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Patrones del ritmo de actividad motora como expresión de la plasticidad del sistema circadiano

by Chiesa, Juan José

Abstract (Summary)
Los ritmos circadianos en los mamíferos son encarrilados con el ambiente principalmente mediante el efecto de la luz sobre los núcleos supraquiasmáticos del hipotálamo (NSQ). La regulación de los ritmos involucra mecanismos específicos de control del período y la fase en la actividad de estas estructuras. Esta actividad viene determinada por la sincronización (acoplamiento) entre osciladores autónomos localizados en las neuronas individuales. En condiciones anómalas como en iluminación constante (LL) o en ciclos de luz-oscuridad (ciclos T) alejados de 24 h, el patrón de actividad motora (AM) presentará distintas organizaciones temporales, desde arritmicidad en LL en el ratón y la rata, o disociación en dos componentes de AM con períodos distintos en la rata bajo ciclos T de 22 h (T22). El OBJETIVO GENERAL de la tesis fue el estudio de patrones de AM en la rata y en el hámster, para demostrar que los NSQ pueden presentar respuestas funcionales más complejas que las de un sistema de sólo-fase. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 1- Estudiar los efectos del fotoperíodo en el patrón de AM de la rata en el límite inferior de encarrilamiento a ciclos T (T22 Y T23). La hipótesis central es que el fotoperíodo es capaz de modular el acoplamiento en los NSQ, y así el encarrilamiento del patrón de AM. 2- Estudiar el efecto de la actividad en la rueda (AR), y de la disminución gradual del período del ciclo T en el límite inferior de encarrilamiento del ritmo de actividad del hámster. La hipótesis central es que estos factores sólos o combinados pueden modular el encarrilamiento. 3- Estudiar el encarrilamiento del ritmo de AM del hámster en ciclos T22 de distinto contraste, para verificar las predicciones obtenidas mediante simulaciones con un modelo matemático del sistema circadiano. Estudiar la dependencia de la historia previa en el encarrilamiento. La hipótesis central es que el contraste lumínico y la historia previa pueden modular el encarrilamiento. 4- Comparar el patrón de arritmicidad en la rata, generado mediante LL con el obtenido en animales con lesiones de los NSQ, caracterizando la estructura de frecuencias y el grado de correlación de las series temporales. La hipótesis central es que la estructura temporal de la AM es distinta entre ambos grupos. 5- Desarrollar un método para obtener distintas variables comportamentales en estudios de largo término, a partir de la adquisición de datos de AM con alta resolución temporal y espacial mediante una plataforma provista de sensores de fuerza. CONCLUSIONES: 1- El fotoperíodo afecta la disociación de la AM de la rata, produciendo una transición gradual en la manifestación de ambos componentes. 1a- Existe un mayor grado de encarrilamiento al ciclo T con fotoperíodos largos, siendo mayor en T23. 1b- El período del componente en curso libre aumenta al aumentar el fotoperíodo, verificándose las reglas de Aschoff bajo ciclos T. 2- La AR, y la exposición prolongada a ciclos T, facilitan el encarrilamiento del ritmo de actividad del hámster en el límite inferior. 2a- La AR promueve el encarrilamiento principalmente en T22. 2b- La disminución gradual del período del ciclo T permite el encarrilamiento hasta T19. 3- El encarrilamiento del patrón de AM del hámster depende del contraste lumínico del ciclo T, y principalmente de la historia ambiental previa. 3a- El aumento de la iluminación en la escotofase promueve el encarrilamiento en T22. 3c- Modificaciones en el grado de acoplamiento en un modelo multioscilatorio, permiten predecir la transición entre cordinación relativa y encarrilamiento observada en el patrón de AM. 4- Los animales arrítmicos por LL presentan componentes ultradianos en su espectro de potencias, mientras que los lesionados no presentan componentes dominantes. 4a- El espectro de potencias y la autocorrelación obtenidos en la zona de alta frecuencia muestran que los animales en LL existe una mayor estructura temporal. 5- El método desarrollado permite una descripción más amplia de la AM en el largo término mediante distintas variables comportamentales, lo que sugiere su uso potencial para estudios cronobiológicos.
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Bibliographical Information:

Advisor:Cambras Riu, Trinitat; Diez Noguera, Antoni

School:Universitat de Barcelona

School Location:Spain

Source Type:Master's Thesis

Keywords:fisiologia divisió iv

ISBN:

Date of Publication:12/22/2005

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