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X Salão de
Iniciação Científica
PUCRS
Alterações comportamentais de ratos privados de sono paradoxal
(PSP)
Lenemar Nascimento Pedroso1, Janira dos Santos Lima Barbosa1, Elisangela Pereira1, Marielli DalBó1, Letícia Boing1, Jucélia Jeremias Fortunato1 (orientadora)
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Laboratório de Pesquisa Básica e Experimental em Neurociências. Unisul
Resumo
Objetivo: Avaliar as respostas comportamentais de ratos privados de sono durante 72
horas por meio de teste de Habituação em Campo Aberto (atividade motora) e Teste de
Reconhecimento (resposta cognitiva).
Métodos: Ratos Wistar machos (60dias) divididos em dois grupos: i) grupo controle
(n=15), ii) ratos privados do sono paradoxal durante 72 horas (n=15). Os animais foram
submetidos a privação do sono paradoxal usando o método de plataforma múltipla modificada
que consiste em colocar 15 animais em um tanque (123 x 44 x 44 cm) contendo 17
plataformas quadradas (6,5 cm x 6,5 cm), com o nível da água 1 cm abaixo da sua superfície.
O número de plataformas maior que o de animais permite que eles possam mover-se de uma
para outra. A atonia muscular presente no sono paradoxal faz com que o animal acorde ao
encostar o focinho ou, ainda, o corpo inteiro na água. Os animais controles permaneceram em
suas gaiolas-moradia no mesmo ambiente onde foi realizada a privação de sono. Os dados
foram expressos como média ± S.E.M. (erro-padrão da média). A comparação entre os grupos
foi realizada através do Teste-t de Student, com significância de 0,05.
Resultados: A privação do sono paradoxal diminuiu a atividade motora de ratos
quando avaliados no teste de Habituação em Campo Aberto. Quando analisado o tempo gasto
pelos animais para a exploração global dos objetos, observamos que houve aumento
significativo na resposta de habituação no teste de Reconhecimento de Objeto entre o grupo
privado quando comparado com o grupo controle. Considerou-se que o animal apresentou
bom desempenho quando o reconhecimento de um novo objeto foi significativamente maior
que a exploração de um objeto já conhecido. O grupo privado do sono paradoxal apresentou
prejuízo significativo na memória de longa duração quando comparados com o grupo
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controle. Notou-se também, decorrente da insônia forçada, que alguns animais tiveram
ereções espontâneas.
Conclusão: Considerando que agentes estressores apresentam papel fundamental nas
respostas comportamentais de ratos Wistar, observamos que a privação do sono paradoxal
durante 72 horas consecutivas foi capaz de diminuir a atividade motora; a atividade
exploratória dos ratos privados sono paradoxal apresentou resposta significativa quando
comparados com o grupo controle; a resposta de habituação foi maior nos ratos privados do
sono; a memória de longa duração foi afetada nos ratos privados do sono paradoxal; a
freqüência da auto-limpeza foi maior nos ratos privados do sono paradoxal; a privação do
sono estimulou ereções espontâneas.
Introdução
O ser humano, assim como outros animais, apresenta dois estados comportamentais
básico: vigília e sono. Durante a vigília, importantes funções são executadas. O sono, por
outro lado, é de fundamental relevância para o descanso do organismo e apresenta
basicamente duas fases, com mecanismos fisiológicos distintos: sono lento (não REM) e sono
paradoxal (REM).
O sono está envolvido com funções fisiológicas vitais e não é o resultado da
diminuição da atividade neuronal, mas decorre da atividade de várias estruturas do encéfalo,
envolvendo mecanismos complexos. Portanto, problemas nas diversas etapas do sono poderão
expressar conseqüências tanto no sono quanto na vigília, entre elas, fadiga, irritabilidade,
agressividade e certo grau de dificuldade de concentração no dia seguinte. Em estudos feitos
com ratos submetidos à privação total de sono (por 6 a 33 dias) observa-se deteriorização das
funções fisiológicas, com intensa fraqueza e morte. Observa-se também que animais jovens
suportam melhor a falta de sono que os mais velhos. Caracteristicamente a falta de sono leva a
fadiga, alucinações e delírios. Outra característica é a perda do rendimento intelectual em
humanos. Considerando que a insônia atinge cerca de um terço da população brasileira
(SILVA et al., 2004), justifica-se a importância do estudo para avaliar as alterações
comportamentais e cognitivas causadas por este distúrbio do sono.
Metodologia
Os ratos Wistar machos (60dias) foram divididos em dois grupos: i) grupo controle
(n=15), ii) ratos privados do sono paradoxal durante 72 horas (n=15).
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Os animais foram submetidos a privação do sono paradoxal usando o método de
Andersen (2004) de plataforma múltipla modificada que consiste em colocar 15 animais em
um tanque (123 x 44 x 44 cm) contendo 17 plataformas quadradas (6,5 cm x 6,5 cm), com o
nível da água 1 cm abaixo da sua superfície. O número de plataformas maior que o de animais
permite que eles possam mover-se de uma para outra. A atonia muscular presente no sono
paradoxal faz com que o animal acorde ao encostar o focinho ou, ainda, o corpo inteiro na
água. Os animais controles permaneceram em suas gaiolas-moradia no mesmo ambiente onde
foi realizada a privação de sono.
Para avaliar as possíveis alterações comportamentais causadas pela privação do sono
paradoxal, os animais foram submetidos a dois testes comportamentais. A atividade motora
será testada na Habituação em Campo Aberto (open-field test) e a avaliação cognitiva será
conduzida através do Teste de Reconhecimento (CMAI). Os dados foram expressos como
média ± S.E.M. (erro-padrão da média). A comparação entre os grupos foi realizada através
do Teste-t de Student, com significância de 0,05.
Figura 1 – Animais no tanque
Figura 2 – Animais no tanque 2
Resultados (ou Resultados e Discussão)
Insônia é a dificuldade em iniciar ou manter o sono. Acompanha-se da sensação de
sono não reparador notada na manhã seguinte. Como conseqüência, no dia seguinte apresenta
fadiga, irritabilidade e agressividade (MORIN et al., 2006).
Quando analisado os efeitos da privação do sono no teste de Habituação em Campo
Aberto, nossos achados mostraram uma diminuição significativa na atividade motora do
grupo privado do sono quando comparado com o grupo controle.
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De forma contrária, o número de groomings entre os ratos privados do sono paradoxal
foi significativamente maior do que nos ratos do grupo controle. Em animais de laboratório, a
auto-limpeza corporal indica eventos relacionados à ansiedade (MARRONI et al., 2007).
Nossos resultados mostraram um aumento na freqüência da auto-limpeza nos animais
privados do sono paradoxal, quando comparados com os ratos do grupo controle. Sugerimos
que estes resultados estejam relacionados com o aumento da ansiedade em virtude do estresse
promovido pela falta de sono.
Memória é a retenção da informação aprendida (BEAR, 2002, p. 740). Quando se fala
em consolidação da memória, estamos nos referindo ao tempo que o processo de
sedimentação da memória de longa duração leva para ser concluído. Nos primeiros momentos
desse processo, a memória de longa duração é altamente volátil e a informação, apesar de
ainda estar presente e acessível através da memória de curta duração, pode facilmente não ser
consolidada e, conseqüentemente esquecida (IZQUIERDO et al., 2006). Muitos fatores são
conhecidos por interromper esse processo, como traumas e ação de eventos estressores, entre
eles a privação do sono.
Quando analisado o tempo gasto pelos animais para a exploração global dos objetos,
observamos que houve alteração significativa entre o grupo privado quando comparado com o
grupo controle.
A habituação é considerada a forma mais simples de aprendizado e se refere à
progressiva redução na resposta a um estímulo inicialmente novo quando o estímulo é
apresentado repetidamente a um sujeito.
Observamos, ao comparar os animais privados de sono paradoxal, que houve aumento
significativo na resposta de habituação no teste de reconhecimento de objeto. Sugere-se que
este resultado também possa estar relacionado com o ciclo circadiano dos grupos
experimentais.
A habituação provoca uma redução da força sináptica resultante de atividade
sustentada na via estimulada. Essa redução da transmissão sináptica nos neurônios sensoriais
é resultado de diminuição da quantidade da substância transmissora (glutamato) que é
liberada pela terminação pré-sináptica. Parte dessa diminuição é considerada como decorrente
de inativação de canais de cálcio na terminação pré-sináptica, como resultado de atividade
repetida. Como conseqüência, menos cálcio entra nessas terminações e cada potencial de ação
e, por conseguinte, menos neurotransmissor é liberado.
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Considerou-se que o animal apresentou bom desempenho quando o reconhecimento
do novo objeto (C) foi significativamente maior que a exploração do objeto já conhecido (A).
Nossos resultados mostraram que o grupo privado do sono paradoxal apresentou prejuízo
significativo na memória de longa duração quando comparados com o grupo controle.
Durante o processo de formação da memória, em especial àquela referente ao
ambiente, além dos processos nos quais as sinapses são deprimidas (habituação), existem os
processos nos quais as sinapses são fortificadas (reconhecimento). A atividade exploratória
representa de maneira direta estes processos, bem como possibilita a visualização das
alterações plásticas neurais ocorridas, através do teste de reconhecimento de objeto.
Notou-se também, decorrente da insônia forçada, que alguns animais tiveram ereções
espontâneas, a hipersexualidade, onde seria um tipo de compensação pelas ereções que
ocorrem durante o sono que o roedor deixou de ter enquanto permaneceu acordado. É
importante ressaltar que o desequilíbrio dos níveis de mensageiros químicos do sistema
nervoso — a exemplo dos neurotransmissores dopamina e serotonina — está associado à
disfunção erétil de origem neurológica. Disparada pela alteração no ritmo de liberação desses
neurotransmissores em regiões do encéfalo ligadas ao desejo sexual e às emoções, essa forma
de disfunção erétil é diferente daquela de origem física, provocada pela irrigação sangüínea
insuficiente do pênis. "Possivelmente o desejo e o desempenho sexuais dependem de que
todos os neurotransmissores se encontrem em níveis adequados no sistema nervoso"
(ANDERSEN, 2004).
160
140
120
100
Privados
80
Controle
60
40
20
0
Crossing
Rearing
Grooming
Gráfico 1 – Crossing, Rearing e grooming
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Gráfico 2 - Exploração global e Habituação
Gráfico 3 - Memória de curta e longa duração
Conclusão
Considerando que agentes estressores apresentam papel fundamental nas respostas
comportamentais de ratos Wistar, observamos que a privação do sono paradoxal durante 72
horas consecutivas foi capaz de comprometer o desempenho cognitivo dos animais, bem
como, apresentar aspectos relacionados ao aumento dos parâmetros de ansiedade. Neste
sentido, sugerimos que um novo estudo seja realizado para ampliar os achados deste
experimento indicando as possíveis alterações comportamentais em diferentes tempos de
privação, bem como favorecendo e contribuindo para uma melhor qualidade de vida!
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A partir dos resultados obtidos neste estudo concluímos que: a) A privação do sono
paradoxal diminuiu a atividade motora de ratos; b) A atividade exploratória dos ratos privados
sono paradoxal apresentou resposta significativa quando comparados com o grupo controle;
c) A resposta de habituação foi significativamente maior nos ratos privados do sono; d) A
memória de longa duração foi afetada nos ratos privados do sono paradoxal; e) A freqüência
da auto-limpeza foi maior nos ratos privados do sono paradoxal; f) em decorrente da insônia
forçada, alguns animais tiveram ereções espontâneas, a hipersexualidade, onde seria um tipo
de compensação pelas ereções que ocorrem durante o sono que o roedor deixou de ter
enquanto permaneceu acordado.
Referências
ANDERSEN, M.L., BIGNOTTO, M., MACHADO, R.B. et al. Different stress modalities
result in distinct steroid hormone responses by male rats. Braz J Med Biol Res, jun. 2004,
vol.37, no.6, p.791-797.
BEAR, Mark F., et al. Neurociências: desvendando o sistema nervoso. 2 ed. Proto Alegre:
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ALÓE, Flávio; AZEVEDO, Alexandre Pinto de; HASAN, Rosa. Mecanismos do ciclo sonovigília. Rev Bras Psiquiatr. 2005;27(Supl I):33-9
IZQUIERDO, Iván, BEVILAQUA, Lia R. M. and CAMMAROTA, Martín. A arte de
esquecer. Estud. av., 2006, vol.20, no.58, p.289-296. ISSN 0103-4014.
MARRONI, S.S.; NAKANO, F.N.; GATI, C.D.; OLIVEIRA, J.A.; ANTUNESRODRIGUES, J.; GARCIA-CAIRASCO, N. Neuroanatomical and cellular substrates of
hypergrooming induced by microinjection of oxytocin in central nucleus of amygdala, an
experimental model of compulsive behavior. Mol Psychiatry. 2007 May 15.
MORIN, C.M., LEBLANC, M., DALEY, M., GREGOIRE, J.P., MERETTE, C.
Epidemiology of insomnia. Sleep Med 2006;8(6):319-330.
SILVA, R. H.; ABÍLIO, V. C.; TAKATSU, A. L.; KAMEDA, S. R.; GRASSL, C.; CHEHIN,
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al. Role of hippocampal oxidative stress in memory deficits induced by sleep deprivation
in mice. Neuropharmacology, Volume 46, Issue 6, May 2004, Pages 895-903
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