Effects of the enriched environment on aversive memory and immunorreactivity for ZIF-268 and tyrosine hydroxylase in the mesocorticolmmic system of rats

Environmental enrichment (EE) provides visual, motor, somatosensory, cognitive stimuli, besides favoring social relationships. It is an interesting model to understand mechanisms underlying the plasticity of the brain in laboratory animals. EE reduces sensitivity to loss of reward by reducing frustration-like emotional states in rats, and also favors coping strategies, facilitating the extinction of context conditioned fear memory. The present study aimed to analyze the effects of EE on the emotional memory in situation of context conditioned fear and on the neurons of the mesocorticolimbic system in young adult Wistar rats. The research was organized in two experiments: the Experiment I, aimed to identify the effects of short and medium-term EE on the expression of fear and on the neurons of the mesocorticolimbic system; while the Experiment II, aimed to evaluat the effects of dopaminergic modulation in the infralimbic cortex (IL) on the extinction of fear in rats submitted to short-term EE. In the first experiment, 36 male rats were divided into three groups (n = 12): control (Ctr), short-term EE (EE2), two weeks duration, and medium-term EE (EE4), four weeks duration. The groups were submitted to the contextual fear conditioning test (CFC), divided into three phases: Conditioning, Evocation (Session 1) and Extinction (Session 2). Immunohistochemical studies were performed for ZIF 268 and TH in areas of mesocorticolimbic system. In the second experiment, 72 male rats were distributed in six groups (n = 12): saline control, haloperidol control, apomorphine control, saline EE, haloperidol EE, apomorphine EE, and they were submitted to the same CFC protocol. In this experiment, EE lasted 2 weeks. We showed that the EE changed the defensive behavior of the animals in the coping of unconditioned aversive situations, such as a new environment and the presence of electric shock stimuli. Animals previously maintained for two or four weeks in EE had changes in the behavior in situation of contextual fear conditioning. When previously held for two weeks in EE, the animals exhibited a favoring of extinction of context-dependent fear, reducing freezing time on the extinction test session. We observed alterations regarding neuroplastic aspects in the mesocorticolimbic areas, such as hippocampus and amygdala, after submitting the animals to EE. However, only EE2 reduced the Ziif-268 expression in VTA. We identified that EE provided an increase in the pattern of TH expression in VTA and NAcc and that only EE2 changed its expression in areas such as hippocampus and IL. Finally, the injection of apomorphine, dopamine agonist, and haloperidol, a dopamine D2 receptor antagonist, in the IL cortex of animals submitted to EE for two weeks, made it difficult to extinguish contextual fear conditioned. Thus, EE changes the defensive behavior and emotional memory of rats, and the duration of EE interferes differently. The lack of benefit on the coping of the animals submitted to medium-term EE suggests a tolerance to the emotionally positive effects of EE. Dopaminergic modulation in IL cortex is involved in the coping improvement resulting from short-term EEO enriquecimento ambiental (EA) proporciona estímulos visuais, motores, somatosensoriais, cognitivos, além de favorecer relações sociais; tornando-se um modelo interessante para entender mecanismos subjacentes à plasticidade do cérebro em animais de laboratório. O EA reduz a sensibilidade à perda de recompensa, reduzindo estados emocionais do tipo frustração em ratos. Também favorece estratégias de enfrentamento, facilitando a extinção da memória de medo condicionada ao contexto. O presente estudo objetivou analisar efeitos do EA sobre a memória emocional em situação de medo condicionado ao contexto e sobre neurônios do sistema mesocorticolímbico em ratos Wistar adultos jovens. A pesquisa foi organizada em dois experimentos: Experimento I, visando identificar os efeitos do EA de curto e médio prazo sobre a expressão do medo e sobre neurônios do sistema mesocorticolímbico; e Experimento II, com o intuito de avaliar efeitos da modulação dopaminérgica no infralímbico (IL) sobre a extinção do medo em ratos submetidos a EA de curto prazo. No primeiro experimento, foram utilizados 36 ratos distribuídos em três grupos (n=12): controle (Ctr), EA de curto prazo (EA2), com duração de duas semanas, e EA de médio prazo (EA4), com duração de quatro semanas. Os grupos foram submetidos ao teste comportamental do medo condicionado ao contexto (MCC), dividido em três fases: Condicionamento, Evocação (Sessão 1) e Extinção (Sessão 2). Foram realizadas análises imuno-histoquímicos para ZIF-268 e tirosina hidroxilase (TH) no sistema mesocorticolímbico. No segundo experimento foram utilizados 72 ratos distribuídos em seis grupos (n=12): controle salina (CtrS), controle haloperidol (CtrH), controle apomorfina (CtrA), EA salina (EAS), EA haloperidol (EAH) e EA apomorfina (EAA); que foram submetidos ao mesmo protocolo de MCC. Nesse experimento, o EA foi de 2 semanas. Mostramos que o EA alterou o comportamento defensivo dos animais no enfrentamento de situações aversivas não condicionadas, como um ambiente novo e a presença de estímulos do tipo choque elétrico. Alterações no comportamento de animais previamente mantidos por duas ou quatro semanas em EA, em situação de medo condicionado ao contexto, também foram identificadas; e quando previamente mantidos por duas semanas, os animais apresentaram um favorecimento da extinção do medo condicionado ao contexto, reduzindo o tempo de congelamento na sessão teste da extinção. Observamos alterações quanto a aspectos neuroplásticos nas áreas mesocorticolímbicas, como hipocampo e amígdala, após submetermos os animais ao EA. Entretanto, apenas o EA2 reduziu a expressão de Zif-268 na área tegmentar ventral (VTA). Identificamos que o EA proporcionou um aumento no padrão da expressão de TH em VTA e no núcleo Accumbens (NAcc) e que apenas o EA2 alterou a sua expressão em áreas como hipocampo e IL. Finalmente, a injeção de apomorfina, agonista dopaminérgico, e de haloperidol, antagonista dopaminérgico para receptores D2, no IL de animais submetidos ao EA por duas semanas, dificultou a extinção do medo condicionado ao contexto. Assim, o EA altera o comportamento defensivo e a memória emocional de ratos, e a duração do EA interfere de maneira diferenciada. A ausência do efeito sobre o enfrentamento do EA de média duração sugere uma tolerância aos efeitos emocionalmente positivos do EA. A modulação dopaminérgica no IL está envolvida com a melhora no enfrentamento resultante do EA de curto prazo.São Cristóvão, S