Investigating the role of Prefrontal Neurons in cognitive tasks through Fiber Photometry and Adapted Barnes Maze Protocols

The medial prefrontal cortex (mPFC) is essential in the execution of cognitive tasks, however very little is known on how these neurons are modulated during specific tasks and which subtype of neurons are responsible for so. Therego, with the intention of addressing this issue, we recorded mPFC gabaergic and glutamatergic activation patterns through fiber photometry (FIP) in mice, while simultaneously performing the Barnes Maze (BM) cognitive task (4 day behavioral trial). In addition, an altered structural and procedural protocol for BM was validated in this study due to necessary modifications allowing FIP and BM to happen simultaneously. A successful protocol validation was followed by our preliminary results, which showed that both glutamatergic and gabaergic neurons presented significant change in activation intensity and number of events in specific contexts throughout the task days. In addition, when stratified and crossed with BM performance parameters, such as latency to complete tasks and adopted strategy, glutamatergic and gabaergic neurons presented a significant decline in both activation patterns and number of activation events throughout the days. This data suggest not only an important role of glutamatergic and gabaergic mPFC neurons in learning, memory and decision making, but also that activation patterns of each of these groups may serve as markers for cognitive progression and/or dysfunction. KEY-WORDS: Memory, Learning, Decision Making, Medial Prefrontal Cortex (mPFC), Fiber Photometry (FIP), Barnes Maze (BM), Glutamatergic, Gabaergic, Neuronal Activity, Neuronal Activation Patterns, Neuronal Dynamics.

O córtex pré-frontal medial (mPFC) é essencial na execução de tarefas cognitivas, no entanto, pouco se sabe sobre como esses neurônios são modulados durante tarefas específicas e qual subtipo de neurônios é responsável por isso. Portanto, com a intenção de abordar essa questão, registramos os padrões de ativação de neurônios gabaérgicos e glutamatérgicos do mPFC por meio de fotometria de fibra (FIP) em camundongos, enquanto realizávamos simultaneamente a tarefa cognitiva do Labirinto de Barnes (BM) (ensaio comportamental de 4 dias). Além disso, um protocolo estrutural e procedimental alterado para o BM foi validado neste estudo devido a modificações necessárias que permitiram a realização simultânea de FIP e BM. Uma validação bem-sucedida do protocolo foi seguida pelos nossos resultados preliminares, que mostraram que tanto os neurônios glutamatérgicos quanto os gabaérgicos apresentaram mudanças significativas na intensidade de ativação e no número de eventos em contextos específicos ao longo dos dias da tarefa. Além disso, quando estratificados e cruzados com parâmetros de desempenho do BM, como latência para completar as tarefas e estratégia adotada, os neurônios glutamatérgicos e gabaérgicos apresentaram uma diminuição significativa nos padrões de ativação e no número de eventos de ativação ao longo dos dias. Esses dados sugerem não apenas um papel importante dos neurônios glutamatérgicos e gabaérgicos do mPFC na aprendizagem, memória e tomada de decisões, mas também que os padrões de ativação de cada um desses grupos podem servir como marcadores de progressão e/ou disfunção cognitiva. PALAVRAS-CHAVE: Memória, Aprendizagem, Tomada de Decisões, Córtex Pré-Frontal Medial (mPFC), Fotometria de Fibra (FIP), Labirinto de Barnes (BM), Glutamatérgico, Gabaérgico, Atividade Neuronal, Padrões de Ativação Neuronal, Dinâmica Neuronal.

Spectrophotometric evaluation of coronal discoloration induced by bioceramic root canal filling materials / Evaluación espectrofotométrica de la decoloración coronal inducida por materiales biocerámicos de obturación del conducto radicular

The aim of this study is to evaluate the crown discoloration induced by bioceramic root canal filling materials (OrthoMTA and iRoot SP) compared to AH Plus. Material and Methods: Sixty intact mandibular single rooted premolars were sectioned 2 mm below the cemento-enamel junction, prepared, and randomly assigned into four groups according to the root filling materials: OrthoMTA, iRoot SP, AH Plus and unfilled. Results: Before placement of the materials in the pulp chamber and the coronal third of the root, the spectral reflectance lines of the crowns were recorded by a digital spectrophotometer at baseline, and after filling at 1 week and 1, 3 and 6 months and ∆Ε values were calculated. All materials used induced clinically perceptible crown discoloration (∆Ε>3.7) and no significant difference was detected between these materials (p>0.05). Regardless of the material, discoloration progressed significantly within the three months (p<0.05) however, at 6 months, the discoloration reduced for AH Plus and no further increase for bioceramic materials was detected. Conclusion: Bioceramic root filling materials tested induced clinically perceptible crown discoloration and their application in the esthetic zone should be performed with caution.

Objetivo: El objetivo de este estudio es evaluar la decoloración de la corona inducida por materiales biocerámicos de obturación del conducto radicular (OrthoMTA e iRoot SP) en comparación con AH Plus. Material y Métodos: Se seccionaron sesenta premolares mandibulares de raíz única intactos, 2 mm por debajo de la unión cemento-esmalte, se prepararon y se asignaron al azar en cuatro grupos de acuerdo con los materiales de obturación radicular: OrthoMTA, iRoot SP, AH Plus y sin relleno. Resultados:Antes de la colocación de los materiales en la cámara pulpar y el tercio coronal de la raíz, las líneas de reflectancia espectral de las coronas se registraron con un espectrofotómetro digital al inicio del estudio, y a la semana 1, así como a 1, 3 y 6 meses, y los valores ?? fueron calculados. Todos los materiales utilizados indujeron una decoloración de la corona clínicamente perceptible (??> 3,7) y no se detectaron diferencias significativas entre estos materiales (p> 0,05). Independientemente del material, la decoloración progresó significativamente dentro de los tres meses (p<0.05); sin embargo, a los 6 meses, la decoloración se redujo para AH Plus y no se detectó ningún aumento adicional para los materiales biocerámicos. Conclusiones: Los materiales biocerámicos de obturación radicular probados indujeron una decoloración de la corona clínicamente perceptible y su aplicación en la zona estética debe realizarse con precaución.

Effects of morphine on the expression of cytokines and inflammatory mediators in a rabbit model of endotoxin-induced experimental uveitis / Efeitos da morfina na expressão de citocinas e de mediadores inflamatórios em coelhos com uveítes experimental induzida por endotoxina

ABSTRACT Purpose: To evaluate the effects of 1% morphine instillation on clinical parameters, aqueous humor turbidity, and expression levels of tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interleukin-1 beta (IL-1beta), prostaglandin E2 (PGE2), and myeloperoxidase (MPO) in rabbits with endotoxin-induced experimental uveitis. Methods: Twenty four New Zealand white rabbits were divided into four groups (n=6 each): control (CG), morphine (MG), naloxone (NG), and morphine-naloxone (MNG) groups. Under dissociative anesthesia, 0.1 mL of solution containing 0.2 µg of lipopolysaccharide (LPS) endotoxin from the Salmonella typhimurium cell wall was injected in the vitreous chamber. Clinical evaluations (conjunctical hyperemia, chemosis blepharospasm, and ocular discharge) and laser flaremetry were performed before (baseline), and 10 and 20 hours after induction of uveitis. Rabbits were subsequently euthanized and eyes were enucleated to quantify expression levels of TNF-α, IL-1 beta, PGE2, and MPO. Results: No significant differences in clinical parameters and flare values were observed between the study groups. TNF-α and IL-1 beta levels increased significantly in the CG, MG, NG, and MNG groups compared to baseline (P<0.05). Significant differences in PGE2 levels were observed between the MG and NMG groups (P<0.05). A trend toward increased MPO activity was observed in response to uveitis induction; however, this trend did not reach statistical significance (P>0.05). Conclusions: Morphine has no effect on clinical parameters, flare, or expression levels of inflammatory mediators in a rabbit model of uveitis induced by intravitreal injection of LPS.

RESUMO Objetivo: Estudaram-se os efeitos da instilação de morfina 1% sobre parâmetros clínicos, turbidez do humor aquoso e expressão de fator de necrose tumoral alfa (TNF-alfa), de interleucina-1 beta (IL-1beta), de prostaglandina E2 (PGE2) e de mieloperoxidase (MPO), em olhos de coelhos com uveíte induzida por endotoxina. Material e Métodos: Vinte e quatro coelhos da raça Nova Zelândia Branco foram distribuídos em quatro grupos (n=6, em cada): grupo controle (GC), morfina (GM), naloxona (GN) e morfina-naloxona (GMN). Sob anestesia dissociativa, injetou-se 0,1 mL de solução contendo 0,2 µg de lipossacarídeo (LPS) endotóxico da parede celular de Salmonella typhimurium na câmara vítrea. Realizou-se avaliação clínica (hiperemia conjuntival, quemose, blefaroespasmo e secreção ocular) e a flaremetria a “laser” antes (basal) e após 10 e 20 horas da indução da uveíte. No final, os coelhos foram submetidos à eutanásia e os olhos com uveíte foram enucleados para a quantificação dos níveis de TNF-alfa, IL-1 beta, PGE2 e MPO. Diferenças foram consideradas significativas quando p<0,05. Resultados: Os grupos da pesquisa não diferiram quanto aos parâmetros clínicos e os valores de “flare”. Observou-se elevação significativa nos níveis de TNF-alfa e de IL-1 beta, comparativamente ao basal, nos grupos GC, GM, GN e GMN (p<0,05). Valores de PGE2 variaram entre os grupos GM e GNM (p<0,05). A atividade de MPO aumentou após a indução da uveíte, porém, sem significância estatística (p>0,05). Conclusões: A morfina não atuou sobre parâmetros clínicos, “flare” e expressão dos mediadores inflamatórios estudados, quando instilada em olhos de coelhos com uveíte induzida por injeção intravítrea de LPS.

Adaptación del método GOSS para la medición de la postura tri-planar en sedente / Adaptation of the GOSS method for tri-planar postural measurment in sitting

Antecedentes. La postura en sedente es un elemento esencial en la valoración global fisioterapéutica, el análisis en el campo de la ergonomía y la prescripción de silla de ruedas. De los métodos existentes, ninguno ofrece la combinación de ser comprensivo con el uso de técnicas de medición fáciles de implementar y económicas. Objetivo. Adaptar un método de medición tri-planar de la postura en bípedo a sedente. Materiales y métodos. Unidades de análisis incluyen el método de medición tri-planar de la postura en bípedo GOSS y documentos de referencia primaria y secundaria. Resultados. El método de medición GOSS-Petrocci identifica los parámetros (el sistema de referencia, los segmentos corporales, los puntos de referencia corporal) y los mecanismos (los instrumentos de medición y el protocolo de medición) de la postura en sedente. Conclusión. El método GOSS-Petrocci se utiliza para medir la postura en sedente en tres planos de manera comprensivo, utilizando fotometría lo cual permite entender la postura de acuerdo a la posición de mayor estabilidad/postura ideal y permite una implementación fácil en el ámbito clínico.

Background. Seated posture is an essential element in global physical therapy evaluations, in analysis in the field of ergonomics and for the prescription of wheelchairs. Existing methods of seated posture do not offer the combination of measuring posture comprehensively in an easy and economic way. Objective. To adapt a tri-planar standing postural measurement method to sitting. Materials and methods. Units of analysis include the tri-planar measurement method in standing, GOSS method, and primary and secondary reference documents. Results. The GOSS-Petrocci method, which include the identification of the parameters (the reference system, the body segments, body reference points) and the mechanisms (the measurement instruments and the measurement protocol) of seated posture. Conclusion. The GOSS-Petrocci method is used to measure seated posture in three planes comprehensively, using photometry, which permits the understanding of posture according to the position of greatest stability/ideal posture and can be easily implemented in a clinical setting.

A postura de atletas de ginástica rítmica: análise através da fotometria / Rhythmic gymnastics athletes posture: analysis through photometry

A postura apresenta relação com o tipo de modalidade esportiva praticada, acompanhada de características próprias. Por isso, este trabalho teve como objetivo verificar a postura e suas possíveis alterações em atletas de ginástica rítmica. Trata-se de um estudo de fotometria - fotografias retiradas de pontos específicos demarcados no corpo da atleta, sendo analisados pelo software de avaliação postural (SAPO). Participaram do estudo 27 indivíduos do sexo feminino, entre sete e 15 anos, atletas de uma equipe GR de Maringá, PR. Foram verificadas alterações em todas as atletas, sendo que algumas mostraram-se maiores, que podem ser justificadas pelos aspectos característicos da modalidade, e necessitam de novas análises. Portanto, a avaliação postural das atletas de GR torna-se importante como medida profilática para identificar os possíveis desalinhamentos posturais.

Posture is correlated with the sports modality and presents its own characteristics which the body has to adapt to and can cause postural disorders. Therefore, this study aimed to verify posture and its alterations in rhythmic gymnastics athletes using software called SAPO. It is a study that uses photometry - analysis of pictures captured of specific points marked on the athlete's body. 27 women aged between seven and 15 years, rhythmic gymnastics athletes from Maringá-PR participated in the study. Alterations were verified in all the athletes; however, some disorders being more remarkable, which can be justified by the characteristic aspects of the modality, and hence need to be further investigated. Thus, the evaluation of postural disorders becomes important to identify possible postural disorders.

Alterações posturais em crianças e adolescentes obesos e não-obesos / Postural changes in obese and non-obese children and adolescents

Nos últimos anos, a obesidade assumiu proporções epidêmicas, relacionando-se aos fatores de risco cardiovasculares e também ao aparecimento de alterações posturais, tanto no adulto como em crianças e adolescentes. O objetivo do presente estudo foi identificar e comparar a frequência de alterações posturais e dor em escolares obesos e não obesos de acordo com o gênero. Foram analisadas 51 crianças e adolescentes, de 9 a 17 anos, de ambos os sexos, divididas em dois grupos: obesos (n=33) e não-obesos (n=18), estes foram posteriormente subdivididos por sexo para as análises. A partir da massa corporal e da estatura, foi calculado o índice de massa corporal (IMC). Utilizou-se questionário elaborado pelos autores e validado em conteúdo para avaliar a presença ou não de dor. Foram avaliados desvios posturais de ombro, cabeça e joelho, pelo uso de fotometria para análise angular e de dimensão. Os meninos obesos apresentaram maiores alterações posturais do que os não-obesos somente na região do joelho (p<0,01). Entre as meninas, não houve diferença para nenhuma das regiões. A frequência de dor nas meninas obesas foi significativamente maior do que nas não-obesas (p<0,05). Conclui-se que as alterações não são exclusivas dos indivíduos obesos, mas o excesso de peso pode acentuar esses desvios. Mais estudos são necessários para diagnosticar, já na infância, essas alterações, possibilitando intervenção precoce e boa postura na vida adulta.

Obesity has reached epidemic proportions over recent years and is related to cardiovascular risk factors, as well as to the occurrence of postural changes in adults, children and adolescents. The objective of this study was to identify the prevalence of postural abnormalities and pain in schoolchildren. Fifty-one children and adolescents of both genders aged 9-17 years were divided into an obese (n = 33) and a non-obese group (n = 18). Weight and height were measured to calculate the body mass index. A questionnaire was used to assess the presence or absence of pain. Postural deviations of the shoulder, head and knees were analyzed by photometry using the Corel Draw12 software for the determination of angular measures and size. Obese boys showed greater postural changes in the region of the knees than non-obese ones (p<0.001). No significant differences in any of the regions analyzed were observed for girls. On the other hand, the prevalence of pain was significantly higher among obese girls than among non-obese girls. We conclude that postural changes are not limited to obese children, but excess weight may increase this deviation. Further studies are needed to diagnose these changes during childhood in order to permit early intervention and good posture in adult life.

Efeito agudo da técnica de reeducação postural global na postura de mulheres com encurtamento da cadeia muscular anterior / Acute effect of global posture reeducation technique in the posture of women with anterior muscular chain shortening

Introdução: A reeducação postural global (RPG) é um método de avaliação e tratamento das diversas disfunçõesposturais, que utiliza posturas globais para tratar as cadeias musculares em alteração. Objetivo: Analisar o efeito de uma sessão de RPG na postura de mulheres com encurtamento da cadeia muscular anterior. Métodos: Trinta voluntárias (20 ± 2,4 anos) com encurtamento da cadeia anterior foram divididas aleatoriamente em dois grupos: grupo experimental e grupo controle. No grupo experimental foi aplicada a postura de RPG (40 min), e no grupo controle, as participantes não foram submetidas a nenhum procedimento.Foram mensuradas 11 variáveis relacionadas à análise postural por meio da fotometria, antes e imediatamente após a técnica de reeducação postural. Resultados: Algumas variáveis relacionadas à posição da cabeça e do ombro apresentaram alterações significativas: o ângulo de protusão da cabeça (p = 0,00), o alinhamento horizontal da cabeça (p = 0,02), distância fio de prumo-trago (p = 0,00) e distância fio de prumo-acrômio (p = 0,00). Conclusão: A técnica de reeducação postural global apresentou efeito imediato na posição da cabeça e do ombro, porém uma única intervenção não foi capaz de alterar o posicionamento de outras estruturas analisadas, como o tronco, a pelve e o membro inferior.

Avaliação postural em pacientes portadores de esclerose múltipla tipo remitente-recorrente através da análise fotométrica / Postural assessment in patients with remitent-recourrent multiple sclerosis by photometric analysis

A esclerose múltipla (EM) é uma doença inflamatória desmielinizante que acomete o sistema nervoso central afetando primariamente a mielina e secundariamente o axônio, causando glicose cicatricial, que prejudica a neurotransmissão. O presente trabalho visa identificar os principais déficits posturais dos pacientes portadores de esclerose múltipla remitente-recorrente, que freqüentam o Serviço de Reabilitação da Santa Casa de São Paulo utilizando a análise fotométrica, pela qual se realizou a medição do alinhamento corporal, seguindo seu manual operacional e a avaliação postural pelo fio de prumo gráfico. A avaliação fotométrica, através do posturograma nos permite armazenar em banco de dados as informações dos pacientes para futuras comparações de sua evolução.

Padronização de técnicas bioquímicas no laboratório clínico III - sódio e potássio / Standardization of biochemistry: techniques in the clinical laboratory III - sodium and potassium

As curvas de calibração de sódio e de potássio feitas para estudo das dosagens desses íons pela fotometria de chama mostraram serem lineares quando se trabalha com fotômetro de chama de padrão interno. No entanto, nos experimentos feitos no fotômetro de leitura direta, os resultados do sódio não mostraram linearidade. Estudos da função e do ajuste dessa curva leva à proposição de uma fórmula (x = exp{(ln y- 4,369/0,724)}) para se corrigir os processos de interpolação e extrapolação das leituras fotométricas para se obter a concentração do sódio dosado por esse tipo de aparelho. Discute-se, nesse trabalho, as causas dessa não linearidade e a utilização dessa fórmula nos cálculos laboratoriais.