Efeitos da modulação nicotínica sobre a neuroplasticidade glutamatérgica em humanos

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dc.contributor.advisor1Nakamura-Palacios, Ester Miyuki
dc.contributor.authorLugon, Marcelo Di Marcello Valladão
dc.contributor.referee1Valle, Angela Cristina do
dc.contributor.referee2Schenberg, Luiz Carlos
dc.contributor.referee3Pires, Rita Gomes Wanderley
dc.date.accessioned2018-08-01T22:59:23Z
dc.date.available2018-08-01
dc.date.available2018-08-01T22:59:23Z
dc.date.issued2015-07-01
dc.description.abstractabstracteng
dc.description.resumoA nicotina (NIC) altera as funções cognitivas modulando a neuroplasticidade e a excitabilidade cortical em animais e humanos. Como recentemente mostrado, a nicotina não apenas estabiliza, mas também influencia a formação da plasticidade glutamatérgica no córtex cerebral humano. Acredita-se que o efeito da NIC na plasticidade seja primariamente determinado pela ativação dos receptores nicotínicos permeáveis aos íons cálcio. A plasticidade glutamatérgica, que é cálcio-dependente, é provavelmente modulada pelo influxo de cálcio gerado pela ativação de receptores nicotínicos neuronais. Nós testamos essa hipótese na plasticidade de longo prazo induzida pela estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC), a qual é abolida por nicotina em indivíduos não fumantes e saudáveis, possivelmente devido a um sobrefluxo celular de cálcio. Nós aplicamos ETCC anódica em 13 indivíduos não fumantes, combinada com adesivos contendo 15 mg de nicotina e um bloqueador de receptor N-metil-D-aspartato (NMDAR), o dextrometorfano (DMO), em 3 diferentes doses (50, 100 and 150 mg) ou placebo. A excitabilidade corticoespinhal foi monitorada pelas amplitudes dos potenciais motores evocados (MEP) induzidos pela estimulação magnética transcraniana (EMT) até 36 h após a indução da plasticidade. A NIC suprimiu o aumento da excitabilidade do córtex motor induzido por ETCC anódica, que foi, entretanto, restituída sob a administração da dosagem média de DMO. Em contraste, a baixa dosagem de DMO não afetou o efeito da nicotina na plasticidade induzida por ETCC e a dose mais alta de DMO aboliu a plasticidade. Com a administraçao de apenas DMO, a dose mais baixa não teve efeito, mas as doses médias e altas aboliram a plasticidade induzida pela ETCC. Esses resultados aprimoraram nosso conhecimento sobre o sugerido impacto da nicotina, dependente de cálcio, na plasticidade e pode ser relevante para o desenvolvimento de novos tratamentos nicotínicos para a disfunção cognitiva. Palavras-chave: dextrometorfano, estimulação transcraniana por corrente contínua, neuroplasticidade, nicotina, receptores nicotínicos.
dc.formatText
dc.identifier.citationLUGON, Marcelo Di Marcello Valladão. Efeitos da modulação nicotínica sobre a neuroplasticidade glutamatérgica em humanos. 2015. Tese (Doutorado em Ciências Fisiológicas) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências da Saúde, Vitória, 2015.
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/8075
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Ciências Fisiológicas
dc.publisher.departmentCentro de Ciências da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas
dc.rightsopen access
dc.subjectNicotine (NIC) alters cognitive functions by modulating neuroplasticity and cortical excitability in animals and humans. It was recently shown that NIC can not only stabilize, but also disrupt formation of glutamatergic plasticity in the human cerebral cortex. The impact of NIC on plasticity is thought to be primarily determined via calcium channel properties of nicotinic receptor subtypes, and glutamatergic plasticity is likewise calcium-dependent. Therefore glutamatergic plasticity is likely modulated by the impact of nicotinic receptor-dependent neuronal calcium influx. We tested this hypothesis for transcranial direct current stimulation (tDCS) -induced long-term potentiation-like plasticity, which is abolished by nicotine in healthy nonsmokers, possibly due to calcium overflow. To reduce calcium influx under NIC, we blocked NMDA receptors, which have calcium channel properties. We hypothesized that NMDA receptor block alone will prevent tDCS-induced plasticity, but should reestablish it under nicotine due to reduction of calcium influx. We applied anodal tDCS in 13 healthy non-smokers combined with 15 mg nicotine patches and the NMDA receptor antagonist dextromethorphan (DMO) in three different doses (50, 100 and 150 mg) or placebo medication. Corticospinal excitability was monitored by single-pulse transcranial magnetic stimulation (TMS)-induced motor evoked potential (MEP) amplitudes for up to 36 h after plasticity induction. NIC abolished the anodal tDCS-induced motor cortex excitability enhancement, which was however restituted under the medium dosage of DMO. In contrast, low-dosage DMO did not affect the impact of nicotine on tDCS-induced plasticity and high-dosage DMO abolished plasticity. For DMO alone, the low dosage had no effect, but medium and high dosages abolished tDCS-induced plasticity. These results enhance our knowledge about the proposed calcium-dependent impact of nicotine on plasticity and might be relevant for the development of novel nicotinic treatments for cognitive dysfunction.eng
dc.subjectdextromethorphaneng
dc.subjectneuroplasticityeng
dc.subjectnicotineeng
dc.subjectnicotinic receptorseng
dc.subjecttranscranial direct current stimulationeng
dc.subjectdextrometorfanopor
dc.subjectestimulação transcraniana por corrente contínuapor
dc.subjectneuroplasticidadepor
dc.subjectnicotinapor
dc.subjectreceptores nicotínicospor
dc.subject.cnpqFisiologia
dc.subject.udc612
dc.titleEfeitos da modulação nicotínica sobre a neuroplasticidade glutamatérgica em humanos
dc.typedoctoralThesis

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