Comportamentos Exploratórios, Predatórios e Agonísticos de Ratos Wistar, Selvagens (Rattus norvegícus sp) e Linhagens Derivadas

Os comportamentos de agressão e defesa têm uma função crucial na sobrevivência da espécie, tanto no que diz respeito à defesa dos membros contra predadores quanto em relação à conquista de um território e estabelecimento de hierarquias sociais. Contudo, estes comportamentos foram grandemente atenuados, ou quase abolidos, nas linhagens domesticadas para fins de pesquisa. Portanto, os estudos abaixo foram realizados para examinar as diferenças destes comportamentos entre linhagens selvagens e domesticadas do rato norueguês (Rattus norvegicus). Estudo I) O comportamento predatório é aquele no qual o animal captura, mata e ingere a presa. O presente estudo comparou o comportamento de predação de camundongos de ratos selvagens, domesticados ou híbridos. Foram utilizados ratos selvagens (SEL, Rattus norvegicus sp), Wistar (WIS), ratos espontaneamente hipertensos (SHR), Wistar-Kyoto (WKY) e híbridos WIS/SEL (HBR) privados de alimentos por um período de 48 horas foram confrontados com os seguintes alvos: 1) um camundongo vivo, 2) um camundongo morto que foi empalhado com as presas expostas na postura de boxear, 3) um camundongo recém-morto por deslocamento cervical e, 4) um camundongo morto, porém, congelado. Os confrontos foram registrados por 5 minutos por meio de duas filmadoras. A freqüência das respostas foi obtida pela análise dos videos em câmera lenta. A duração da ingestão e a freqüência de ataques/mordidas foram examinadas por ANOVA seguida de testes-t de Bonferroni. As correlações entre os comportamentos agressivos foram examinadas por análise de fator. Os resultados sugerem que: 1. Embora privados de alimento por 48 h, a fome contribuiu de forma secundária para o muricídio. 2. As linhagens têm alvos preferenciais e diferiram marcadamente em relação ao mesmo alvo. 3. A linhagem SEL foi a única que atacou e mordeu todos os alvos. 4. A análise de fator da agressão muricida sugere a existência de 2 fenótipos, (a) carnívoro (SEL), que ataca preferencialmente o camundongo vivo e (b) carniceiro (WIS, SHR e WKY), que prefere os camundongos mortos. Estudo II) Este estudo comparou o comportamento exploratório de ratos machos e fêmeas das linhagens WIS, SEL, HBR, SHR e WKY e híbridos provenientes do retrocruzamento dos HBR com os SEL (SHB), na arena e no labirinto-em-cruz elevado . O tempo despendido na exploração dos braços aberto e fechado e o número de entradas nos braços aberto e fechado foram registrados durante um período de 5 minutos. Na arena registrou-se a atividade locomotora total bem como a exploração da periferia (peritaxia) e do centro (centrotaxia) durante 10 min. Os dados foram comparados por ANOVA para 2 vias seguida de testes-t de Bonferroni. Os dados sugerem que: 1. Exceto pela defecação acentuada das fêmeas WIS e SHR, a exploração da arena foi bastante similar para ambos os sexos. 2. Não foram observadas diferenças na peritaxia de machos e fêmeas para nenhuma linhagem estudada. 3. Os ratos WKY apresentaram os menores valores de peritaxia e centrotaxia. 4. A única diferença no labirinto-em-cruz elevado foi a porcentagem menor de entradas no braço aberto das fêmeas SHR. 5. As linhagens WIS e SEL exploraram o labirinto de forma similar, apresentando os níveis mais elevados de ansiedade. 6. Os ratos SHR, WKY e SHB foram os menos ansiosos, enquanto os ratos HBR apresentaram níveis intermediários. 7. O presente estudo justifica o desenvolvimento de linhagens endogâmicas de ratos selvagens para fins de pesquisa da ansiedade. Estudo III) No estudo anterior verificamos que o desempenho na arena e LCE difere tanto em relação às linhagens quanto em relação ao sexo. No presente estudo examinamos o mesmo conjunto de dados quanto às correlações entre os comportamentos da arena e LCE. Os procedimentos e as variáveis foram os mesmos do Estudo II. Contudo, ao invés da comparação da magnitude das respostas na arena e labirinto, utilizou-se a análise de fator para examinar as correlações entre as variáveis. As principais conclusões foram as seguintes: 1. A CENTROTAXIA correlacionou-se exclusivamente com atividade nos ratos SEL e SHR, e com ansiólise nos ratos HBR. 2. Nas linhagens WIS e SHB, a CENTROTAXIA correlacionou-se tanto com atividade quanto ansiólise. 3. A CENTROTAXIA carregou forte e positivamente com atividade nos machos SHR, mas com sedação nas fêmeas, revelando um claro dimorfismo sexual nesta linhagem. 4. A CENTROTAXIA carregou forte e positivamente com a atividade de machos e fêmeas WIS, mas com sedação nas fêmeas WKY. 5. O comportamento dos ratos machos das linhagens WIS e SHR é controlado, predominantemente, pela ansiedade e das fêmeas pela atividade. 6. A exploração dos braços abertos das fêmeas WIS correlacionou-se positivamente com a peritaxia, mas inversamente com a centrotaxia, sugerindo que as fêmeas mais ativas entram mais vezes (e permanecem por um tempo maior) nos braços abertos do labirinto. 7. A exploração do braço aberto e a peritaxia das fêmeas WIS correlacionaram-se inversamente com ansiedade, sugerindo a influência inibitória da ansiedade na exploração da arena. 8. A defecação foi a resposta mais variável, carregando em atividade nos ratos SHR e HBR, em ansiedade nos WIS, ansiólise nos SEL e em nenhum fator nos WKY e SHB. 9. Na análise por sexo, a defecação só carregou em ansiedade nos machos SHB, mas correlacionou-se forte e positivamente com ansiólise de machos e fêmeas SEL. 10. Estes resultados sugerem que a defecação dos ratos SEL seja mais relacionada à exploração (demarcação territorial) que à emocionalidade. 11. Nos ratos WIS, SEL e SHB de ambos os sexos e fêmeas SHR foi observada uma correlação inversa de peritaxia e entradas nos braços fechados, sugerindo que os ratos mais ativos na arena sejam menos ativos nos braços fechados do labirinto. 12. A ansiedade foi a influência predominante no comportamento dos machos e fêmeas SEL e HBR. Contudo, enquanto a exploração do braço aberto carregou forte e negativamente em ansiedade, o tempo no braço fechado carregou em sedação. 13. A característica mais importante dos ratos SHR foi a segregação completa das variáveis do LCE e arena nos fatores ansiedade e atividade, respectivamente. Estudo IV) O comportamento exploratório é essencial para a sobrevivência pois aumenta a possibilidade do animal de encontrar alimento, água, parceiro sexual e abrigo contra predadores. O presente estudo investigou os comportamentos exploratório e de agressão defensiva no teste do corredor linear, em ratos SEL, HBR e SHB. Adicionalmente, avaliou as alterações nestes comportamentos ao longo de 9 gerações. Os ratos foram privados de alimento por 48 h antes do teste do corredor para facilitar o comportamento exploratório. O corredor tinha cerca de 40 m de comprimento por 1 m de largura e era dividido em seções de 1 m com fitas indicando a metragem. Ao final havia uma barreira com 1 m de altura. No dia do teste, os ratos eram introduzidos na extremidade de um corredor e observados por 10 minutos pelo experimentador imóvel. Em seguida, este aproximava-se do rato na velocidade de 1 m/s, parando toda vez que o rato orientava-se em sua direção, registrando o número de quadrantes entre ele e o rato, bem como os quadrantes percorridos pelo animal durante a fuga. Terminado o teste, o experimentador encurralava o rato no final do corredor e registrava os comportamentos de agressão defensiva. As respostas de exploração, detecção, fuga, perseguição ao experimentador das diversas linhagens foram comparadas por ANOVA seguida de testes-t de Bonferroni. Os efeitos da hibridização ao longo de 9 gerações de ratos HBR foram analisados por ANOVA para medidas repetidas seguida de contrastes lineares para interações entre gerações e linhagem. As principais conclusões foram as seguintes: 1. As linhagens diferiram significantemente quanto às respostas de explorar, fugir e, mais acentuadamente, salto e perseguir, mas não diferiram quanto à resposta de detecção. 2. Os ratos SEL apresentaram um número significativamente maior de saltos de ataque e perseguições que os ratos HBR e SHB. 3. Contudo, a amplitude de fuga dos ratos HBR foi significativamente maior que a dos ratos SEL. 4. As respostas de exploração, detecção, fuga e salto de ataque foram atenuadas ao longo de 10 gerações de ratos HBR. 5. O teste do corredor linear foi capaz de detectar diferenças significativas nos comportamentos agressivo e exploratório tanto em relação às linhagens quanto às gerações. Estudo V) Este estudo utilizou o paradigma residente-intruso para examinar as diferenças nos comportamentos de agressão territorial dos ratos SEL, WIS e HBR. Os ratos das linhagens mencionadas eram alojados individualmente (residentes) numa caixa de madeira com teto e frente de vidro e assoalho coberto com maravalha. Após um período de 5 dias, introduzia-se outro rato (intruso), das linhagens mencionadas, e registrava-se os comportamentos por 2 minutos, por meio de câmeras dentro e fora da caixa. 1. Os comportamentos de aproximar, ameaça lateral, perseguir e salto de ataque foram única ou majoritariamente emitidos pelos ratos SEL residentes. 2. Os comportamentos de submissão, fuga de galope, fuga de trote e ataque supino foram única ou predominantemente exibidos pelos ratos SEL intrusos. 3. Embora mais freqüentes nos ratos SEL residentes, os comportamentos de gritar, morder, boxear, chiar e expor presas foram apresentados tanto por residentes quanto intrusos. 4. Os ratos SEL intrusos não apresentaram o comportamento de aproximação. 5. O Fator-I carregou forte e positivamente em ameaça lateral, salto de ataque, fuga de trote e boxear, representando o repertório fundamental do rato SEL residente. 6. O Fator-II carregou positivamente em aproximar e expor presas (ítens ofensivos), mas negativamente em boxear e fuga de trote (ítens defensivos), sugerindo que os últimos sejam os ítens de defesa do residente SEL aos contra-ataques dos intrusos da mesma linhagem. 7. Chiar correlacionou-se tanto com os ítens ofensivos (salto de ataque) quanto defensivos (boxear) do rato SEL residente 8. Morder correlacionou-se com perseguição, mostrando que a perseguição ao rato intruso freqüentemente resulta em danos físicos. 9. Nos ratos SEL intrusos, o Fator-I carregou forte e positivamente nos comportamentos de fuga de trote e morder, sugerindo que as mordidas são o recurso final à perseguição do residente. 10. O Fator-II dos intrusos carregou positivamente em submissão, mas forte e negativamente em ataque supino e fuga de galope, indicando que as tendências submissivas inibem as últimas respostas. 11. O Fator-III mostrou uma correlação inversa das respostas de morder com chiar, boxear e submissão, sugerindo que as últimas desempenham funções apaziguadoras. 12. Os fatores principais dos WIS intrusos correlacionaram-se forte e positivamente com as variáveis de defesa ou agressão defensiva (fuga de trote, boxear e ataque supino). 13. O Fator-II revelou uma correlação inversa de aproximar (ofensa) e submissão (defesa). Como a aproximação não ocorreu no intruso SEL, o rato WIS é menos ansioso ou tem dificuldades em reconhecer o residente hostil, ou ambas as coisas. 14. Por fim, o Fator-III associou fuga de galope à resposta de morder, sugerindo que a mordida é um recurso do rato WIS encurralado pelo residente. 15. Nos HBR intrusos, a fuga de trote correlacionou-se positivamente com gritar e morder (Fator-I) mas, negativamente com boxear e submissão (Fator-II). Portanto, enquanto oFator-I corresponde à defesa ativa do HBR intruso, o Fator-II representa comportamentos apaziguadores, na qual a fuga (recuo) de trote é substituída por boxear e submissão. 16. Ao contrário dos ratos WIS, a aproximação dos HBR intrusos ao residente correlacionou-se com gritar, indicando o reconhecimento do rato hostil. 17. Curiosamente, enquanto gritar não carregou em nenhum fator dos intrusos SEL e WIS, chiar carregou no Fator-III dos intrusos SEL. Portanto, a resposta de gritar dos HBR pode ser o resultado da hibridização pela modificação da resposta de chiar dos seus ancestrais SEL Estudo VI) A estimulação elétrica da matéria cinzenta periaquedutal dorsal (MCPD) de ratos produz as respostas de defesa de exoftalmia, imobilidade tensa, micção, defecação, trote, galope e saltos. O presente estudo avaliou as diferenças destas respostas em ratos machos WIS, SEL, HBR, SHR e WKY (n=20/grupo). Ratos com eletrodos na MCPD foram estimulados com pulsos senoidais de intensidades crescentes (0-70 A, 60 Hz). As intensidades medianas (I50) limiares e a responsividade máxima (R50, inclinação da curva de limiar em I50) foram estimadas mediante a análise logística de limiares. As curvas foram comparadas por testes de 2 da razão de verossimilhanças para locação e paralelismo. Não foram observadas diferenças statisticamente significantes quanto à localização dos eletrodos das várias linhagens. Seguem abaixo os principais resultados: 1. Notavelmente, os ratos WIS apresentam os menores limiares de defesa à estimulação da MCPD, e os SEL os maiores. 2. A defecação e micção foram apresentadas por menos da metade dos ratos WIS, SEL e HBR, mas foram virtualmente ausentes nos ratos SHR. 3. Em contraste, a defecação foi apresentada por todos os ratos WKY. 4. Houve uma dupla-dissociação dos limiares e responsividade. Assim, ratos WIS e SHR, que apresentaram os menores limiares foram os menos responsivos (curvas rasas à esquerda). Em contraste, ratos SEL e WKY, que apresentaram os maiores limiares, foram os mais responsivos (curvas íngremes à direita). 5. O ratos WKY foram os únicos que combinaram limiares reduzidos e responsividade elevada para todas as respostas de defesa. 6. Nossos dados sugerem que os limiares baixos para detecção de predadores (alta reatividade) dos ratos SEL não se deve à MCPD. 7. Em contraste, a resposta imediata dos ratos à detecção do predador (alta responsividade) deve-se às características próprias da MCPD. 8. A linhagem WKY reúne os elementos para um modelo genético da comorbidade de pânico e depressão. Palavras chaves: comportamentos de agressão e defesa, linhagens endogâmicas de ratos, matéria cinzenta periaqueduta

A panic attack-like unusual stress reaction

Ever since the seminal studies of Hans Selye, activation of hypothalamus-pituitary-adrenal (HPA) axis is emblematic of stress. Consequently, the lack of HPA axis responses following the undisputable psychological stress of a panic attack stands out as one of the most intriguing findings of contemporary psychiatry. On the other hand, the defensive behaviors and aversive emotions produced by stimulation of the dorsal periaqueductal gray matter (DPAG) have been proposed as a model of panic attacks. Therefore, we examined whether the plasma levels of 'stress hormones' corticotropin and prolactin show any change following the DPAG-evoked freezing and flight behaviors of the rat. Rats bearing an electrode into the DPAG and an intra-atrial catheter were stimulated at 9:00 a.m., 18-24 h after the catheter implantation. Blood samples were withdrawn just before 1-min stimulation of DPAG, immediately after (5 or 15 min) and throughout 3 to 27 h following stimulation. in another experiment, samples were withdrawn either before or following a prolonged stimulation (5 min) of the DPAG with flight threshold intensity. Hormones were measured by either chemiluminescent or double-antibody immunoassays. Hormone plasma levels following freezing and flight behaviors were compared to those of resting or restraint-stressed rats. Data show that stress hormones remain unaltered following the DPAG-evoked defensive behaviors. Not even the 5-min stimulation of DPAG with the flight threshold intensity changed corticotropin plasma levels significantly. As far as we known, this is the first demonstration of the lack of stress hormone responses following the intense emotional arousal and physical exertion of a fear-like behavior in rats. Data add new evidence of DPAG involvement in spontaneous panic attacks. (c) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.AFIP-UNIFESPConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Univ Fed Espirito Santo, Dept Physiol Sci, Vitoria, ES, BrazilUniv Fed Minas Gerais, Dept Physiol & Biophys, Belo Horizonte, MG, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, São Paulo Med Sch, Dept Psychobiol, São Paulo, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, São Paulo Med Sch, Dept Psychobiol, São Paulo, BrazilCNPq: 474371/2003-4Web of Scienc