88036 - Inverno em Neurociências |
Período da turma: | 08/07/2019 a 19/07/2019
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Descrição: | Neuro(ciência) - Arte, educação e sociedade
Sinalização Neural: Sabendo-se que o sistema nervoso é composto de mais de cem bilhões de neurônios sendo fácil imaginar o quanto isso o torna complexo. A complexidade de seu entendimento talvez pudesse ser reduzida à compreensão de como são em: estrutura, função e “meios de comunicação”. Como as células do sistema nervoso trabalham individualmente e/ou em conjunto? Elas podem manter um potencial de repouso— tensão através da membrana. Elas podem disparar impulsos nervosos, ou potenciais de ação. Os potenciais de ação têm certas propriedades universais características que são propagadas ao longo do sistema nervoso. Essa propagação acontece na sinapse, o ponto de comunicação entre dois neurônios ou entre um neurônio e a célula alvo, como um músculo ou uma glândula. Neuroanatomia: O sistema nervoso de todos os mamíferos apresentam duas divisões: Sistema Nervoso Central (SNC) e Sistema Nervoso Periférico (SNP). Assim, serão revisados alguns componentes do SNC e SNP. Noções básicas de neuroanatomia funcional, sempre relacionando estrutura e função. Serão abordados as membranas que envolvem o encéfalo e medula espinal e o sistema ventricular. Sensações e processamento sensorial: A capacidade de transduzir, codificar e receber informações geradas por meio de estímulos do meio externo e/ou interno englobam as sensações. Os receptores convertem a energia associada com forca mecânica, luz, ondas de som, moléculas odoríferas ou substancias químicas ingeridas em sinais sensoriais aferentes. Neurônios centrais são ativados pelos sinais aferentes, que podem quantificar e qualificar os aspectos do estimulo recebido. Conhecer acerca das diferentes modalidades sensoriais e como elas são recebidas, transduzidas, retransmitidas, representadas e processadas para gerar respostas comportamentais eh fundamental para compreender a patofisiologia bem como o tratamento de diversas doenças. Nesta aula serão abordados aspectos gerais sobre a neurobiologia da sensação, bem como a relação entre Estrutura e função nos componentes sensoriais do Sistema nervoso. Mais especificamente, serão explanados os principais conhecimentos acerca do Sistema Somatossensorial (Tato e Propriocepção), da Dor, Visão, das Vias Centrais da Visão, do Sistema Auditivo, do Sistema Vestibular e dos Sentidos Químicos. Movimento e seu controle central: Movimentos, sejam eles voluntários ou involuntários, são produzidos por padrões espaciais e temporais de contrações musculares organizados por circuitos neurais do encéfalo e da medula espinhal. O entendimento desses circuitos é importante para um entendimento tanto do comportamento normal como da etiologia de uma variedade de distúrbios neurológicos. Para isso serão abordados os temas: Circuitos do neurônio motor inferior e controle motor, Controle do neurônio motor superior do tronco encefálico e da medula espinha, Modulação do movimento pelos núcleos da base e Modulação do movimento pelo cerebelo. Funções complexas: A noção de circunstâncias físicas e sociais, a capacidade de produzir pensamentos e emoções, de se sentir sexualmente atraído por outra pessoa, de expressar esses sentimentos para seus semelhantes pela linguagem e de armazenar essas informações na memória certamente estão entre as funções mais intrigantes d o encéfalo humano. A maior parte do córtex cerebral humano está devotada a tarefas que transcendem a codificação de sensações primárias ou o comando de ações motoras. No que diz respeito a memória e aprendizagem, os três fatores básicos no estabelecimento destes são a aquisição, o armazenamento ou retenção e a evocação de informações. Estes processos, em conjunto, conferem ao indivíduo os requisitos mínimos para sua adaptação ao meio em que vive. Um dos grandes desafios atuais na neurobiologia da aprendizagem e memória está em esclarecer os mecanismos neurais responsáveis por estes processos ou, em outras palavras, quais são os mecanismos neuroquímicos acionados quando adquirimos uma informação ou nos recordamos de algum evento. As sensações subjetivas e os estados fisiológicos associados conhecidos como emoções são características essenciais da experiência humana normal. Além disso, alguns dos mais devastadores problemas psiquiátricos envolvem transtornos emocionais (afetivos). A palavra "emoção" cobre ampla gama de estados que apresentam em comum a associação de respostas motoras viscerais, comportamento somático e poderosas sensações subjetivas. Bases Neurais da analgesia pós-ictal: O período pós-ictal tem sido muito pouco compreendido e é caracterizado pelo fenômeno de depressão cortical alastrante. Não obstante, muitos pacientes epilépticos apresentam comorbidades e alterações na percepção de diversos estímulos e até mesmo de consciência. Utilizando modernas técnicas de neurotraçamento de vias e de neurofarmacologia, nosso grupo tem desvendado as bases neurais do fenômeno de antinocicepção pós-ictal, demonstrando as estruturas, os neurotransmissores, receptores farmacológicos e conexões neurais envolvidas na elaboração dessa hipalgesia. Participação do sistema serotoninérgico e glutamatérgico na resposta ao estresse: A exposição a estressores aversivos inescapáveis/incontroláveis promove alterações comportamentais e bioquímicas significativas em diferentes modelos animais. Tais modelos têm sido empregados no estudo das bases neurobiológicas dos Transtornos de Humor, especificamente da Depressão Maior. A literatura aponta para o envolvimento do sistema serotoninérgico na mediação de respostas de adaptação ao estresse, incluindo a participação de diferentes estruturas cerebrais como hipocampo e núcleo mediano da rafe. Nessas estruturas encefálicas, os principais subtipos de receptores de serotonina envolvidos são o 5-HT1a e o 5-HT7. Associando técnicas de cirurgia estereotáxica, injeção intracerebral e testes comportamentais, nosso laboratório tem investigado como a manipulação de 5-HT1a e 5-HT7 contribuem para o desenvolvimento de adaptação ao estresse. O cérebro na sepse: A sepse e suas consequências, choque séptico e disfunção orgânica representa um problema de saúde sério no mundo todo. Além dos altos custos, a mortalidade é alta e os sobreviventes depois de deixarem o hospital, podem apresentar alterações cognitivas sérias o que acaba acarretando em hospitalizações recorrentes onerando ainda mais o sistema de saúde pública. Durante a sepse pode ocorrer a instalação de um processo inflamatório no sistema nervoso central (SNC), mesmo na ausência de infecção in situ, e que é conhecido como encefalopatia associada à sepse (SAE). Esta condição é a responsável pelas disfunções cerebrais que resultas muitas vezes perda da memória. Embora as incapacidades cognitivas encontradas em sobreviventes à sepse não devam ser equiparadas àquelas encontradas nas demências comuns, como a Doença de Alzheimer (DA) e demência vascular, a presença de algumas características similares, como déficits permanentes e especificidade por regiões responsáveis por processos mnemônicos, são intrigantes sugerindo mecanismos comuns entre elas. Na última década, evidências indicam que a neurodegeneração está associada à presença de neuroinflamação em várias afecções do SNC e a ativação microglial por mediadores inflamatórios parece ter papel fundamental nesse mecanismo. Nesse contexto, inúmeras drogas e terapias têm sido propostas para tentar conter os efeitos da sepse grave e choque séptico. Nesta palestra iremos discutir brevemente a fisiopatologia da sepse, as alterações cognitivas associadas à mesma e os mais recentes achados do nosso laboratório. Modelos Animais da Doença de Parkinson: A doença de Parkinson (DP) é uma das doenças neurodegenerativas que mais afetam humanos no envelhecimento. É caracterizada pela degeneração progressiva dos neurônios dopaminérgicos da substância negra pars compacta (SNpc) e de suas fibras no estriado (Thomas e Beal, 2007). Embora não exista cura, o precursor de dopamina, L-DOPA (3,4- Dihydroxy-L-phenylalanine), é atualmente o tratamento terapêutico mais utilizado na clínica para alívio sintomático motor da DP (Hornykiewicz, 2002). No entanto, o uso contínuo e crônico da L-DOPA induz complicações motoras, caracterizadas por movimentos involuntários anormais, que em conjunto são denominados de discinesia induzida por LDOPA (LID). A discinesia de pico de dose é o padrão mais frequente observado clinicamente e pode ser reproduzido em animais com lesão dos neurônios dopaminérgicos da SNpc e tratados cronicamente com L-DOPA (Cenci et al., 1998; Dekundy et al., 2007; Padovan et al., 2009; 2015). Com o advento dos modelos animais da DP em roedores foi possível mostrar mudanças moleculares que ocorrem no estriado e contribuem para o desenvolvimento e expressão da LID, assim como estudar alternativas para o tratamento da DP e da LID (DelBel et al., 2015, 2016; Padovan et al., 2009; 2015). Neste contexto, as atividades propostas (teóricas e práticas) para o V Curso de Inverno de Neurociências consistem em: (i) Introdução à doença de Parkinson; (ii) Uso da L-DOPA como terapêutica para a DP e suas complicações motoras; (iii) Modelos animais da DP e LID. Neurobiologia da dor: modelos e comorbidades: Introdução sobre dor abordando conceitos básicos acerca da cognição, emoção/comportamento e dor. Vamos abordar as bases neurais e fisiopatológicas e evidenciar que a dor é mais que um aspecto sensorial. Além disso, mostrar e discutir se algumas desordens psiquiátricas, tais como ansiedade, depressão, declínio da atenção e memória, causam o desenvolvimento ou agravamento de dor, ou o desenvolvimento da dor causa essas desordens psiquiátricas, sendo elas, possivelmente, uma co-ocorrência complexa. Animais modificados geneticamente no estudo da Epilepsias: Animais modificados geneticamente são de grande interesse, tanto na pesquisa aplicada quanto na pesquisa básica. Os consideráveis avanços nos métodos de engenharia genética nos últimos 30 anos permitiram manipular o material genético de tal sorte que tem possibilitado modelar diversas patologias humanas em animais. Estes modelos têm fornecido novos insights e melhorado significativamente nosso entendimento sobre o início e perpetuação de neuropatologias como as epilepsias, bem como são valiosas ferramentas para a descoberta, validação e produção de novas terapias. Neste contexto, o objetivo principal deste ensaio é apresentar aos ouvintes o potencial uso de animais modificados geneticamente como modelos experimentais no estudo das epilepsias e outras comorbidades associadas, tais como esquizofrenia e depressão. Modelos Animais em Epilepsias e Epilepsia do Lobo Temporal: Efeitos Terapêuticos do Canabidiol: Esta aula terá seu foco em modelos animais de epilepsia e Canabidiol como droga protetora em Epilepsia do Lobo Temporal. Serão abordados tópicos sobre: 1) Epilepsia: prevalência, definições, crises epilépticas (tipos e classificações), mecanismos que levam a geração de crises e epileptogênese; 2) modelos experimentais de estimulação química para indução de crises e epilepsia utilizados na pesquisa da epilepsia, ênfase no modelo da pilocarpina; 3) Efeitos do canabidiol nos modelos animais de epilepsia induzida por diferentes estímulos químicos. Por fim, descreveremos destacando o modelo experimental da pilocarpina, empregado em nosso laboratório e o CBD como droga de escolha. Canabidiol (CBD) é um fitocanabinóide que tem demonstrado eficácia anticonvulsivante em modelos animais de crises. O objetivo será descrever e discutir os possíveis modelos animais de epilepsia (ênfase nos modelos por indução química de crise) e facilitar o entendimento para uma possível translação com epilepsia humana. Mostrar a importância da escolha do modelo para testar uma droga, no caso o CBD. Protocolo Estimulação Audiogênica: Serão apresentados aos alunos do Curso de Inverno os princípios do protocolo de estimulação audiogênica, contextualizado ao projeto do doutorando Willian Lazarini Lopes, intitulado “Caracterização do tratamento com canabidiol (CBD) sobre as crises audiogênicas e a ansiedade associada como comorbidade à epilepsia em ratos da linhagem Wistar Audiogenic Rat (WAR)”. Nesse contexto, também serão apresentados os conhecimentos sobre o uso do CBD para tratamento das crises epilépticas. Registro eletrofisiológico e manipulação por optogenética no estudo das Neurociências de sistemas: O cérebro possui bilhões de neurônios e trilhões de conexões sendo de extrema complexidade compreender como sua atividade é capaz de gerar o comportamento, pensamento e emoções. Estimulado por avanços tecnológicos temos visto nas últimas décadas uma revolução na compreensão do funcionamento cerebral e como alterações desse funcionamento estão subjacentes desordens neurológicas e psiquiátricas. Há uma visão crescente de que as desordens neuropsiquiátricas podem ser melhor compreendidas como disfunções de redes neurais, ou seja, uma desordem psiquiátrica emerge de múltiplas alterações moleculares e celulares em circuitos distribuídos, levando a sintomas clínicos multifacetados e heterogêneos. A pesquisa em neurociência básica tem o importante objetivo de revelar padrões refinados de atividade neural, detalhando o papel de circuitos envolvidos nas desordens neuropsiquiátricas. Esta abordagem visa propiciar novas estratégias terapêuticas, com foco em circuitos e sintomas específicos. Na presente palestra, delinearemos estratégias experimentais que utilizam recentes avanços metodológicos, como a utilização de animais transgênicos, registro de populações de neurônios, estimulação por optogenética e novas abordagens psicofarmacológicas, visando uma melhor compreensão do funcionamento cerebral e da neurobiologia das desordens neuropsiquiátricas. Princípios da Eletroencefalografia e sua aplicação na prática clínica A teoria da diabetes tipo 3: compreendendo a relação entre doença de Alzheimer e resistência central à insulina: A demência é uma desordem neurológica altamente prevalente, acometendo mais de 46 milhões de pessoas no mundo. Entre as várias causas conhecidas, a Doença de Alzheimer (DA) é o tipo de demência mais frequente. A DA é uma doença neurodegenerativa progressiva, caracterizada principalmente por problemas cognitivos, mas indivíduos com DA também podem apresentar sintomas não cognitivos, tais como agressividade, agitação, alucinação, ansiedade e depressão. Além do aumento nas taxas de morte neuronal, os principais achados anatomopatológicos consistem na formação de placas senis, causadas pelo acúmulo de fragmentos do peptídeo beta-amilóide e emaranhados neurofibrilares, resultantes da hiperfosforilação da proteína tau. A etiologia da DA é complexa e multifatorial. Os indivíduos acometidos por esse tipo de demência podem apresentar diversas comorbidades associadas. Entre essas comorbidades, a diabetes mellitus tipo 2, uma das principais condições crônicas que afetam a humanidade, parece apresentar um relevante papel na fisiopatologia e no prognóstico da DA. Devido à significativa alteração na regulação da via de sinalização da insulina no cérebro dos pacientes acometidos por esse tipo de demência, a DA tem sido considerada por muitos autores um terceiro tipo de diabetes. Nosso laboratório tem trabalhado na validação de um modelo animal para o estudo dessa hipótese. Sendo assim, pretendemos apresentar e discutir os diferentes aspectos da relação entre DA e resistência central à insulina. Perspectivas na Investigação e Tratamento Cirúrgico das Epilepsias Farmacorresistentes: Atualmente mais de 70 milhões de pessoas no mundo são afetadas diretamente pelas Epilepsias, abrangendo todas as faixas etárias, classes sociais e origens socioeconômicas. A forma mais comum de Epilepsia focal é a Epilepsia do Lobo Temporal (ELT), cuja patofisiologia, não completamente elucidada, envolve inicialmente estruturas relacionadas ao Sistema Límbico, com achados comuns de esclerose hipocampal, podendo ou não estar associada ao comprometimento neocortical temporal. Cerca de um terço dos pacientes com ELT apresentam refratariedade ao tratamento farmacológico, sendo denominados farmacorresistentes - significando a impossibilidade de um controle efetivo de crises com uso de duas ou mais medicações anticonvulsivantes. Deste modo, avalia-se a possibilidade de tratamento cirúrgico, após uma exaustiva investigação centrada na determinação da provável zona epileptogênica (ZE) e assim da possibilidade de ressecção da mesma, o que nem sempre é possível. Nos pacientes com ELT farmacorresistente e candidatos à abordagem cirúrgica, é possível obter taxas de até 70% de sucesso pós-operatório em algumas séries, restando assim aproximadamente 30% de pacientes submetidos à cirurgia ressectiva, sem um controle adequado de crises no pós-operatório. Assim, percebemos que há uma demanda crescente por novas estratégias e ferramentas que auxiliem na elucidação dos mecanismos envolvidos na gênese das Epilepsias, assim como na determinação das vias responsáveis pela propagação das crises, de modo a guiar novas possibilidades terapêuticas nas situações de refratariedade ao tratamento clínico inicial. Pretendemos assim, discutir novas estratégias neste cenário, tanto no contexto experimental e de pesquisa, assim como em termos de tratamentos não- farmacológicos. Neurobiologia do uso e abuso de álcool e suas consequências comportamentais em modelos animais: O consumo crônico do etanol leva à alterações neurobiológicas, modificando o funcionamento do sistema nervoso central em diferentes níveis. A retirada da substância, conhecida como abstinência, gera alterações comportamentais e o desenvolvimento de transtornos psiquiátricos, como ansiedade e depressão. Os mecanismos neurais subjacentes à manutenção do consumo e principalmente ao desenvolvimento destes transtornos, quando em abstinência, têm sido alvo de investigação no Laboratório de Neurobiologia do Estresse e da Depressão, com o uso de modelos animais de consumo, abstinência e de transtornos psiquiátricos. Utilizamos, na elucidação destes mecanismos, testes comportamentais, infusão de drogas intracerebralmente, tratamentos com antidepressivos, manipulação de respostas endócrinas e técnicas moleculares como imunoistoquímica, HPLC e western-blot. Neuroplasticidade e Memória: Entender os processos de formação e evocação da memória, abordando alterações moleculares, morfológicas e funcionais. O armazenamento de informações relativas a eventos vividos é extremamente importante para predizer o que acontecerá em experiências futuras. Dessa forma, é essencial entender os conceitos básicos de como a memória é formada e mantida no sistema nervoso, além de sua importância adaptativa. Formas de classificação da memória: quanto a duração (de trabalho, curta e longa), ao conteúdo (explícita e implícita) e as fases (aquisição, consolidação e evocação); Memória de medo e traumáticas. Reconsolidação e extinção da memória; Testes comportamentais para avaliar os diferentes tipos de memória; Falsas memórias e esquecimento; Alterações moleculares, morfológicas e funcionais subjacentes às diferentes fases da memória. Decifrando o código Neural VISITA AO MUSEU DA FMRP Utilização das modalidades de neuromodulação na investigação da fisiologia vestibular: A fisiologia do sistema vestibular em humanos atualmente é um campo de profícuo de pesquisa, devido à recente compreensão das interações do sistema vestibular com a percepção espacial, atenção e cognição. As diferentes modalidades de neuromodulação, tanto o tDCS, quanto o TMS, tem sido utilizada como ferramentas exploratórias nestes estudos. Objetivamos fazer uma breve revisão da atual compreensão da fisiologia do sistema vestibular, além da aplicação das modalidades de neuromodulação para investigação. Controle postural e percepções de verticalidade em pacientes após Acidente Vascular Cerebral (AVC): Alterações de percepções de verticalidade e déficits no controle postural são frequentes em pacientes com AVC. Os transtornos posturais representam uma deficiência primária pós AVC, prejudicando a autonomia, a funcionalidade e a reabilitação destes pacientes. Portanto, teremos por objetivo realizar uma revisão na literatura atual com intuito de compreender os mecanismos fisiológicos e funcionais que envolvem as alterações do controle postural e das percepções de verticalidade nesta população Estimulação transcraniana direta não invasiva por corrente contínua (ETCC) e reatividade vascular: A estimulação transcraniana direta por corrente contínua é um método não invasivo de neuroestimulação que vem sendo intensivamente estudado, possibilitando modular funções cerebrais de forma especifica com um bom perfil de segurança. Entretanto, poucos trabalhos em neuromodulação transcraniana não-invasiva avaliaram seu impacto sobre a hemodinâmica cerebral. Objetivamos fazer uma breve revisão sobre a ETCC e da anátomo-fisiologia da circulação cerebral, além de compreender os fundamentos da reatividade vascular cerebral. Estrutura e ultraestrutura de nervos normais. / Morfometria de nervos e suas aplicações básicas e clínicas. NeuroImagem como ferramenta de pesquisa / visita ao setor de Ressonância Magnética e ao Laboratório de Imagens Bibliografia: Purves, Dale et al. Neurociências. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010 Lent, R. Cem bilhões de neurônios. São Paulo: Atheneu, 2001 Bear, Mark F. Neurociências: desvendando o sistema nervoso. 3 ed. Porto Alegre: Artmed, 2008. Brandão, Marcus Lira - As bases biológicas do comportamento: introdução à neurociência. São Paulo, Editora Pedagógica e Universitária, 2004. 223p. ilus. ISBN 85-12-40630-5 Machado, Angelo B.M.; Haertel, Lúcia Machado. Neuroanatomia funcional. 3.ed. São Paulo: Atheneu, 2006. Martin, John Harry. Neuroanatomia: texto e atlas. 4. ed. 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Ana Carolina Medeiros Ana Paula Crestani Anette Hoffmann Antonio Carlos dos Santos Claudia Maria Padovan Danilo Benette Marques Elaine Aparecida Del Bel Belluz Guimaraes Fabiano de Melo Peixoto Guilherme Gozzoli Podolsky Gondim José Luiz Liberato Luan Rafael Aguiar dos Santos Luiz Henrique Soares Santos Stefano Maria Jose Alves da Rocha Norberto Cysne Coimbra Norberto Garcia Cairasco Rafael Naime Ruggiero Raquel Araujo do Val da Silva Regina Maria Franca Fernandes Renato Leonardo de Freitas Rodrigo Campos Cardoso Suélen Santos Alves Taiza Elaine Grespan dos Santos Tamiris Prizon Valeria Paula Sassoli Fazan Willian Lazarini Lopes Wilson Marques Júnior Yara Bezerra de Paiva |
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