Transtornos Relacionados à Ansiedade E Ansiedade

Conteúdo

1 Introdução2 Região do cérebro3 Ações4 Ligue para a ação5 Fundo experimental6 Métodos7 assuntos8 Drogas9 Aparelho10 Procedimento geral do EPM11 Injeções de fluoxetina em gaiola em casa12 Teste de campo aberto13 Aquisição de dados neurofisiológicos14 Cirurgia de implantação de eletrodos15 Análise estatística16 Lfps

Introdução

Ansiedade. A ansiedade é uma resposta evolutiva adaptativa ao perigo que ajuda a facilitar o comportamento de evitar, mas fica maladaptável quando interfere na vida diária [1]. A ansiedade maladaptativa é caracterizada pelo medo excessivo e duradouro e evitando ameaças (fora de proporção à ameaça ou a ameaças inexistentes) [2]. A evidência científica atual indica que a ansiedade surge de rupturas nos circuitos neurais utilizados para processar estímulos sensoriais e determinar ameaças desses estímulos, levando a um estado de alta excitação e valência negativa [3]. Existem diferenças perceptíveis entre medo e ansiedade; As respostas de medo são devidas a ameaças claras e percebidas, com uma luta imediata ou resposta de voo, e subside como a ameaça é removida. Em comparação, as respostas de ansiedade são devidas a ameaças desconhecidas e duram mais do que as respostas de medo [4, 5].

Epidemiologia. Transtornos relacionados à ansiedade são a forma mais prevalente de doenças psiquiátricas no mundo, e uma das principais causas de incapacidade [6, 7]. Um em cada quatro pessoas é provável que ou seja diagnosticado com um transtorno de ansiedade em sua vida [8], e a prevalência de 12 meses de distúrbios de ansiedade na Europa é de 14% [6]. A incapacidade é exacerbada por uma idade relativamente precoce de início em comparação com outros distúrbios psiquiátricos [1, 9], juntamente com uma alta recorrência de sintomas de probabilidade [1, 9, 10]. A ansiedade é altamente comorbida com outros transtornos mentais que podem complicar o tratamento e o diagnóstico [9, 11]. Transtornos de ansiedade podem interromper o desenvolvimento cognitivo e as regras sociais, e podem reduzir a qualidade de vida, causando problemas, incluindo falha escolar, submarcação, desemprego ou subemprego, e problemas sociais [2, 12].

Diagnóstico de ansiedade. Os critérios diagnósticos para distúrbios de ansiedade individuais variam através do distúrbio e do manual diagnóstico usado, ou o DSM-5 ou ICD-10. Os marcadores genéticos, exames de sangue e testes psicofisiológicos não têm a sensibilidade ou especificidade a serem utilizados para o diagnóstico desses distúrbios, portanto, um médico treinado deve confiar na entrevista clínica, questionário de triagem e julgamento subjetivo [2, 4]. A ansiedade distintiva de outras condições médicas é um grande desafio para o diagnóstico adequado da ansiedade, como a presença de outras condições mentais ou físicas é comumente associada à ansiedade [13, 14].

Tratamento de ansiedade. Terapias comportamentais são o primeiro tratamento da linha, mas o tratamento farmacológico pode ser usado como uma terapia alternativa ou adjuvante [2, 15, 16]. Algumas das metas farmacológicas da ansiedade incluem sistemas serotonérgicos, adrenérgicos, glutamaterérgicos, neuropeptídeos e endocanabinóides [15, 16]. Os antidepressivos, como SSRIS ou SNRIS, são o primeiro tratamento de linha para a ansiedade por causa de sua eficácia, mas estão associados a alguns efeitos adversos, incluindo efeitos colaterais comuns semelhantes aos sintomas de ansiedade, síndrome de descontinuação e risco de aumento da ideação suicida na juventude. [17].

Regiões cerebrais associadas à ansiedade. Muitas regiões, incluindo Amygdala (BLA e CEA), Hipocampus Ventral (VHPC), Área Tegmental Ventral (VTA), Talamus dorsal medial (mdthal), Núcleo Accumbens (NAC) e várias áreas no córtex pré-frontal (cingulate cingcx, prelimbic Cortex Prl, infralimbic córtex IL) são importantes para a ansiedade [18-27].

Região do cérebro

Ações

Identificação e interpretação de amígdala (BLA) de ameaça como aversivo ou perigoso [3], positivo ou negativo, prevê se algo será ameaçador [28-30]

Amygdala (CEA e BNST) revigorar diretamente a resposta de ansiedade, influenciar a probabilidade de avaliação de ameaças [31] MPFC (cingulate córtex) regulador de atividade ansiogênica: resistência à extinção de memórias de medo [32] PRL PFC medo de aquisição de memória e resposta de congelamento a sugestões [33-35] IL PFC Medo Memory Extinction [34, 36-40] NAC e VTA Ajustando a motivação para comportamentos apetitivos: análise de custo / benefício, fornecendo recompensa por comportamentos, supressão de comportamentos de ansiedade quando os benefícios são estimados para superar os custos [41-46]

Ligue para a ação

No campo da psiquiatria, vários desafios afetam o diagnóstico e o tratamento de transtornos de ansiedade. O diagnóstico e tratamento são apenas procurados entre 3 a 30 anos após o início dos sintomas, variando por país, com a mediana globalmente sendo 21 anos [47]. Este atraso pode ser devido à falta de testes de diagnóstico mecanicista [4, 48], pacientes apresentando sintomas somáticos que são complicações de ansiedade [48], subutilização de critérios de diagnóstico de aplicação sistemática [49] e que os sintomas se sobrepõem consideravelmente entre os diferentes diagnósticos variando significativamente entre os pacientes com o mesmo diagnóstico [50]. Pesquisas anteriores encontram ansiedade para ser parcialmente hereditária, mas os loci replicáveis ​​exatos ainda precisam ser encontrados [2, 51, 52]. A taxonomia baseada no cérebro está faltando [53], e os esforços para encontrar novos alvos terapêuticos abandonaram devido à falta de uma compreensão mecanicista desses distúrbios [3].

O objetivo de pesquisa no futuro, então, é identificar substratos neurais de ansiedade e desenvolver preditores clinicamente relevantes. Utilizar e compreender a eletrofisiologia da ansiedade patológica permitirá melhor diagnóstico e tratamento de transtornos de ansiedade. Modelos de roedores, em particular, prometer a compreensão dos circuitos conservados que subjacente à ansiedade [3]

Postulgamos que uma assinatura neural que prevê o comportamento relacionado à ansiedade existe no nível da rede. Para testar essa hipótese, testamos várias formas de droga ansiogênica (fluoxetina, FG-7142) em camundongos C57BL / 6J no labirinto elevado (EPM), fluoxetina injetada nestes ratos, enquanto no homecote e conduziu gravações multi-circuito em Vivo De uma subconjunção de regiões relacionadas com a ansiedade, incluindo o córtex prelimbic (PRL_CX), o córtex infralimbic (IL_CX), o NAC, o núcleo central da amygdala (CEA), a amygdala basolateral (BLA), o VTA e a víba, então utilizou a aprendizagem de máquina para elucidar a Assinatura relacionada à ansiedade.

Fundo experimental

Eletrofisiologia. Potenciais locais de campo (LFPs) são medições de atividade cerebral agrupada de neurônios dentro de 1 mm de um eletrodo implantado, suas entradas e suas saídas [54]. São respostas neurais aos eventos experimentais e são analisados ​​pela decomposição do espectro em bandas de frequência [55]. Os LFPs têm sido usados ​​para estudar doenças mentais, incluindo ansiedade [citação necessária]. [Nota: será mais completado próximo semestre quando o trabalho LFP for conduzido]

Labirinto mais elevado como medida de ansiedade do mouse. O labirinto elevado é um ensaio comportamental amplamente utilizado para ansiedade, que foi bem validado em várias medidas. O labirinto elevado é assumido como um modelo etológico e incondicionado que, ao contrário de outros testes de ansiedade, não confia em estímulos nocivos ou respostas condicionadas [56-58]. Anteriormente, o EPM foi utilizado para avaliar efeitos de drogas, incluindo ansiolíticos e ansiogenics [59, 60], para determinar o local do cérebro ou mecanismos associados ao medo e da ansiedade [61-67], como medida indicativa de emocionalidade alterada em animais submetidos a Manipulação bioquímica ou genética [68-71] e subtipos de distúrbios de ansiedade [61]. Especificamente, foi usado para medir os efeitos anxiogênicos da FG-7142, e fluoxetina [69, 70, 72]. O labirinto tem quatro braços, dois abertos e dois fechados, todos com telhados abertos. Os braços são organizados em uma forma mais com os mesmos tipos de braços em frente um ao outro [57, 60]. A ansiedade é tradicionalmente avaliada usando a proporção de tempo gasto nos braços abertos ao tempo gasto nos braços fechados, e porcentagem de entradas [56, 57, 69]. Os braços abertos aversivos são evitados, e congelamento e defecação são aumentados nos braços abertos [59]. O comportamento é tipicamente registrado e pontuado para os primeiros 5 minutos do teste, com o tempo gasto e as entradas feitas nos braços abertos e fechados são medidas, bem como comportamentos de evitação e avaliação de risco [56, 61].

Teste de campo aberto como medida de ansiedade do mouse. O teste de campo aberto é uma medida simples de ansiedade, movimento ambulatorial e outros comportamentos. Na medição da ansiedade, é semelhante ao EPM em que mede a evitação inata de espaços abertos, o que indica ansiedade. Os ratos que passam menos tempo no centro do teste de campo aberto são codificados como mais ansiosos [73].

Beta Carboline FG-7142. A classe beta carbolina de moléculas age como agonistas inversos no local de benzodiazepina de receptores de GABA-A [74]. Os agonistas inversos como uma aula são convulsivos ou pró-convulsivos e mostraram propriedades ansiogênicas por auto-relato [74]. FG-7142 (n-metil-b-carbolina-3-carboxamida) é um agonista inverso parcial dos receptores de benzodiazepina que causa ansiedade em ambos os humanos [75] e camundongos [69], tem efeitos de gozo [74], confirmou os adrenorreceptores, e diminui ações subseqüentes de gaba e beta carbolina agonistas [72]. A molécula não é seletiva, mas tem maior afinidade para o ?± 1 subunidade - contendo GABA-A receptor do que ?± Subunidades [75, 76] . O FG-7142 tem vários efeitos no cérebro, incluindo a ativação dos neurônios da prosencéfocergia pré-estranha basal, relacionados à atenção e vigilância, e ativação da saída da dopamina mesolimbocortical para o PFC que leva ao aumento da saída de acionamento sensorial da BLA [72, 77-79]. Enquanto o FG-7142 é convulsivo, bem como um ansiogênico, a dose necessária para fins ansiogênicos é menor do que a necessária para fins convulsivos, permitindo a utilidade para a indução experimental de ansiedade de convulsões [69]. No labirinto mais elevado, o FG-7142 diminui a quantidade de tempo gasto em braços abertos [69, 72], e sua ação ansiogênica pode ser mediada pela 3 subunidade do receptor GABA-A [72].

Fluoxetina. Em populações clínicas, o tratamento crônico da SSRI é útil para o tratamento da ansiedade e da depressão, mas demonstrou paradoxalmente aumentar a ansiedade e a depressão no tratamento agudo [80, 81]. O tratamento de tratamento e efeito ansiogênico dos SSRIs na fase aguda podem contribuir para o não-conformidade do tratamento [81]. Em populações de pesquisa animal pré-clínica, nomeadamente ratos e ratos, fluoxetina, um SSRI que atua como um inibidor seletivo de uma recaptação de 5 hT [71, 82-84], foi mostrado para aumentar os comportamentos relacionados à ansiedade no EPM [85-87], Teste de campo aberto [71], teste claro / escuro [71], o teste de exploração livre [85] e também potencializará comportamentos defensivos [84]. Em camundongos C57BL / 6J especificamente, a fluoxetina demonstrou ser ansiogênica no EPM a uma concentração de 20 mg / kg [70, 88].

Métodos

assuntos

Os sujeitos foram adultos machos C57BL / 6J ratos, comprados de Jackson Labs. Os ratinhos foram alojados em grupos de 5 por gaiola, alojados em um ambiente de umidade e temperatura controlado, com um ciclo de luz / escuro padrão 12h, onde as luzes estão às 7 da manhã. Água e comida estavam disponíveis ad libitum. No teste de FG-7142 e Fluoxetina no EPM, os camundongos pesavam entre 20-35 g e foram 9 semanas no momento da elevada mais testes de labirinto. Todos os ratos foram na??ve para o epm. No teste de fluoxetina na gaiola, os ratos foram implantados às 9 semanas, e foram testados às 11 semanas na gaiola em casa. Estudos foram realizados com protocolos aprovados pela Duke University Institutional Animal Care and Usition Comitê e estavam de acordo com as diretrizes do NIH para o cuidado e uso de animais laboratoriais.

Drogas

FG-7142 foi suspenso em fisiológico (0.9%) solução salina contendo 3% Tween 80 e injetado i.P. a 10 mg / kg [69]. A fluoxetina HCl (Sigma-Aldrich, EUA) foi dissolvida em solução salina fisiológica e injetada i.P. a 20mg / kg [70].

Aparelho

O aparelho de labirinto mais elevado tem paredes e pisos de plexiglass pretas, com fita branca no chão dos braços. Não há paredes nos braços abertos, mas ?? Cm de fita está nas bordas para evitar que os ratos caiam dos braços. O labirinto é montado em um pedestal de plexiglass no chão e é de 40 cm de altura com 30 e 215;.08 cm de braços; Paredes em braços fechados são 15.25 cm de altura.

Procedimento geral do EPM

Todos os experimentos foram realizados durante a fase de luz do mouse. Os ratinhos foram habituados ao manuseio e injeção por 7 dias antes do teste, com solução salina por 5 dias e veículos por 2 dias (FG-7142) ou solução salina durante 7 dias (fluoxetina). As condições de tratamento foram aleatoriamente designadas, e o experimentador era cego ao tratamento. Os ratos foram testados em ordem de gaiola e número do mouse. A intensidade da luz era baixa (50 lux) para todos os experimentos. Os ratinhos foram trazidos para a sala de testes pelo menos uma hora antes de testar para permitir a aclimatação ao ambiente de teste. Após a injeção, os ratos foram colocados em uma nova gaiola (FG-7142) ou na gaiola doméstica (fluoxetina) e permitido aclimatar por 30 minutos. No labirinto mais elevado, os ratos foram colocados individualmente na praça central, enfrentando um braço fechado, e livremente permitido explorar por 10 minutos (FG-7142) ou 5 minutos (fluoxetina). Entre cada mouse, o aparelho foi limpo com lenços de resgate (Virox, Oakville).

Injeções de fluoxetina em gaiola em casa

Os ratos foram manuseados, injetados com solução salina, e habituados a habitação única durante 30 minutos após a injeção por 7 dias antes do teste. No dia dos testes, os ratos foram habituados à sala por 60 minutos antes do teste, ligados a uma cabeceira sem anestesia (blackrock microssistemas, UT, EUA), registrados 5 minutos de atividade de LFP de linha de base, injetadas com fluoxetina, então colocado em gaiola separada e individualmente alojado. As gravações foram iniciadas imediatamente, os dados foram utilizados após 30 minutos. O experimento foi realizado sob condições de baixa luz (50 lux). Os dados LFP foram coletados usando o sistema CEEBUS (BlackRock Microsystems, Inc., Salt Lake City, UT), animais foram gravados por vídeo usando software neuromotivo (Blackrock Microsystems, Inc., Salt Lake City, UT) e analisado por tempo gasto em pé ainda usando Ethovision XT 7.1 Software (Noldus Information Technology, Wageningen, Países Baixos).

Teste de campo aberto

O teste de campo aberto foi conduzido imediatamente após a conclusão da gaiola doméstica gravações de fluoxetina 1 hora após a injeção de fluoxetina. Ratos foram colocados em um 17.5 em longo x 17.5 polegadas de largura x 11.75 em alta câmara por 5 minutos. Os dados LFP foram coletados usando o sistema CEEBUS (BlackRock Microsystems, Inc., Salt Lake City, UT), a localização dos animais foi registrada usando software neuromotivo (Blackrock Microsystems, Inc., Salt Lake City, UT) e analisado por tempo gasto no centro usando Ethovision XT 7.1 Software (Noldus Information Technology, Wageningen, Países Baixos).

Aquisição de dados neurofisiológicos

Os dados neurofisiológicos foram adquiridos em 30kHz usando o sistema de aquisição de cerebo (Blackrock Microsystems, UT, EUA). Os LFPs eram passos baixos filtrados a 250 Hz e armazenados em 1000 Hz. A tensão foi medida comparando dados de cada fio contra um fio dentro da mesma área do cérebro que tinha um SNR > 3: 1.

Cirurgia de implantação de eletrodos

Ratos foram anestesiados com 1.5% isoflurano, colocado em um dispositivo estereotáxico, e teve parafusos implantados acima do cerebelo e crânio anterior. Os pacotes foram estereotáxicos centrados com base em coordenadas medidas de Bregma (Amy: -1.4mm e 40.86 AP, -2.9mm e 22.91 ml, -3.85 e 8.57 mm DV da dura; NAC: 1.3 e 45.56 mm AP, -2.25 e 20.91 mm ml, -4.1 e 8.72 mm DV da dura; PRL: 1.5 e 45.76 mm AP, 0 e 23.16mm ml, -2.25 e 10.57 mm DV da dura; VTA: -3.4 e 40.86 mm AP, -.25 e 22.91 mm ml, -4.25 e 8.57 mm DV da dura; Twhone: -3.3 e 40.96 mm AP, -3 e 20.16 mm ml, -3.75 e 9.07 mm DV da dura. A histologia foi realizada em locais de implantação após o teste concluído para confirmar os sites de gravação usados ​​para análise. O teste comportamental foi realizado quando todos os animais tiveram pesos estáveis, aproximadamente 1.5 semanas após a cirurgia.

Análise estatística

Nós corremos o teste de Shapiro Wilkes para a normalidade, o teste F para variâncias iguais e dois testes T de amostra para variações iguais e desiguais, dependendo do teste F para variâncias iguais.

Lfps

Usamos na gravação in vivo para quantificar os potenciais locais de campo (LFPS). Os dados do LFP foram analisados ​​usando fatoração de matriz não negativa, que é preditiva de comportamento e extrapolate em diferentes assuntos. Quantifica poder espectral e coerência em certas faixas de freqüência para identificar assinaturas de nível de rede.