureza emocional, incluindo os comportamentos aversivos. Essa estrutura compreende vários núcleos que estabelecem diferentes conexões com outras estruturas do sistema nervoso. Seu núcleo basal (BA) é um dos principais alvos amigdalares de informações processadas pelo hipocampo. Evidências apontam que o hipocampo seria responsável pela aprendizagem contextual, construindo uma representação integrada dos diferentes estímulos do ambiente numa representação única, denominada representação configuracional do contexto, que inclui também representações do espaço. Congruente com essa hodologia, lesões seletivas do BA resultam em prejuízos comportamentais similares aos encontrados após lesão hipocampal. Por exemplo, ratos com lesão no BA exibem deficiências na tarefa de medo condicionado ao contexto, mas não ao som, indicando que essa região está envolvida no processo de condicionamento aversivo contextual. Porém, não está claro se esse prejuízo decorre da participação do BA na aquisição e/ou evocação e expressão do medo contextual. Os objetivos do presente estudo incluíram avaliar, por meio da inativação reversível do BA, (1) se ele é necessário na aquisição do condicionamento aversivo ao som e/ou ao contexto e (2) qual a natureza da sua participação no condicionamento aversivo ao contexto, isto é, se é necessário para a construção do contexto, para sua associação com o estímulo aversivo e/ou para a evocação da memória e expressão das respostas condicionadas. Num primeiro experimento, muscimol foi infundido no BA antes do treinamento na tarefa de condicionamento aversivo concorrente ao som e ao contexto, e os testes de medo condicionado ao som e ao contexto foram realizados separadamente, na ausência de muscimol. Como esperado, os resultados revelaram prejuízo de desempenho na tarefa de medo condicionado ao contexto, mas não na tarefa de medo condicionado ao som. Num segundo experimento, muscimol foi infundido, em grupos independentes de animais, antes de cada fase da variante do condicionamento aversivo ao contexto que envolve facilitação pela pré-exposição ao contexto, a qual permite distinguir entre a construção configuracional do contexto (fase 1), sua associação com o estímulo aversivo (fase 2) e posterior evocação e expressão do medo condicionado (fase 3). Resultados mostraram que somente os ratos que receberam muscimol antes da fase 2, mas não os que receberam muscimol antes das fases 1 e 3, apresentaram prejuízo de desempenho na tarefa de medo condicionado ao contexto. No conjunto, esses resultados indicam que o BA participa do condicionamento aversivo ao contexto sendo imprescindível no processo de associação da representação configuracional do contexto com o estímulo aversivo, mas não nos processos de construção da representação sobre o contexto e nem de evocação da memória e expressão das respostas condicionadas de medoThe amygdala is involved in emotional learning and memory, including fear conditioning. This brain structure includes several nuclei with distinct hodology. The basal nucleus (BA) receives processed information from the hippocampal formation. Evidence indicates that the hippocampus integrates environmental stimuli in a single representation thus rendering it involved in contextual (including spatial) learning and memory. Congruent with this hodological evidence, selective damage to the BA results in behavioral impairments similar to those found after hippocampal damage. For instance, rats with BA damage exhibit performance impairments in contextual, but not auditory, fear conditioning tasks. However, it is not clear to which extent this disruption is related to the BA involvement in either acquisition of contextual fear or retrieval of memory and fear expression, or both. This study aimed at investigating, by way of reversible inactivation of the BA, (1) its involvement in acquisition of auditory and contextual fear conditioning, and (2) the nature of its participation in contextual fear conditioning, that is, if it is necessary for building a representation about the context, for associating the context with the aversive stimulus and/or for memory retrieval and expression of contextual fear conditioning. In the first experiment, muscimol was infused into the BA before training in a concurrent auditory and contextual fear conditioning task, and testing for auditory and contextual fear conditioning was run separately in the absence of muscimol. As expected, results revealed disruption of performance in the contextual, but not in the auditory, conditioning task. In the second experiment, muscimol was infused into the BA, in independent groups of animals, before each of the three phases of a contextual fear conditioning variant that involves context pre-exposure facilitation, thus allowing to evaluate if functional reversible inactivation of the BA interfered with (1) building an integrated representation of the environment (the context), (2) its association with the aversive stimulus, and/or (3) memory retrieval and expression of fear conditioning. Results showed that muscimol infusion into BA before phase 2, but not phases 1 and 3, impaired performance in the contextual fear conditioning task. Together, these results indicate that a functional BA is required for acquisition of contextual fear conditioning in order to establish an association between the context and the aversive stimulus, but not for building a context neither for memory retrieval and expression of fear conditioned response

Upper graphics display means (+S.E.M.) of the percentage of time spent exhibiting freezing in the contextual (A) and auditory (B) fear conditioning tests by subjects exposed to either muscimol (MUSC) or phosphate buffered saline (PBS) micro-infusion before conditioning training (*p<0.05).

<p>Lower graphics display means (- S.E.M.) of the actual time (in seconds) spent exhibiting freezing along 1-min consecutive Time Bins for subjects micro-injected with either phosphate buffered saline (PBS) or muscimol (MUSC) prior to training, in the contextual (C) and auditory (D) fear conditioning tests. Arrows indicate the moment of the auditory fear conditioning test in which the 5-s-duration CS was presented.</p

Nado forçado crônico diminui a ansiedade em camundongos Chronic exposure to forced swimming decreases anxiety in mice Comportamentos de Ansiedade

Resumo. Comportamentos de ansiedade têm sido relacionados ao estresse crônico em roedores e humanos. Em ratos, o teste de natação forçada (FST) é usado como uma tarefa de indução de estresse crônico. Aqui nós testamos a validade do FST como um indutor de ansiedade em camundongos. Dividimos os animais em dois grupos, FST (exposto ao FST durante 15 dias consecutivos) e controle (manipulação durante sessões semelhantes). O teste de labirinto em cruz elevado foi realizado durante o dia 16. Surpreendentemente, FST levou a uma diminuição nos parâmetros de ansiedade, incluindo o tempo e frequência nos braços abertos. Os resultados sugerem que FST crônico não promove a ansiedade em camundongos, mas leva à sua diminuição global. Este efeito pode estar relacionado aos benefícios do exercício leve, uma vez que os camundongos mostram mais capacidade de flutuação do que os ratos. Palavras-chave. Comportamentos de ansiedade; Labirinto em Cruz elevado; Exercício leve. Abstract. Anxiety-like behaviors have been related to chronic stress in rodents and humans. In rats, forced swimming test (FST) is used as a chronic stress-inducing task. Here we test the validity of FST as an anxiety inducer in mice. We divided animals in two groups, FST (exposed to FST for 15 consecutive days) and control (handled in similar sessions). Plus-maze test was performed during the day 16. Surprisingly, FST led to a decrease in the anxiety parameters, including time and frequency in open arms. The results suggest that chronic FST does not promote anxiety in mice, but rather leads its overall decrease. This effect may be related to benefits of mild exercise, since mice display more flotation capacity than rats. Revista da Biologia (2016) [16][17][18][19][20][21][22][23] Keywords Introdução Estresse agudo e crônico, oriundo do estresse social (Henriques-Alves and Queiroz, 2015; A exposição repetida a fatores estressores agudos leva a respostas de estresse crônico em humanos e em animais (Qi e col., 2006). Em humanos, estressores crônicos podem produzir respostas não adaptativas que levam a desordens psicológicas, tais como desordens de ansiedade e depressão maior (Blanchard e col., 1993; Kozicz e col., 2008 Materiais e métodos Animais Camundongos adultos do tipo &quot;Swiss&quot; (n = 16) foram mantidos num ciclo de 12 horas de claro/escuro (luzes ligadas às 6 horas) e a temperatura foi mantida em 24±1°C. Todos os animais tiveram acesso à água e ração à vontade. Todos os procedimentos comportamentais estiveram em concordância com procedimentos de ética animal recomendados pelo Colégio Brasileiro de Experimentação Animal (COBEA). Grupos Comportamentais Os animais foram separados em dois grupos: (1) Grupo Nado Forçado (FST), no qual os animais foram expostos ao procedimento de nado forçado crônico, teste classicamente usado para induzir estresse crônico e depressão (Petit-Demouliere e col., 2004, Porsolt e col., 1977) e (2) Grupo Controle, no qual os animais foram expostos somente a manipulação. Submetemos o grupo FST ao nado forçado em cilindros individuais de vidro (20 cm de altura, 15 cm de diâmetro) preenchidos com água (24-27°C) até a 16 cm de altura. Cada camundongo (n = 6) foi colocado individualmente no cilindro e posteriormente forçado a nadar por 5 minutos uma vez ao dia por 15 dias consecutivos. Os animais do Grupo Controle (n=8) foram submetidos a 5 minutos de manipulação pelo experimentador uma vez ao dia por 15 dias consecutivos. Todos os procedimentos foram conduzidos entre as 08:00 e 16:00 horas para evitar mudanças no comportamento induzidos pelo ciclo claro/escuro. Os camundongos foram pesados no primeiro e último dia de procedimento a fim de verificar possíveis perdas de peso relacionadas ao estresse crônico e a diminuição de ingestão de comida. Durante o dia 16 ambos os grupos foram submetidos a avaliações em parâmetros de ansiedade no teste do labirinto em cruz elevado. Labirinto em Cruz Elevado A tarefa comportamental para acessar comportamentos de ansiedade no presente trabalho foi o labirinto em cruz elevado Resultados Peso corporal Primeiro, nós investigamos se o procedimento de indução de estresse crônico utilizado no presente trabalho pôde diminuir o peso, característica vista em animais estressados (Jeong e col., 2013). Nós comparamos animais intra grupos para verificar se o nado forçado crônico ou a manipulação levaram a mudança de peso ao longo do procedimento, nós também verificamos se havia diferença entre os grupos. A ANOVA de duas vias (Tempo: F (1, 24) = 0.12, p = 0.72; Tratamento: F (1, 24) = 0.23, p = 0.63; Interação: F (1,24) = 0.03, p = 0.85) foi aplicado comparando o grupo Controle (1° dia 54,78 ± 1,6 g e 15° dia 54,46 ± 2,1 g) e o grupo FST (1° dia 56 ± 1,7 g e 15° dia 55 ± 1,6 g). O teste estatístico revelou nenhuma diferença entre ou intra grupos, indicando que o nado forçado crônico não levou ao decréscimo no peso dos animais. França et. al: Nado forçado crônico diminui a ansiedade em camundongos 17 Revista da Biologia Comportamentos de Ansiedade A atividade locomotora Finalmente, comparamos a atividade locomotora do grupo FST e do Figura 1. Procedimento de nado forçado crônico diminui comportamentos de ansiedade em camundongos. A: Tempo gasto (duração) em segundos nos braços (abertos e fechados) ou centro de labirinto em cruz. B: Número de entradas nos braços abertos e fechados, ou centro de EPM. C: Frequência de comportamentos relacionados à ansiedade: head-dipping, flat-back aprouch (FBA) e grooming. Colunas brancas: grupo controle. Azul coluna: Grupo FST. Todas as comparações foram feitas com teste t de Student T ou Mann-Whitney entre estes dois grupos para cada um dos parâmetros (duração ou frequência do comportamento), os dados apresentados com média ± SEM. * P &lt;0,05; ** P &lt;0,01. 18 ib.usp.br/revista ção da ansiedade, enquanto o alto nível de estresse relacionado ao exercício excessivo provoca déficits cognitivos e pode até levar a danos no corpo (Marais e col., 2009; Pietrelli e col., 2011; Salim e col., 2010; van Praag, 2009). Exercícios aeróbicos equilibrados conduzem a uma melhoria das funções cognitivas e uma diminuição da ansiedade (Marais et ai, 2009; Salim et ai, 2010; van Praga, 2009). Exercícios leves em modelos animais e humanos reduz os danos causados por ansiedade ou estresse, e resulta em benefícios de saúde totais (Salim e col., 2010; Conclusão O presente estudo sugere que camundongos expostos ao nado forçado de forma repetida leva a diminuição da ansiedade devido ao exercício moderado. Isto significa que a utilização de nado forçado como um modelo de ansiedade em camundongos pode exigir um ajustamento do protocolo, estabelecer condições mais estressantes. É sugerido aqui que um aumento no tempo de natação ou a fixação de um peso extra para a cauda do rato pode compensar a flutuação aumentada de camundongos, possivelmente fornecendo o esforço muscular necessário para produzir o estresse crônico e ansiedade nesta tarefa. O labirinto em cruz elevado é um teste padrão para medir respostas de ansiedade (Dawson e Tricklebank, 1995; Kheirbek e col., 2013; Agradecimentos No geral, nossos resultados sugerem que o protocolo nado forçado crônico empregado neste estudo foi mais semelhante a uma fonte de exercício crônica leve do que um estressor crônico. O número de entradas nos braços abertos e o tempo gasto nos braços abertos estavam significativamente aumentados em camundongos expostos ao nado forçado crônico. A forte tendência de aumento no número de head-dipping em animais FST, em comparação com os Controles, pode indicar que este comportamento de avaliação de risco está relacionada com a diminuição dos níveis de ansiedade (Henriques-Alves e Queiroz, 2015; Porsolt e col., 1977). Este resultado pode reforçar a noção de que o nado forçado crônico em camundongos representa um exercício equilibrado, ao invés de um estí-mulo de estresse crônico (Pietrelli et ai, 2011; Salim e col., 2010). Vários estudos têm apontado as diferenças entre o exercício equilibrado e exercícios excessivos. O estresse produzido pelo exercício moderado leva a uma diminui- França et. al: Nado forçado crônico diminui a ansiedade em camundongo