ATIVAÇÃO DOPAMINÉRGICA É NECESSÁRIA PARA PERSISTÊNCIA DA MEMÓRIA DE RECONHECIMENTO INDUZIDA PELO EXERCÍCIO FÍSICO AGUDO

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(1)ATIVAÇÃO DOPAMINÉRGICA É NECESSÁRIA PARA PERSISTÊNCIA DA MEMÓRIA DE RECONHECIMENTO INDUZIDA PELO EXERCÍCIO FÍSICO AGUDO. Shara Souza E Silva 1 Pâmela Billig Mello Carpes 2. Resumo: A persistência é a principal característica da memória de longa duração. Depois de consolidada, essa memória pode persistir por horas, dias ou anos, e sua persistência sob condições fisiológicas dependerá de diversos fatores, como idade, nível de estimulação emocional no momento da consolidação, estado de alerta, entre outros. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o envolvimento do sistema dopaminérgico na persistência da memória induzida pelo exercício físico agudo. Foram utilizados ratos Wistar machos adultos (3 meses de idade). Os ratos foram divididos em cinco grupos, com 8-10 animais cada: (i) controle, submetido apenas a tarefa de Reconhecimento de Objetos (RO); (ii) habituação em esteira, submetido a tarefa de RO e anteriormente à habituação ao aparato de exercício (esteira rolante); (iii) exercício físico, os ratos foram habituados a esteira, treinados em tarefa de RO e submetidos a uma sessão de exercício físico na esteira por 30 minutos, imediatamente após o treinamento em RO; (iv) exercício físico + SCH-23390 (antagonista do receptor da família D1), os ratos foram habituados à esteira, treinados em tarefa de RO, submetidos a uma única sessão de exercício físico em esteira rolante e receberam infusão intra-hipocampal de SCH-23390 (antagonista dopaminérgico) imediatamente após a sessão de exercício físico; e (v) dopamina (DA), cujos ratos foram treinados na tarefa de RO e receberam infusão de DA intra-hipocampal imediatamente após. No dia do treino no RO todos os ratos dos diferentes grupos exploraram os dois novos objetos por uma porcentagem similar do tempo total de exploração, mas somente o grupo exercício manteve esta memória por 21 dias. Por outro lado, nos animais que receberam infusão intra-hipocampal de SCH-23390 imediatamente após o exercício físico, essa memória não persistiu. A infusão de DA, por sua vez, promoveu efeito semelhante ao da sessão de exercício físico. Portanto, o presente estudo mostrou que a ativação do sistema dopaminérgico é necessária para promover a persistência da memória RO por meio de uma sessão de exercício físico realizada após o aprendizado.. Palavras-chave: memória, dopamina, consolidação, persistência, exercício agudo.

(2) Modalidade de Participação: Iniciação Científica. ATIVAÇÃO DOPAMINÉRGICA É NECESSÁRIA PARA PERSISTÊNCIA DA MEMÓRIA DE RECONHECIMENTO INDUZIDA PELO EXERCÍCIO FÍSICO AGUDO 1 Aluno de graduação. sharasouza98@yahoo.com. Autor principal 2 Docente. pamelacarpes@unipampa.edu.br. Orientador. Anais do 10º SALÃO INTERNACIONAL DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO - SIEPE Universidade Federal do Pampa | Santana do Livramento, 6 a 8 de novembro de 2018.

(3) ATIVAÇÃO DOPAMINÉRGICA É NECESSÁRIA PARA PERSISTÊNCIA DA MEMÓRIA DE RECONHECIMENTO INDUZIDA PELO EXERCÍCIO FÍSICO AGUDO 1 INTRODUÇÃO A memória de reconhecimento fornece vantagens adaptativas relacionadas à sobrevivência, uma vez que essa memória permite a identificação e discriminação das características específicas de um determinado evento, objeto ou pessoa, bem como a comparação com características de memórias previamente adquiridas (T. STECKLER et al., 1998). Portanto, a persistência desse tipo de memória é importante. A persistência é a principal característica da memória de longo prazo (I. IZQUIERDO et al., 2006 and J.L. MCGAUGH et al., 2000). Depois de consolidada, a memória de longa duração pode persistir por horas, dias ou anos (J.L. MCGAUGH et al., 2000), e sua persistência sob condições fisiológicas dependerá de diversos fatores, como idade, nível de estimulação emocional no momento da consolidação, estado de alerta, entre outros (L. CAHILL ET AL., 1998 and J.H. MEDINA ET AL., 2008) Recentemente, foi demonstrado que uma sessão de exercício físico realizada imediatamente após a aprendizagem promove a persistência da memória de reconhecimento de objeto (RO) e aumenta os níveis de noradrenalina no hipocampo (L. DA SILVA DE VARGAS et al., 2017). Além disso, os efeitos do exercício sobre a memória foram evitados por uma infusão de antagonistas beta-adrenérgicos intrahipocampais, sugerindo que o exercício agudo promove a persistência da memória através de mecanismos noradrenérgicos hipocampais. Assim, o exercício físico agudo é capaz de elevar a síntese de neurotransmissores sinápticos, um deles é a dopamina (MEREGE FILHO et al., 2014). A relação da dopamina com a consolidação e persistência da memória de longo prazo também já foi hipotetizada (ROSSATO et al., 2009). Neste trabalho buscamos investigar a participação do sistema dopaminérgico nos efeitos de uma única sessão de exercício físico (exercício agudo) na persistência da memória de reconhecimento.. 2 METODOLOGIA Animais e grupos experimentais Para esta pesquisa foram utilizados ratos Wistar machos adultos (3 meses de idade) adquiridos do Biotério da Universidade Federal de Santa Maria (RS/Brasil). Os ratos foram divididos em cinco grupos, com 8-10 animais cada: (i) controle, submetidos apenas a tarefa de Reconhecimento de Objetos (RO); (ii) habituação em esteira, submetido à tarefa de RO com prévia habituação à esteira rolante; (iii) exercício físico, os ratos foram habituados à esteira, treinados em tarefa de RO e submetidos a uma única sessão de exercício físico na esteira por 30 minutos, imediatamente após o treinamento em RO; (iv) exercício físico + SCH-23390 (antagonista do receptor da família D1), os ratos foram habituados a esteira, treinados na tarefa de RO, submetidos a uma única sessão de exercício físico em esteira rolante e receberam infusão intra-hipocampo de SCH-23390 imediatamente após a sessão de exercício físico; e (v) dopamina (DA), na qual ratos foram.

(4) treinados na tarefa de RO e receberam infusão de DA intra-hipocampal imediatamente após. Tarefa de Reconhecimento de Objeto A tarefa mnemônica utilizada nesse estudo foi a Tarefa de Reconhecimento de Objetos (RO). O treino e testes na tarefa de reconhecimento de objeto (RO) foram realizados em caixa de madeira (50 x 50 x 50 cm). Primeiro, os animais foram habituados ao aparato de RO, por 20 min por dia para livre exploração durante 4 dias consecutivos antes do treinamento. No dia de treino, dois objetos diferentes (A e B) foram colocados no aparato e os animais puderam explorá-los livremente durante 5 min. Vinte e quatro horas e vinte e um dias depois, na fase de teste, um dos objetos foi trocado aleatoriamente por um novo objeto (denominados C e D, respectivamente), e os ratos foram colocados novamente no aparato por um período adicional de 5 min para livre exploração. Protocolo de exercício físico Uma sessão de exercício físico em esteira rolante foi realizada imediatamente após o treino de RO. O exercício de corrida foi realizado em uma intensidade de 60-70% do consumo máximo de oxigênio (VO2 indireto) (velocidade da esteira entre 9 e 13 m/min) em uma única sessão de exercício físico com 30 min de duração, realizada imediatamente após o aprendizado. Contudo, antes de iniciarem a tarefa de RO, os ratos foram habituados ao aparato de exercício (esteira rolante) para evitar estresse adicional e efeitos da novidade. Esta habituação à esteira foi realizada uma semana antes das tarefas de memória e exercícios físico. Inicialmente, os ratos foram habituados a esteira por dois GLDV H SRVWHULRUPHQWH IRUDP VXEPHWLGRV DR SURWRFROR GH ³ERP FRUUHGRU´ 1R GLD VHJXLQWH foi realizado um teste de VO2 indireto para determinar a intensidade individual do exercício para cada animal. Um grupo de animais foi submetido apenas à habituação (ii), sem realizar a sessão de exercício, para fins de controle. Análise Estatística O tempo de exploração de cada objeto na tarefa RO foi convertido em porcentagem do tempo total de exploração e, portanto, um teste t de uma amostra foi usado para comparar a porcentagem do tempo total de exploração gasto em cada objeto com uma média teórica (50%). Todos os dados foram expressos como média ± desvio-padrão (DP). As diferenças foram consideradas estatisticamente significativas quando 3 ” 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO A persistência da memória na tarefa de RO foi testada nos ratos dos diferentes grupos 24h e 21 dias após o treino. No dia do treino, todos os ratos dos diferentes grupos exploraram os dois novos objetos por uma porcentagem similar do tempo total de exploração, o que era esperado, já que todos os objetos eram novos para os animais (Figura 1 ± Treino). Os animais do grupo controle (expostos apenas ao teste de RO) exploraram significativamente mais de 50% do tempo total de exploração do novo objeto (C) no teste de 24h (P < 0,0001), mas não no teste de 21 dias (P = 0,95), demonstrando que a memória foi consolidada, pois 24 horas depois os ratos lembraram do objeto familiar e exploram mais o novo, mas que não houve a persistência da mesma, já que no teste de 21 dias os ratos não lembram do objeto familiar, explorando-o tanto quanto o objeto novo (figura 1A). Os mesmos resultados podem ser observados nos ratos habituados à esteira; os ratos.

(5) lembram o objeto familiar no teste de 24h (P = 0,0003), mas não foram capazes de reconhecer o novo objeto no teste de 21 dias (P = 0,27) (resultados não apresentados no gráfico). Em contraste, quando expostos a uma única sessão de exercício físico imediatamente após o treinamento, os ratos foram capazes de lembrar o objeto familiar até 21 dias após o treino, quando gastaram significativamente mais de 50% do tempo total de exploração explorando o novo objeto nos diferentes dias de testes (P = 0,0008 no teste de 24h; P = 0,0002 no teste de 21d) (figura 1B), mostrando boa consolidação e persistência da memória de reconhecimento de objetos. Por outro lado, os animais que receberam infusão intra-hipocampal de SCH-23390, um antagonista do receptor de dopamina D1/D5, após o exercício físico não foram capazes de lembrar o objeto familiar e passaram aproximadamente o mesmo tempo explorando cada objeto em todos os testes e sessões (P = 0,0002 no teste de 24 h; P = 0,05 no teste de 21d) (figura 1C). Já a infusão de dopamina (DA) promoveu efeito semelhante ao da sessão de exercício físico, ou seja, promoveu a persistência da memória (P = 0,001 no teste de 24h; P < 0,0001 no teste 21d) (figura 1D). Figura 1- grupo controle, exercício físico, exercício físico + SCH 23390, dopamina.. Fonte: Do autor, 2017. Outros pesquisadores, como Rossato et al. (2009) demonstraram previamente o importante papel da dopamina na persistência da memória; os autores bloquearam os receptores dopaminérgicos (D1) na região do hipocampo dos ratos após o aprendizado e observaram que a memória de longo prazo desaparece rapidamente. Em contraste, a infusão intra-hipocampal do agonista D1 no mesmo tempo após o treinamento fez a memória persistir. Além disso, Goekint et al. (2012) e Hasegawa et al. (2011) mostraram em suas pesquisas que após um exercício físico agudo há o aumento do neurotransmissor dopamina no hipocampo. Sendo assim, o presente estudo comprovou que a ativação do sistema dopaminérgico é necessária para promover a persistência da memória RO por meio de uma única sessão.

(6) de exercício físico realizada após o aprendizado. Os grupos que realizaram o exercício físico ou o que receberam a infusão intra- hipocampal de dopamina logo após ao RO conseguiram que a memória se consolidasse e persistisse por 21 dias; e que a infusão de SCH-23390, antagonista dopaminérgico, evitou a persistência da memória. Estes resultados evidenciam o potencial uso de uma sessão de exercício físico após um aprendizado para promover a persistência deste. Ainda, demonstram que este efeito é dependente da ativação dopaminérgica, indicando que o uso de fármacos agonistas dopaminérgicos poderiam ter efeito semelhante ao exercício se administrados após uma aprendizagem. 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS Os resultados mostraram que o exercício físico agudo realizado após uma aprendizagem de reconhecimento é capaz de promover a persistência desta memória e que a liberação de dopamina induzida pelo exercício é necessária para este efeito. 5 REFERÊNCIAS GOEKINT M, BOS I, HEYMAN E, MEEUSEN R, MICHOTTE Y, SARRE S. Acute running stimulates hippocampal dopaminergic neurotransmission in rats, but has no influence on brain-derived neurotrophic factor. J Appl Physiol. v.112(4): p.535-41 Feb 2012 HASEGAWA H, TAKATSU S, ISHIWATA T, TANAKA H, SARRE S, MEEUSEN R. Continuous monitoring of hypothalamic neurotransmitters and thermoregulatory responses in exercising rats. J Neurosci Meth. 15;202(2): p.119-23 Nov 2011 I. IZQUIERDO, L.R. BEVILAQUA, J.I. ROSSATO, J.S. BONINI, J.H. MEDINA, M. CAMMAROTA, Different molecular cascades in different sites of the brain control memory consolidation, Trends in neurosciences v.29(9), p.496-505. Sept 2006 J.H. MEDINA, P. BEKINSCHTEIN, M. CAMMAROTA, I. IZQUIERDO, Do memories consolidate to persist or do they persist to consolidate?, Behavioural brain research, v.192(1) p.61-9, Sept 2008. J.L. MCGAUGH, Memory--a century of consolidation, Science v.287(5451) p.248-51. Jan 2000 L. CAHILL, J.L. MCGAUGH, Mechanisms of emotional arousal and lasting declarative memory, Trends in neurosciences v.21(7); p.294-9. Jul 1998 L. DA SILVA DE VARGAS, B.S.D. NEVES, R. ROEHRS, I. IZQUIERDO, P. MELLOCARPES, One-single physical exercise session after object recognition learning promotes memory persistence through hippocampal noradrenergic mechanisms, Behavioural brain research v.329 p.120-126. Jun 2017 MEREGE FILHO, Carlos Alberto Abujabra et al . Influência do exercício físico na cognição: uma atualização sobre mecanismos fisiológicos. Rev Bras Med Esporte, São Paulo , v. 20, n. 3, p. 237-241, June 2014 ..

(7) T. STECKLER, W.H. DRINKENBURG, A. SAHGAL, J.P. Aggleton, Recognition memory in rats--I. Concepts and classification, Progress in neurobiology v.54(3), p.289311. Feb 1998.

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