Efeito do pentilenotetrazol e do midazolam na aquisição e na expressão da resposta defensiva de ratos submetidos ao condicionamento olfatório de medo

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Farmacologia.O condicionamento Pavloviano de medo ou condicionamento de medo de primeira ordem tem sido amplamente utilizado para o estudo das bases neuroanatômicas, celulares e moleculares do medo. Este paradigma é fundamentado na associação entre um estímulo emocionalmente neutro e um estímulo incondicionado aversivo (EI). Após uma ou mais associações ao EI, o estímulo inicialmente neutro adquire caráter aversivo, tornando-se o primeiro estímulo condicionado (EC1) capaz de evocar respostas de medo que anteriormente ao condicionamento ocorriam apenas na presença do EI. Neste contexto, a magnitude do EI é um dos parâmetros mais importantes no estudo do condicionamento de medo por ser determinante na taxa de aprendizado e afetar indiretamente o estabelecimento do condicionamento de medo de segunda ordem. O EI pode ser aplicado a partir de fontes exteroceptivas (ex. estimulo elétrico, odor de predador etc.) ou interoceptivas (ex. efeito de drogas ansiogênicas). Neste estudo confirmou-se, em ratos Wistar machos, o efeito ansiogênico do pentilenotetrazol (PTZ), um antagonista GABAA, na dose de 15 mg/kg, permitindo a utilização do PTZ como EI interoceptivo. Dados prévios obtidos neste laboratório, demonstraram que o condicionamento olfatório de medo (COM) ocorre após a associação de 5 choques elétricos nas patas (EI exteroceptivo) com um odor neutro (odor de café - EC1). No presente estudo, observamos que o efeito ansiogênico do PTZ (EI interoceptivo) associado a apenas 3 choques nas patas foi capaz de produzir um aumento no tempo de congelamento contextual na presença do EC1 semelhante ao observado nos animais pareados com 5 choques não injetados com PTZ. Esses dados permitiram sugerir que a associação de estímulos (PTZ + 3 choques) seria suficiente para a promoção do COM. No teste desta hipótese observou-se que esta associação resultou na resposta defensiva mais expressiva, aumentando a eficiência do estabelecimento do COM. No entanto, o comportamento defensivo exibido pelos animais pareados ao odor apenas com o efeito ansiogênico advindo da administração de PTZ (PTZ sem choque) também evidenciou o estabelecimento do COM. Além disso, observou-se através dos resultados obtidos que o caráter aversivo adquirido do EC1, após o condicionamento, foi capaz de promover um condicionamento contextual de medo de segunda ordem, que ocorreu através da re-exposição ao odor de café na sessão de teste EC1. A ocorrência deste segundo condicionamento foi visualizada através das respostas defensivas exibidas na re-exposição ao contexto (EC2) na sessão de teste EC2. Com o objetivo de avaliar o efeito de um agonista GABAA na expressão do COM e na aquisição do condicionamento contextual de segunda ordem, 0,5 mg/kg de midazolam (MDZ) foi administrado previamente à sessão de teste EC1. Os resultados demonstraram uma reversão na expressão das respostas de medo condicionadas frente ao EC1 em ambos os grupos previamente pareados ao odor (PTZ + 3 choques e PTZ sem choque). Com relação à aquisição do segundo condicionamento de medo observou-se a reversão das respostas defensivas somente no grupo previamente pareados ao odor com a associação de EIs (PTZ + 3 choques). Esses resultados sugerem que além do efeito ansiolítico, o midazolam exerce um efeito mnemônico na aquisição do condicionamento de segunda ordem de acordo com a força com que o primeiro condicionamento de medo se estabeleceu. Pavlovian fear conditioning or first-order fear conditioning has been widely used to study the neuroanatomical, cellular and molecular basis of fear. This paradigm occurs when an emotionally neutral stimulus is presented in conjunction with an aversive unconditioned stimulus (US). After one or several pairings the stimulus, previously neutral, acquires the aversive character becoming the first conditioned stimulus (CS1), capable to produce fear responses that typically occur only in the US presence. The aversive character of CS1 is able to act as US in the second-order fear conditioning due the CS1 acquired an aversive motivational value as relevant as the intrinsic (US). In this context, the magnitude of the US is one of the most important parameters in the study of fear conditioning because this magnitude determinates the learning rates and, indirectly, the second-order conditioning establishment. The US could be applied using exteroceptive (e.g. electric stimulus, predator odor etc.) or interoceptive sources (e.g. anxiogenic drugs effects). Here, we confirm the anxiogenic effect of the pentylenetetrazole (PTZ), GABAA antagonist, on 15 mg/kg allows using it as an interoceptive US in this study. Previous dados acquired in this laboratory, demonstrated that the olfactory fear conditioning (OFC) occurs after the association of 5 mild footshocks (exteroceptive US) with a neutral odor (coffee odor - CS1). In the present study, we observed that anxiogenic effect (interoceptive US) resulted from PTZ administration associated to only 3 mild footshocks was able to produce an increase in the contextual freezing time (in the presence of the CS1), similar to that observed in the animals paired with 5 footshocks not injected with PTZ. These data suggested that this association of stimulus (PTZ + 3 footshocks) were sufficient to promote the OFC. In the test of the hypothesis, we observed that this association increased the efficiency of the OFC, generating the greater defensive response. However, the defensive behavior exhibited by the subjects previously paired to the odor just with the anxiogenic effect of the PTZ (PTZ without footshocks) was also able to establish the OFC. Moreover, the results demonstrated that the aversive character acquired by the CS1 was sufficient to promote the second-order contextual fear conditioning, occurred in the re-exposure to the coffee odor (CS1) in the CS1 test session. The occurrence of the second conditioning was visualized by the defensive responses emitted in the re-exposure to the context (CS2) in the CS2 test session. In the aim of evaluate the GABAA agonist effect in the expression of the OFC and in the acquisition of the second-order fear conditioning, 0,5 mg/kg of MDZ was administrated previously the CS1 test session. The results demonstrate that MDZ counteract the expression of the conditioned fear responses in the re-exposure to CS1 in both paired groups (PTZ without footshocks and PTZ + 3 footshocks). In relation to the acquisition of the second-order fear conditioning, we observed the reversion in the fear responses only in the group previously paired to the odor with association of stimuli (PTZ + 3 footshocks). Together the results suggest that, beyond the anxiolytic-like effect, the MDZ generates a mnemonic effect in the acquisition of the second-order fear conditioning according to the strength of the first conditioning establishment