The evidence for hippocampal long-term potentiation as a basis of memory for simple tasks

Long-term potentiation (LTP) is the enhancement of postsynaptic responses for hours, days or weeks following the brief repetitive afferent stimulation of presynaptic afferents. It has been proposed many times over the last 30 years to be the basis of long-term memory. Several recent findings finally supported this hypothesis: a) memory formation of one-trial avoidance learning depends on a series of molecular steps in the CA1 region of the hippocampus almost identical to those of LTP in the same region; b)hippocampal LTP in this region accompanies memory formation of that task and of another similar task. However, CA1 LTP and the accompanying memory processes can be dissociated, and in addition plastic events in several other brain regions(amygdala, entorhinal cortex, parietal cortex) are also necessary for memory formation of the one-trial task, and perhaps of many others.

A potenciação de longa duração (LTP) é o aumento de respostas pós-sinápticas durante horas, dias ou semanas após a breve estimulação repetitiva de aferentes pre-sinápticos. Foi proposto durante 30 anos ser a base da memória de longa duração. Vários achados recentes finalmente apoiaram esta hipótese: a) a formação da memória de esquiva inibitória adquirida numa sessão depende de uma cadeia de processos moleculares na região CA1 do hipocampo quase idêntica à da LTP nessa mesma região; b) LTP hipocampal nessa região acompanha a formação da memóría dessa tarefa e de outra semelhante. No entanto, a LTP de CA1 e os processos de memória podem ser dissociados e, fora disso, processos plásticos em outras regiões cerebrais (amígdala, córtex entorrinal, córtex parietal) também são necessários para a formação da memória da tarefa de uma sessão e talvez de muitas outras.

Epilepsia do lobo frontal na infância: aspectos psicológicos e neuropsicológicos / Frontal lobe epipsy in childhood: psychological and neuropsychological aspects

Objetivos: Revisar os aspectos psicológicos neuropsicológicos da epilepsia do lobo frontal na infância. Fonte de Dados: Revisão de literatura, utilizando principalmente, artigos de jornais indexados no Scielo e Mdline. Síntese de Dados: Crises epiléticas do lobo frontal na infância, aspectos neuropsicológicos e psicológicos da epilepsia do lobo frontal e suas repercusões são abordados e discutidos. Conclusões: Na criança, a epilepsia do lobo forntal pode gerar distúrbios psicológicos e neuropsicológicos, como déficits em funções executivas (cognição, planejamento, linguagem, memória a atenção), alterações compotamentais (controle de impulsos e agressividade), manifestações de crises epilépticas comportamentais e piora da qualidade de vida. Suas alterações podem ser confudidas com doenças psiquiátricas, reforçando a importância do diagnóstico diferencial e da avaliação neuropsicológica.

FunctionalMRI memory Mapping for epilepsy surgery planning: a case report

Functional evaluation of memory lateralization can have an impact of epilepsy surgery for mesial temporal lobe (MTL)epilepsy. Functional MRI (fMRI) may provide non-invasive method to assist in the determinations of memory dominance. FMRI based memory mapping, however, is still not strainghforward and determining lateralization can be difficult for a number of reasons. One oustanding question relates to the influence of material type on MTL activation. To improve pre-operative memory lateralization evaluation using an event-related fMRI paradigm. This approach was designed to take into account succeful encoding and material type. We describe here the case of a patient with MTL epilepsy who inderwent memory mapping using this new functional MRI design. For each stimulus modality, we generated maps and calculated the lateralization of the activations. The patterns encoding task was associated with the most righ-lateralized MTL activity, whereas word encoding was the brain region for different stimulus modalities that follow the overall pattern found in our previous blocked-design studies. The mapping in this case was concordant with the structural imaging and electrophysiological findings

O potencial terapêutico das células-tronco em doenças do sistema nervoso / The therapeutic potential of stem cells for nervous system disease

O presente estudo tem por objetivo apresentar as evidências científicas do transplante de células-tronco em cinco doenças do sistema nervoso: anóxia neonatal, epilepsia, acidente vascular cerebral, doença de Parkinson e lesão de nervo periférico. O método utilizado foi à revisão bibliográfica utilizando o Medline. O transplante de células-tronco é uma importante ferramenta na reparação de distúrbios do sistema nervoso. Estudos experimentais demonstram que a regeneração e a reconstrução do circuito neuronal é possível através da terapia celular. As células-tronco têm demonstrado uma capacidade de se diferenciar em neurônios e glia. Os experimentos utilizando o transplante de células-tronco em modelos animais de anóxia neonatal, isquemia cerebral, epilepsia, doença de Parkinson e lesão de nervo periférico mostraram melhora funcional nos animais tratados. Apesar das evidências científicas favoráveis ao uso de células-tronco em doenças neurológicas, consideráveis avanços necessitam ser feitos para compreender a base biológica das células-tronco, incluindo os sinais que determinam sua proliferação e diferenciação, e a caracterização de suas respostas quando transplantadas em uma área encefálica lesada.

Avaliação neuropsicológica da criança / Neuropsychological assessment in children

OBJETIVO: O objetivo deste trabalho é descrever a metodologia empregada na avaliação neuropsicológica de crianças e suas contribuições, priorizando aqueles aspectos de interesse dos profissionais da área da saúde, em especial pediatras, psicólogos, psiquiatras, neurologistas. FONTE DOS DADOS: Revisão da literatura sobre o tema proposto nos últimos anos e incluídas referências de livros texto e manuais dos testes imprescindíveis para a compreensão do exame neuropsicológico e aporte da experiência da Unidade de Neuropsicologia do HSL - PUCRS. SíNTESE DOS DADOS: A avaliação neuropsicológica não se limita a aplicação de testes psicométricos e neuropsicológicos organizados em baterias, mas objetiva, também, avaliar a relação destes achados com a patologia neurológica e/ou comportamental e em estabelecer a possível área cerebral envolvida. Adicionalmente, a interpretação cuidadosa destes resultados deve ser associada à análise da situação atual do sujeito e do contexto onde vive. CONCLUSAO: O resultado final deve fornecer um perfil neuropsicológico do paciente que, combinado à avaliação dos aspectos neurológicos/clínicos, psicológicos e sociais, permitirá auxiliar no seu diagnóstico e/ou orientar sobre o melhor aproveitamento de suas potencialidades.

Cockayne syndrome: report of a Brazilian family with confirmation of impaired RNA synthesis after UV-irradiation

A síndrome de Cockayne (CS) é uma desordem autossômica recessiva caracterizada por nanismo, déficit de crescimento, deterioraçäo neurológica, fotossensibilidade e uma progressiva aparência facial característica. Neste artigo relatamos a primeira família brasileira com CS, cujo diagnóstico foi confirmado pela demonstraçäo de uma síntese diminuída de RNA na cultura de fibroblastos expostos à radiaçäo ultravioleta. Apesar do curso progressivo da doença e da inexistência de um tratamento efetivo, o diagnóstico faz-se muito importante, pois a família pode se beneficiar do aconselhamento genético e/ou do diagnóstico pré-natal.

Patologias associadas e prognósticos de eventos com aparente risco de vida (ALTE) / Associated and prognosis in apparent life threatening events (ALTE)

Objetivo: Verificar a etiologia e o prognóstico dos episódios de ALTE na infância e sua possível relaçäo com a Síndrome da Morte Súbits do Lactente. Métodos: Estudo de uma coorte de crianças que apresentaram episódios de ALTE e foram avaliadas no serviço de Neurologia do Hospital Säo Lucas da PUCRS. Primeiramente foram revisados os prontuários contendo a avaliaçäo clínica e as polissonografias. Prospectivamente os pacientes foram contatados e reavaliados através de questionário. Resultados: Foram incluídos neste estudo 56 pacientes investigados entre os anos de 1985 a 1996. Em 92 por cento dos casos o episódio ocorreu nos primeiros seis meses de vida, 83 por cento antes dos três meses. Houve um predomínio de episódios sintomáticos (71 por cento) em relaçäo aos idiopáticos. A patologia mais freqüentemente associada aos episódios de ALTE foi refluxo gastro-esofágico, seguido de causas neurógicas. No seguimento dessas crianças, 51,5 por cento foram consideradas normais, quatro repetiram outros episódios de ALTE, nenhuma evoluiu para Síndrome da Morte Súbita do Lactente (SMSL). Conclusöes: Nossos resultados sugerem que a etiologia dos episódios de ALTE pode estar associada a inúmeros distúrbios, e o prognósticos está associado à patologia de base. Näo observamos relaçäo entre ALTE e SMSL considerando-se uma popuaçäo com episódios de ALTE predominantemente sintomáticos

Molecular characteristics of Machado-Joseph disease mutation in 25 newly described Brazilian families

A doença de Machado-Joseph (MJD) é uma forma de ataxia espinocerebelar (AEC) de herança autossômica dominante, que foi descrita inicialmente em pacientes norte-americanos provenientes das ilhas portuguesas dos Açores. Clinicamente essa doença é caracterizada por uma ataxia cerebelar progressiva, de início tardio e com algumas características associadas tais como: oftalmoplegia, sinais piramidais e extrapiramidais e amiotrofias. A mutaçäo responsável é uma expansäo de trinucleotídeos CAG localizada na regiäo codificadora do gene MJD1. Como parte de um estudo colaborativo sobre AEC no Brasil, nós identificamos 25 famílias, näo aparentadas, segregando a mutaçäo MJD. Nesse artigo nós relatamos as características moleculares do trinucleotídeo CAG presente no gene MJD1 em 62 indivíduos dessas famílias com MJD e em 63 indivíduos que näo apresentam a mutaçäo MJD (126 cromossomos normais) e que foram considerados como controles. Nós observamos uma grande diferença entre os tamanhos dos alelos CAG normais e expandidos. Os alelos normais variaram entre 12 e 33 CAGs (média de 23 CAGs), enquanto que os alelos expandidos tiveram de 66 a 78 CAGs (média de 71.5 CAGs). Näo encontramos nenhuma diferença entre o tamanho dos alelos expandidos em pacientes masculinos e femininos ou entre alelos transmitidos via paterna ou materna. Uma correlaçäo negativa significante foi observada entre a idade de início da doença e o tamanho do segmento de CAG expandido (r=-0,6, P=0,00006); no entanto o tamanho do segmento de CAG expandido foi responsável por somente 40 por cento da variabilidade na idade de início da doença (r2=0.4). Nós observamos também instabilidade do segmento expandido de CAG durante a transmissäo de pais para filhos. Expansöes e contraçöes foram observadas; contudo, houve uma tendência geral para expansäo, com um aumento médio de +2,4 CAGs. Essa tendência para expansäo, pareceu ser maior nas transmissöes paternas (aumento médio de +3,5 CAGs) que nas maternas (aumento médio de +1,3 CAGs). Antecipaçäo foi observada em todas as transmissöes nas quais as idades de início para pais e filhos eram conhecidas, porém, nem todas as antecipaçöes foram acompanhadas de aumento no tamanho do segmento de CAG expandido. Em conclusäo, os nossos resultados mostram que o diagnóstico molecular da mutaçäo responsável pela MJD pode ser estabelecido em todos os indivíduos que apresentam a doença, bem como excluído naqueles portadores de outras formas de AEC.

Frequency of the different mutations causing spinocerebellar ataxia (SCA1, SCA2, MJD/SCA3 and DRPLA) in a large group of Brazilian patients

Spinocerebellar ataxia type 1 (SCA1), spinocerebellar ataxia type 2 (SCA2) and Machado-Joseph disease or spinocerebellar ataxia type 3 (MJD/SCA3) are three distinctive forms of autosomal dominant spinocerebellar ataxia (SCA) caused by expansions of an unstable CAG repeat localized in the coding region of the causative genes. Another related disease, dentatorubropallidoluysian atrophy (DRPLA) is also caused by an unstable triplet repeat and can present as SCA in late onset patients. We investigated the frequency of the SCA1, SCA2, MJD/SCA3 and DRPLA mutations in 328 Brazilian patients with SCA, belonging to 90 unrelated families with various patterns of inheritance and originating in different geographic regions of Brazil. We found mutations in 35 families (39 percent), 32 of them with a clear autosomal dominant inheritance. The frequency of the SCA1 mutation was 3 percent of all patients; and 6 percent in the dominantly inherited SCAs. We identified the SCA2 mutation in 6 percent of all families and in 9 percent of the families with autosomal dominant inheritance. The MJD/SCA3 mutation was detected in 30 percent of all patients; and in the 44 percent of the dominantly inherited cases. We found no DRPLA mutation. In addition, we observed variability in the frequency of the different mutations according to geographic origin of the patients, which is probably related to the distinct colonization of different parts of Brazil. These results suggest that SCA may be occasionally caused by the SCA1 and SCA2 mutations in the Brazilian population, and that the MJD/SCA3 mutation is the most common cause of dominantly inherited SCA in Brazil.

Epileptogênese secundária em humanos: epilepsia parcial refratária com atividade epiléptica bitemporal independente, associada a tumor temporal unilateral de crescimento lento / Secondary epileptogenesis in humans: refractory partial epilepsy with bitemporal independente epileptic activity, associated with a slowly growing temporal lobe tumor

O desenvolvimento progressivo de focos epileptógenos independentes em áreas corticais previamente normais, porém sinapticamente conectadas a focos epilépticos crônicos, apresenta claras semelhanças com o fenômeno do kindling e denomina-se epileptogênese secundária. A própria existência de epileptôgenese secundária em humanos, bem como seus determinantes, säo objetos de acalorada discussäo na literatura. Nós relatamos uma paciente com epilepsia parcial refratária, cuja evoluçäo clínica e eletroencefalográfica sugere fortemente a ocorrência de epileptogênese secundária: desenvolvimento sequencial de dois padröes diferentes de crises epilépticas e atividade epiléptica bitemporal independente, estando um dos focos epilépticos associado a um tumor temporal de crescimento lento. As características da epileptogênese secundária e sua existência nesta paciente säo posteriormente discutidos

Atividade epileptiforme interictal espontânea e ictal induzida no cérebro isolado in vitro da tartaruga / Spontaneous interictal and induced ictal epileptiform activity in the in vitro isolated turtle brain

Um dos principais objetivos da pesquisa experimental em epilepsia é o estudo dos mecanismos envolvidos nas descargas epilépticas ictais e interictais. A maioria dos estudos in vitro utilizam fatias de cérebro ("brain slices"), mas a atividade epileptiforme registrada geralmente é breve e mais se assemelha a atividade interictal. Velluti e colaboradores (1991) desenvolveram um modelo experimental in vitro que permite o registro prolongado dos potenciais extracelulares (EEG) e da atividade intracelular (MP). O objetivo do presente trabalho foi o de propor um modelo in vitro para estudo da atividade epileptiforme interictal e ictal. Os experimentos foram realizados utilizando espécimes juvenis da tartaruga de água doce Chrysemys dorbigni. O hemisfério cerebral isolado e aberto através de uma secçäo rostro-caudal na superfície lateral do encéfalo foi transferido para uma câmara de registro perfundidas com soluçäo de Ringer (1-1.5 ml/min), à temperatura ambiente (20-22-C). O córtex medial foi exposto para o posicionamento dos eletrodos de estimulaçäo de níquel-cromo e micropipetas de vidro para o registro do EEG e MP. Foram obtidos 43 registros estáveis da atividade de campo e intracelular. A adiçäo subsequente de bicuculina, antagonista do GABA, aumentou a freqüência de descarga em salva e induziu atividade epileptiforme ictal. As características celulares de epileptogênese (descargas em salva e desinibiçäo) foram identificadas neste modelo

Bases celulares da epilepsia / Cellulary bases of epilepsy

O conhecimento dos mecanismos básicos das epilepsias provém, geralmente, dos estudos em modelos animais. Há necessidade de entendimento da relaçäo entre esses modelos e a situaçäo clínica real. Com o objetivo de estudar as bases celulares da epilepsia Velluti e colaboradores (1991) (50) desenvolveram um modelo experimental para o estudo da epilepsia utilizando o hemisfério cerebral isolado in vitro da tartaruga, Chrysemys d'orbigny. Este modelo permite registros estáveis e prolongados da atividade de campo (EEG) e intracelular (MP) e sua correlaçäo. Descrevemos a atividade epileptiforme espontânea de tipo intercrítico ou induzida intercrítica e crítica no córtex medial in vitro. As características celulares da epileptogênese tais como as descargas em salva, a desinibiçäo e a excitaçäo recorrente foram identificadas nestes estudos. Realizamos uma breve revisäo dos mecanismos básicos que constituem o substrato celular da epilepsia a partir da sua identificaçäo nos registros intra e extracelulares que obtivemos durante as descargas interictais e ictais. Concluimos que cada modelo experimental de epilepsia apresenta suas particularidades e compreensäo dos mecanismos subjacentes nesta entidade requer conhecimento do comportamento neuronal