Análise espectral do tratamento via LTP em ratos com epilepsia induzida

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2021-02-25T18:31:20Z No. of bitstreams: 1 Eugenio Luiz Carneiro Valdez Candeias.pdf: 3185515 bytes, checksum: 74484e685d8aecb58ff3fa75ce225a8f (MD5) Made available in DSpace on 2021-02-25T18:31:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eugenio Luiz Carneiro Valdez Candeias.pdf: 3185515 bytes, checksum: 74484e685d8aecb58ff3fa75ce225a8f (MD5) Previous issue date: 2019-02-21 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Epilepsy is a set of diseases whose point in common is the epileptic seizure, and the central nervous system has mechanisms that protect the brain against epileptic hypersynchronism. These mechanisms, which are a set of metabolic, hemodynamic and synaptic adaptions, are called endogenous anticonvulsivant system (SAEs). Some studies shows that the substantia nigra pars reticulata (SNPr) has a strong relevance in the control of seizures, that both SNPr inhibition and striatum (STR) excitation are anticonvulsivants. Our group realizes a LTP protocol in Long-Evans rats by high frequency electrical stimulation on STR and record the evoked potential in the SNPr, STR and hippocampus (HIPO). All behavioral results were promising, such as a quantity of walked squares and self-cleaning in the experimental group, among others. In this work we did a spectral analysis, applying techniques of neural data analysis in the local field potential (LFP) - of the three regions - collected in the experiment. We use the fast Fourier transform (FFT) to identify the noise level in the data set, when necessary we apply a reject filter to eliminate the powerline interference (60 Hz). To identity the causality between SNPr, STR and HIPO regions, we use techniques of signal processing, such as coherence and Granger causality and we could verify a greater causality when the SNPr was involved. We confirm our data using another technique consisting of surrogating the data sequence, breaking the temporal correlation. Without this correlation, the magnitude of our results had significant declines. A epilepsia é um conjunto de doenças cujo ponto em comum é a crise epilética, porém o sistema nervoso central tem mecanismos que protegem o cérebro contra o hipersincronismo epilético. Esses mecanismos, que são um conjunto de adaptações metabólica, hemodinâmica e sináptica, recebem o nome de sistemas anticonvulsivantes endógenos (SAEs). Tanto a inibição da substância negra parte reticulada (SNPr) como a desinibição do corpo estriado (CE) são anticonvulsivantes, e alguns estudos indicam que a SNPr tem uma forte relevância no controle de convulsões. Nosso grupo realizou um protocolo de potenciação de longo prazo (long-term potentiation - LTP) em ratos da linhagem Long-Evans através da estimulação elétrica de alta frequência no CE e captamos o potencial evocado na SNPr, no CE e no hipocampo (HIPO). Todos os resultados comportamentais foram promissores, como uma maior quantidade de quadrados andados e autolimpeza no grupo experimental, entre outros. Neste trabalho fizemos uma análise espectral, aplicando técnicas de análise de dados neurais nos potenciais de campo locais (local field potential - LFP) - das três regiões do cérebro - coletados nos experimentos. Utilizamos a transformada rápida de Fourier (fast Fourier transform - FFT) para identificar o nível de ruído dos dados, quando necessário aplicamos um filtro de rejeita faixa para eliminar a linha de interferência (60 Hz). Para identificar a causalidade entre as regiões da SNPr, CE e HIPO, utilizamos a coerência e causalidade de Granger e conseguimos comprovar uma causalidade maior quando envolvia a SNPr. Confirmamos nossos dados utilizando outra técnica que consiste em embaralhar a sequência de dados, quebrando sua correlação temporal. Onde foi detectado que sem essa correlação, a magnitude de nossos resultados tiveram expressivas quedas.