Contextual fear expression engages a complex set of interactions between ventromedial prefrontal cortex cholinergic, glutamatergic, nitrergic and cannabinergic signaling

URL: https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2023.109538

Resumo:
Os ratos re-expostos a um ambiente anteriormente associado ao início dos choques evocam um conjunto de respostas defensivas condicionadas em preparação para uma eventual reação de fuga ou luta. O córtex pré-frontal ventromedial (vmPFC) é mutuamente importante para controlar as consequências comportamentais/fisiológicas da exposição ao estresse e a capacidade de sofrer satisfatoriamente navegação espacial. Embora as neurotransmissões colinérgicas, cannabinérgicas e glutamânidas / lingérgicas dentro do vmPFC sejam mostradas como importantes para modular as respostas defensivas comportamentais e autonômicas, há uma lacuna sobre como esses sistemas interagiriam para coordenar essas reações condicionadas. Em seguida, os ratos Wistar masculinos tiveram cânulas guia implantadas bilateralmente para permitir que os fármacos fossem administrados no vmPFC 10 min antes de sua re-exposição à câmara de condicionamento, onde três choques foram entregues na intensidade de 0,85 mA por 2 s há dois dias. Um cateter femoral foi implantado para gravações cardiovasculares no dia anterior ao teste de recuperação do medo. Verificou-se que o incremento do comportamento de congelamento e das respostas autonômicas induzidas pela infusão de vmPFC de neostigmina (inibidor da aacetilcolinesterase) foram prevenidos por infusão prévia de um receptor de receptor transitório vanilóide tipo 1 (TRPV1), antagonista do receptor N-metil-d-aspartato, inibidor da óxido nítrico sintase, escamador de óxido nítrico e dinaclear solúvel. Um antagonista dos recetores muscarínicos do tipo 3 não foi capaz de impedir o aumento das respostas condicionadas desencadeadas por um antagonista do TRPV1 e um antagonista dos receptores canabinóides tipo 1. Ao todo, nossos resultados sugerem que a expressão de respostas condicionadas contextuais envolve um conjunto complexo de etapas de sinalização que compreendem diferentes, mas complementares, vias de neurotransmissores.

Abstract:
Rats re-exposed to an environment previously associated with the onset of shocks evoke a set of conditioned defensive responses in preparation to an eventual flight or fight reaction. Ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) is mutually important for controlling the behavioral/physiological consequences of stress exposure and the one's ability to satisfactorily undergo spatial navigation. While cholinergic, cannabinergic and glutamatergic/nitrergic neurotransmissions within the vmPFC are shown as important for modulating both behavioral and autonomic defensive responses, there is a gap on how these systems would interact to ultimately coordinate such conditioned reactions. Then, males Wistar rats had guide cannulas bilaterally implanted to allow drugs to be administered in vmPFC 10 min before their re-exposure to the conditioning chamber where three shocks were delivered at the intensity of 0.85 mA for 2 s two days ago. A femoral catheter was implanted for cardiovascular recordings the day before fear retrieval test. It was found that the increment of freezing behavior and autonomic responses induced by vmPFC infusion of neostigmine (acetylcholinesterase inhibitor) were prevented by prior infusion of a transient receptor potential vanilloid type 1 (TRPV1) antagonist, N-methyl-d-aspartate receptor antagonist, neuronal nitric oxide synthase inhibitor, nitric oxide scavenger and soluble guanylate cyclase inhibitor. A type 3 muscarinic receptor antagonist was unable to prevent the boosting in conditioned responses triggered by a TRPV1 agonist and a cannabinoid receptors type 1 antagonist. Altogether, our results suggest that expression of contextual conditioned responses involves a complex set of signaling steps comprising different but complementary neurotransmitter pathways.