Estudo do efeito de diferentes níveis de esforço físico durante o comportamento de busca por recompensa sobre a expressão de Fos e CART no núcleo accumbens de ratos

Abstract

Resumo: O núcleo accumbens (NAc) consiste em um grupo de neurônios especialmente envolvidos na modulação de sinais recompensantes transmitidos pela via mesolímbica e relacionados à liberação de dopamina, formando uma interface límbico-motora que aumenta o vigor dos comportamentos motivados. Neurônios da via mesolímbica, e principalmente os do NAc, apresentam uma alta expressão do transcrito regulado pela cocaína e anfetamina (CART), que é aumentada sobremaneira diante de estímulos de drogas como a cocaína e as anfetaminas, além de alimentos palatáveis/hedônicos. Além disso, existem evidências acerca de uma participação de neurônios CART do NAc durante a manifestação dos efeitos de diversas drogas de abuso e no controle de comportamentos motivados. Neste campo, abre-se a oportunidade de estudar uma provável participação dos neurônios CART do NAc no vigor motor da busca de recompensas. Assim, neste estudo, 12 ratos Wistar adultos machos foram treinados para percorrer um corredor em busca de uma solução de sacarose. Após isso, os animais foram divididos em dois grupos que foram submetidos a tarefas de alto esforço e baixo esforço para obtenção da recompensa (corredor na posição horizontal ou inclinada a 45º); além destes, determinamos 6 animais para a composição de um grupo naive. Noventa minutos após a realização da última tarefa de experimentação, os animais foram eutanasiados, conforme protocolo recomendado pelo CEUA, e perfundidos via transcardíaca primeiramente com solução salina - para lavagem do leito vascular -, seguida de solução fixadora composta de 4% formaldeído em PBS 0,1M, pH 7,4. Sequencialmente seus encéfalos foram removidos e processados para técnicas de dupla imuno-histoquímica pela peroxidase, do tipo free-floating, com anticorpos primários anti-CART e anti-Fos, para quantificação da imunorreatividade ao CART no NAc e sua co-localização com neurônios que entraram em atividade. Não houve diferença significativa, tanto em comportamento quanto em expressão de CART e Fos entre os grupos que empregaram alto e baixo esforço para obter a recompensa e o grupo naive. Portanto, os neurônios do NAc, CART-positivos ou não, parecem não apresentar envolvimento no vigor motor da busca de recompensas. Contudo, um mapeamento mais amplo sobre a imunorreatividade dos neurônios da via mesolímbica, além de novos estudos, devem ser realizados para que haja maior compreensão dessa dinâmica.

Abstract: The nucleus accumbens (NAc) comprises a group of neurons particularly involved in modulating rewarding signals transmitted by the mesolimbic pathway, which are related to dopamine release, forming a limbic-motor interface that enhances the vigor of motivated behaviors. Neurons of the mesolimbic pathway, especially those in the NAc, exhibit high expression of the cocaine- and amphetamine-regulated transcript (CART), which is significantly increased in response to stimuli from drugs like cocaine and amphetamines, as well as palatable/hedonic food. Additionally, there is evidence of the involvement of NAc CART neurons in the manifestation of the effects of various drugs of abuse and in the control of motivated behaviors. In this context, an opportunity arises to study the potential involvement of NAc CART neurons in the motor vigor of reward-seeking behavior. In this study, twelve adult male Wistar rats were trained to run a corridor in search of a sucrose solution. The animals were then divided into two groups subjected to high-effort and low-effort tasks to obtain the reward (corridor in a horizontal position or inclined at 45º); six additional animals were designated for a naive group. Ninety minutes after completing the last experimental task, the animals were euthanized following the protocol recommended by the CEUA and perfused via transcardiac perfusion first with saline solution to wash the vascular bed, followed by a solution composed of 4% formaldehyde in 0.1M PBS, pH 7.4. Subsequently, their brains were removed and processed for double immunohistochemistry using the free-floating peroxidase method with primary anti-CART and anti-Fos antibodies to quantify CART immunoreactivity in the NAc and its co-localization with neurons that were activated. No significant differences were found in behavior, or in CART and Fos expression, between the groups that exerted high and low effort to obtain the reward and the naive group. Therefore, NAc neurons, whether CART-positive or not, do not appear to be involved in the motor vigor of reward-seeking behavior. However, a broader mapping of the immunoreactivity of neurons in the mesolimbic pathway, as well as further studies, are necessary to achieve a deeper understanding of this dynamic.