Neuronal structural plasticity in the Medial Prefrontal Cortex: regulation by Dopamine and PSA-NCAM

Although there is a decline in brain plasticity across lifespan, neurons in certain areas of the adult brain retain the ability to undergo synaptic, dendritic and spine remodeling in response to different stimuli. This neuronal structural plasticity seems to be the basis for many cognitive processes and it is crucial for adaptive responses to aversive experiences and recovery from brain damage and disease. Among the numerous candidate molecules that have been identified for mediating this neuronal remodeling, cell adhesion molecules and, specially, the neural cell adhesion molecule (NCAM), are of particular interest. The addition of polysialic acid (PSA) to the NCAM is critical for the structural changes that underlie plasticity; not only because it prevents both homotypic and heterotypic NCAM bindings (anti-adhesive properties) but also because it interacts with a large number of molecules and signaling pathways that regulate synaptic strength. In consonance with this fact, PSA-NCAM expression, which is very high during brain development, is only retained in adult brain regions that display a high degree of neuronal structural plasticity. The medial prefrontal cortex (mPFC), which plays a crucial role in the control of cognitive function and is affected in several psychiatric and neurological disorders, is one of these plastic regions and PSANCAM expression can be found in neuropil elements and mature interneurons. The monoaminergic inputs to the mPFC are presumed to modulate these functions. In fact, changes in monoamine release in the mPFC have been described under conditions of stress, fear, or other affective stimuli and after working memory paradigms. Impairments of dopaminergic neurotransmission affecting mPFC function are implicated in the pathogenesis of several psychiatric disorders such as schizophrenia and major depression and also in the cognitive deficits and depressive symptoms frequently found in Parkinson's disease. Moreover, recent evidences indicate that changes in the structure and connectivity of neurons in the mPFC may also underlie the pathogenesis of these diseases and that pharmacological treatments may revert these changes by enhancing the plasticity of neuronal connections. Although most of the studies on neuronal structural plasticity have been focused on principal neurons, there is abundant evidence that, in these psychiatric and neurological disorders, interneurons and cortical inhibitory networks show abnormalities. Therefore, the neuronal plasticity of inhibitory networks may also be affected and PSA-NCAM might be involved. For this reason, the main objectives of this thesis are to study the influence of dopaminergic neurotransmission on the neuronal plasticity of prefrontocortical circuits and to evaluate whether changes in the expression of PSA-NCAM are responsible for these neuroplastic changes. We have found that many dopaminergic fibers were in close apposition to PSA-NCAM expressing interneurons which also co-expressed the dopamine D2 receptor. Both the lesion of the mesocortical dopamine pathway and the chronic treatment with a D2R antagonist, decrease the expression of PSA-NCAM, GAD67 (which mediates GABA synthesis) and synaptophysin (SYN) in the mPFC neuropil. Chronic treatment with a D2R agonist has the opposite effects and induced temporal differences in the expression of many other plasticity related genes. D2R agonist-induced increases in GAD67 and SYN neuropil expression were blocked when PSA was previously removed, indicating a role for PSA-NCAM in this plasticity. Cortical pyramidal neurons did not express PSA-NCAM, but parvalbumin (PV) axon terminals coexpressing this molecule could be found surrounding their somata. PPHT treatment increased the number of PSANCAM and PV expressing puncta. PSA depletion did not block these effects, but reinforced the increase of PV expressing puncta, increases PV-SYN expressing puncta and decreases spine density in mPFC interneurons and pyramidal neurons, suggesting that the polysialilation of NCAM may regulate the perisomatic inhibition of mPFC pyramidal neurons and the structure of prefrontocortical neurons

Effects of Dopamine on the Immature Neurons of the Adult Rat Piriform Cortex

The layer II of the adult piriform cortex (PCX) contains a numerous population of immature neurons. Interestingly, in both mice and rats, most, if not all, these cells have an embryonic origin. Moreover, recent studies from our laboratory have shown that they progressively mature into typical excitatory neurons of the PCX layer II. Therefore, the adult PCX is considered a “non-canonical” neurogenic niche. These immature neurons express the polysialylated form of the neural cell adhesion molecule (PSA-NCAM), a molecule critical for different neurodevelopmental processes. Dopamine (DA) is a relevant neurotransmitter in the adult CNS, which also plays important roles in neural development and adult plasticity, including the regulation of PSA-NCAM expression. In order to evaluate the hypothetical effects of pharmacological modulation of dopaminergic neurotransmission on the differentiation of immature neurons of the adult PCX, we studied dopamine D2 receptor (D2r) expression in this region and the relationship between dopaminergic fibers and immature neurons (defined by PSA-NCAM expression). In addition, we analyzed the density of immature neurons after chronic treatments with an antagonist and an agonist of D2r: haloperidol and PPHT, respectively. Many dopaminergic fibers were observed in close apposition to PSA-NCAM-expressing neurons, which also coexpressed D2r. Chronic treatment with haloperidol significantly increased the number of PSA-NCAM immunoreactive cells, while PPHT treatment decreased it. These results indicate a prominent role of dopamine, through D2r and PSA-NCAM, on the regulation of the final steps of development of immature neurons in the adult PCX

Depresión tardía: ¿Factor de riesgo o síntoma prodrómico de la demencia?

La depresión tardía se presenta en personas de edad avanzada y, aunque no es una condición normal del envejecimiento, su prevalencia oscila entre el 4 y 30% en personas que viven independientemente y en personas que viven en residencias para ancianos o están hospitalizadas, respectivamente. Una de las características de la depresión tardía es una alteración en el procesamiento emocional, mayor presencia de síntomas somáticos, frecuentes quejas o déficits cognitivos y alteraciones anatomofuncionales, por lo cual se le ha considerado un factor de riesgo para el desarrollo de una demencia. En años recientes se ha planteado la hipótesis de que la depresión, más que ser un factor etiológico, sea un síntoma prodrómico de la demencia, en especial, de la Enfermedad de Alzheimer y la demencia vascular. Los objetivos de este artículo son revisar algunas evidencias de los estudios epidemiológicos sobre la asociación entre la depresión y la demencia, así como describir alteraciones, tanto fisiopatológicas como neuropsicológicas, de la depresión tardía que pueden aportar datos acerca de si la depresión tardía es un factor de riesgo o un síntoma prodrómico de la demencia. La evidencia señala que las enfermedades cerebrovasculares podrían ser un factor de riesgo para el desarrollo de la depresión tardía, observándose lesiones en la sustancia blanca cortico-subcortical que incluyen las regiones prefrontales y sus conexiones con el cuerpo estriado, además de una reducción importante en el volumen del hipocampo, las cuales subyacen a las alteraciones en la velocidad del procesamiento, las funciones ejecutivas y la memoria episódica que se muestran en la depresión, y que suelen ser más severas cuando el primer episodio depresivo mayor se presenta a partir de los 60 años. Sin embargo, estos hallazgos, más que dar una explicación de la relación temporal entre la depresión tardía y la aparición de la demencia, sólo parecen explicar el origen de los déficits cognitivos. La evidencia epidemiológica, aunque existe una falta de consenso, indica, por una parte, que la historia de depresión y la edad son dos factores importantes para la aparición de la demencia y, por otra parte, parece ser que el intervalo entre el inicio de la depresión y el diagnóstico de demencia juegan un papel muy importante para considerar que la depresión es un síntoma temprano de la demencia

Depresión tardía: ¿Factor de riesgo o síntoma prodrómico de la demencia

La depresión tardía se presenta en personas de edad avanzada y, aunque no es una condición normal del envejecimiento, su prevalencia oscila entre el 4 y 30% en personas que viven independientemente y en personas que viven en residencias para ancianos o están hospitalizadas, respectivamente. Una de las características de la depresión tardía es una alteración en el procesamiento emocional, mayor presencia de síntomas somáticos, frecuentes quejas o déficits cognitivos y alteraciones anatomofuncionales, por lo cual se le ha considerado un factor de riesgo para el desarrollo de una demencia. En años recientes se ha planteado la hipótesis de que la depresión, más que ser un factor etiológico, sea un síntoma prodrómico de la demencia, en especial, de la Enfermedad de Alzheimer y la demencia vascular. Los objetivos de este artículo son revisar algunas evidencias de los estudios epidemiológicos sobre la asociación entre la depresión y la demencia, así como describir alteraciones, tanto fisiopatológicas como neuropsicológicas, de la depresión tardía que pueden aportar datos acerca de si la depresión tardía es un factor de riesgo o un síntoma prodrómico de la demencia. La evidencia señala que las enfermedades cerebrovasculares podrían ser un factor de riesgo para el desarrollo de la depresión tardía, observándose lesiones en la sustancia blanca cortico-subcortical que incluyen las regiones prefrontales y sus conexiones con el cuerpo estriado, además de una reducción importante en el volumen del hipocampo, las cuales subyacen a las alteraciones en la velocidad del procesamiento, las funciones ejecutivas y la memoria episódica que se muestran en la depresión, y que suelen ser más severas cuando el primer episodio depresivo mayor se presenta a partir de los 60 años. Sin embargo, estos hallazgos, más que dar una explicación de la relación temporal entre la depresión tardía y la aparición de la demencia, sólo parecen explicar el origen de los déficits cognitivos. La evidencia epidemiológica, aunque existe una falta de consenso, indica, por una parte, que la historia de depresión y la edad son dos factores importantes para la aparición de la demencia y, por otra parte, parece ser que el intervalo entre el inicio de la depresión y el diagnóstico de demencia juegan un papel muy importante para considerar que la depresión es un síntoma temprano de la demencia

Becoming stressed: Does the age matter? Reviewing the neurobiological and socio-affective effects of stress throughout the lifespan

Social and affective relations occur at every stage of our lives. Impairments in the quality of this “social world” can be exceptionally detrimental and lead to psychopathology or pathological behavior, including schizophrenia, autism spectrum disorder, affective disorders, social phobia or violence, among other things. Exposure to highly stressful or traumatic events, depending on the stage of life in which stress exposure occurs, could severely affect limbic structures, including the amygdala, and lead to alterations in social and affective behaviors. This review summarizes recent findings from stress research and provides an overview of its age-dependent effects on the structure and function of the amygdala, which includes molecular and cellular changes, and how they can trigger deviant social and affective behaviors. It is important to highlight that discoveries in this field may represent a breakthrough both for medical science and for society, as they may help in the development of new therapeutic approaches and prevention strategies in neuropsychiatric disorders and pathological behaviors

Propuesta de estrategias tributarias para la recaudación del impuesto predial en una municipalidad del Perú

El presente estudio pretende crear una propuesta de estrategias tributarias para la recaudación del impuesto predial en la Municipalidad Distrital de Punchana-Perú, período 2020, con el propósito de incrementar dichos recaudos sujetos al Estado. Metodología de investigación de tipo descriptiva, transversal y no experimental de reconocimiento sistemático por medio de revisiones bibliográficas. La población la conformaron 10 funcionarios de la Municipalidad, específicamente, del espacio de recaudos tributarios. El instrumento constó de un cuestionario de preguntas cerradas, respondiendo “si” o “no” según fuera el caso. Resultados demostraron que existe un alto porcentaje de evasión de impuesto predial, debido también a los porcentajes de cobros, pues de parte del contribuyente no se cuenta con el capital suficiente para hacer frente a sus contribuciones. Por tanto, se concluyó que urge aplicar estrategias de recaudos de impuesto predial en este gobierno local peruano.LIMAEscuela Profesional de ContabilidadFinanza

Development of organisational strategies in children: Effects of levels of processing and material employed

Los objetivos de este trabajo fueron: 1) comparar el número de estímulos evocados al hacer un uso espontáneo de estrategias de memoria o al dar instrucciones para usar estrategias de organización, de acuerdo con diferentes niveles de procesamiento, y variando el material empleado (dibujos o palabras); y 2) analizar el concepto de deficiencia de uso manipulando diferentes niveles de procesamiento y el material empleado. Una muestra de 120 niños, dividida en dos rangos de edad (7 a 8 y 11 a 12 años), participó en el estudio. En cada rango de edad, a la mitad de los participantes se le presentaron dibujos como estímulos y a la otra mitad se le presentaron palabras. En la fase I se mostraron los estímulos, se les mencionó a los participantes que podían hacer lo que quisieran para tratar de aprenderlos y posteriormente se les pidió que los evocaran. En la fase II se mostraron los estímulos a los participantes, se les pidió que los clasificaran de acuerdo con sus caracte- rísticas de tamaño, fonología o semántica, y posteriormente debían evocarlos. Se observó un mejor recuerdo en los participantes de mayor edad, al usar dibujos, y al dar instrucciones para clasificar los estímulos usando un criterio semántico. Se obtuvo un mayor índice de agrupación en los participantes de mayor edad y al dar instrucciones para clasificar los estímulos de acuerdo con un criterio semántico. El concepto de deficiencia de uso parece ser dependiente de la tarea y material empleados. A pesar de que el uso de dibujos igualó la agrupación de estímulos en ambos grupos de edad, esto resultó en una mejor evocación para los niños de mayor edad

Long term effects of peripubertal stress on excitatory and inhibitory circuits in the prefrontal cortex of male and female mice

The impact of stressful events is especially important during early life, because certain cortical regions, especially the prefrontal cortex (PFC), are still developing. Consequently, aversive experiences that occur during the peripubertal period can cause long-term alterations in neural connectivity, physiology and related behaviors. Although sex influences the stress response and women are more likely to develop stress-related psychiatric disorders, knowledge about the effects of stress on females is still limited. In order to analyze the long-term effects of peripubertal stress (PPS) on the excitatory and inhibitory circuitry of the adult PFC, and whether these effects are sex-dependent, we applied an unpredictable chronic PPS protocol based on psychogenic stressors. Using two strains of transgenic mice with specific fluorescent cell reporters, we studied male and diestrus females to know how PPS affects the structure and connectivity of parvalbumin expressing (PV+) interneurons and pyramidal neurons. We also studied the expression of molecules related to excitatory and inhibitory neurotransmission, as well as alterations in the expression of plasticity-related molecules. The structure of pyramidal neurons was differentially affected by PPS in male and female mice: while the former had a decreased dendritic spine density, the latter displayed an increase in this parameter. PPS affected the density of puncta expressing excitatory and inhibitory synaptic markers exclusively in the female mPFC. Similarly, only in female mice we observed an increased complexity of the dendritic tree of PV+ neurons. Regarding the perisomatic innervation on pyramidal and PV + neurons by basket cells, we found a significant increase in the density of puncta in stressed animals, with interesting differences between the sexes and the type of basket cell analyzed. Finally, the PPS protocol also altered the total number of somata expressing the polysialylated form of the neural cell adhesion molecule (PSA-NCAM) when we analyzed both sexes together. These results highlight the strong programming effects of aversive experiences during early life for the establishment of cortical circuitry and the special impact of these stressful events on females

Comparative studies of oxidation processes on Group 10 Metals Dithiolene Derivatives in the formation of coordination polymers

This document is the Accepted Manuscript Version of a Published Work that appeared in final form in "Crystal Growth and Design", copyright © 2018 American Chemical Society after peer review and techical editing by publisher. To access the final and published work see "Comparative Studies of Oxidation Processes on Group 10 Metals Dithiolene Derivatives in the Formation of Coordination Polymers Oscar Castillo, Esther Delgado, Carlos J. Gómez-García, Diego Hernández, Elisa Hernández, Pilar Herrasti, Avelino Martín, and Félix Zamora Crystal Growth & Design 2018 18 (4), 2486-2494Air oxidation of the dithiolene derivatives {[K2(μ-H2O)2(μ-thf)(thf)2][Ni(SC6H2Cl2S)2]}n and {[K2(μ-H2O)2(thf)6][Pt(SC6H2Cl2S)2]}n yielded the ion-pair compounds [K(thf)6][M(SC6H2Cl2S)2] [M = Ni or Pt], while no reaction was observed for the case of {[K2(μ-H2O)2(μ-thf)(thf)2][Pd(SC6H2Cl2S)2]}n. Cyclic voltammetric studies have been used to rationalize this different behavior. Additionally, the new coordination polymers {[K2(thf)8][Ni4(SC6H4S)6]}n, {[K4(thf)4(H2O)2.28][Pd(O2SC6H4S)1.36(OSC6H4S)0.64]2}n, {[K2(H2O)4][Pd(O2SC6H4S)2][Pd(O2SC6H4S)(SC6H4S)]}n, and {[K4(thf)4(H2O)2.24][Pt(O2SC6H4S)1.38(OSC6H4S)0.62]2}n have been obtained using a similar synthetic strategy, i.e., oxidation reactions of group 10 metals dithiolene derivatives bearing (SC6H4S)2– ligandsThis work was supported in part by MICINN (grants MAT2016-77608-C3-1-P, MAT2016-75883-C2-1-P, CTQ2013-44625-R and and CTQ2017-87201-P) and Generalitat Valenciana (PrometeoII/2014/076

Group 10 Metal Benzene-1,2-dithiolate Derivatives in the Synthesis of Coordination Polymers Containing Potassium Countercations

This document is the Accepted Manuscript version of a Published Work that appeared in final form in Inorganic Chemistry, copyright © American Chemical Society after peer review and technical editing by the publisher. To access the final edited and published work see https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.inorgchem.7b01775The use of theoretical calculations has allowed us to predict the coordination behavior of dithiolene [M(SC6H4S)2]2- (M = Ni, Pd, Pt) entities, giving rise to the first organometallic polymers {[K2(μ-H2O)2][Ni(SC6H4S)2]}n and {[K2(μ-H2O)2(thf)]2[K2(μ-H2O)2(thf)2][Pd3(SC6H4S)6]}n by one-pot reactions of the corresponding d10 metal salts, 1,2-benzenedithiolene, and KOH. The polymers are based on σ,π interactions between potassium atoms and [M(SC6H4S)2]2- (M = Ni, Pd) entities. In contrast, only σ interactions are observed when the analogous platinum derivative is used instead, yielding the coordination polymer {[K2(μ-thf)2][Pt(SC6H4S)2]}nThis work was supported in part by the MICINN (grants MAT2016-77608-C3-1-P and MAT2016-75883-C2-1-P), Generalitat Valenciana (PrometeoII/2014/076), and ISIC. J.I.M. acknowledges financial support by the “Ramon y Cajal ́ ” Program of MINECO (RYC-2015-17730