Vinicius Rosa Cota

Pós-doutorado

Formação complementar

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Participação em bancas

Orientou

Produções bibliográficas

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• Cota, V. R. . Motor rehabilitation plasticity hacking by engineered stimulation of the brain during the sleep-wake cycle. 2023. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

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• Cota, V. R. . Temporally-coded electrical stimulation as a neuroprosthesis to treat refractory epilepsy. 2022. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Cota, V. R. . Neuroengenharia: ciência e tecnologia em benefício da vida e seus desafios transdisciplinares. 2022. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Cota, V. R. . Neuroengenharia e a nova era da eletrocêutica na medicina. 2021. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• Cota, V. R. . Lab Meeting: Introduction and MoRPHEUS. 2021. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• Cota, V. R. . Out in the open: Como e por que compartilhar sua ciência. 2021. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

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• Cota, V. R. . Nonperiodic electrical stimulation as a neuroprosthesis to treat refractory epilepsy. 2021. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• Cota, Vinicius Rosa . Estimulação elétrica não-periódica no tratamento da epilepsia e comorbidades: aplicações, tecnologia e mecanismos. 2021. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Cota, V. R. . O cérebro plugado no chip: a neuroengenharia, seus desafios e aplicações. 2020. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• Cota, V. R. . Abrindo a cabeça: os novos modelos abertos de ciência e tecnologia. 2019. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Cota, V. R. . Neurostimularion and Epilepsy. 2019. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• Cota, V. R. . Neuroengenharia: ciência e tecnologia. 2019. (Apresentação de Trabalho/Outra).

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• Henriques, R. F. ; Batista, A. G. ; Almeida, A.C.G. ; Cota, VR . Investigação dos mecanismos neurobiológicos da estimulação elétrica intra-cerebral na epileptogênese: caracterização eletrofisiológica in vivo. 2012. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• Cota, VR . Hiperexcitabilidade e hipersincronismo em modelos animais de epilepsia: aspectos temporais do recrutamento de substratos neurais na ictogênese. 2007. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• Cota, VR . Non-periodic, but not periodic, electrical stimulation in basolateral amygdala robustly increases PTZ dose for generalized tonic-clonic seizures. 2006. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• Cota, VR ; Moraes, MFD . Software e hardware para análise avançada de EEG e atuação abortiva em crises epilépticas. 2003. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• DI FLORIO, MATTIA ; BORNAT, YANNICK ; Carè, M. ; Cota, V. R. ; BUCCELLI, STEFANO ; Chiappalone, M. . Enabling Model-based Design for closed-loop applications in neuroengineering. bioRXiv, 2023 (Preprint).

• Cota, V. R. . Curso online de neuroegenharia 2022 (Vídeo de divulgação científica).

• Cota, V. R. . Curso online de sistemas digitais 2021 (Vídeo de divulgação científica).

• Cota, V. R. ; Maciel, R.M. . I Mostra FAPEMIG: Estimulação elétrica dessincronizante no tratamento da epilepsia 2015 (Vídeo de divulgação científica).

Outras produções

Projetos de pesquisa

• 2021 - Atual

  Combinação de estratégias de eletrofisiologia in vivo, optogenética e proteômica para investigação do papel do sono no processo de formação de memória, Descrição: O objetivo deste trabalho é testar se a inibição optogenética da atividade do mPFC após a ocorrência de ripples no hipocampo impacta o processo de consolidação de memória espacial em ratos. Além disso, pretende-se testar se os possíveis prejuízos de memória observados estariam associados a alterações no perfil de expressão de proteínas ligadas a plasticidade sináptica.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Integrante / Eduardo Mazoni Andrade Marçal Mendes - Integrante / Rodrigo Neves Romcy Pereira - Integrante / Cleiton Lopes Aguiar - Coordenador / Ângela Maria Ribeiro - Integrante / Bruno Rezende de Souza - Integrante / IGOR MENEZES GONÇALVES REGO - Integrante / THIAGO VERANO BRAGA - Integrante / Vinicius de Toledo Ribas - Integrante / Ikaro Jesus da Silva Beraldo - Integrante / Rafaela Schuttenberg Polanczyk - Integrante / Renan Augusto Viana Mendes - Integrante / Bruno Monteiro de Sousa - Integrante / Marcela Bastos Vieira Matos - Integrante / MATEUS PRATES RODRIGUES - Integrante / Philipe Ribeiro Furtado de Mendonça - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro.

• 2021 - Atual

  Desenvolvimento tecnológico para registros de imagem de cálcio em animais movendo-se livremente: dinâmica espaço-temporal de redes neurais em ensaios pré-clínicos, Descrição: Torna-se imperativo preencher o vão de técnicas que registrem vários elementos da rede neuronal, onde eles estão e quando entram em atividade para determinar os padrões espaço temporais associados à dinâmica das interações sensório-motoras, memória, e até mesmo desordens neurológicas. Mais recentemente, a possibilidade de captar imagens da variação do cálcio intracelular (sinalizador da atividade neuronal), por meio do uso de microscópios miniaturizados (MM) acoplados ao cérebro de animais movendo-se livremente, traz exatamente esta perspectiva. Várias linhas investigativas de nosso grupo, assim como de vários outros laboratórios no Brasil, dariam um salto qualitativo se esta metodologia estivesse disponível, bem divulgada e com soluções adequadas ao cenário nacional - este projeto objetiva atender esta demanda.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Integrante / Márcio Flávio Dutra Moraes - Integrante / Grace Schenatto Pereira - Integrante / André Ricardo Massensini - Integrante / Eduardo Mazoni Andrade Marçal Mendes - Coordenador / Mourão, Flávio Afonso Gonçalves - Integrante / Cláudio Marcos Teixeira de Queiroz - Integrante / Leonardo de Oliveira Guarnieri - Integrante / Deoclecio Alves Chianca - Integrante / Paula Santana Lunardi - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2021 - Atual

  Detecção objetiva e em tempo real de estados mentais via interface cérebro-máquina para aplicações em educação, saúde e trabalho, Descrição: O objetivo deste projeto é desenvolvimento de competências na UFSJ na inovação científica e tecnológica usando interfaces cérebro-máquina (ICM) comerciais na detecção de estados mentais como estresse, atenção, relaxamento, volição motora, entre outros, aplicadas a problemas na área da educação, saúde e do trabalho. Específicos: 1) Investigação do impacto de distintos cenários, estratégias e ferramentas educacionais no estado atencional de alunos do ensino infantil e médio visando aprimoramento de métodos e o desenvolvimento de tecnologias em malha fechada (responsivas à detecção) que maximizem a eficácia do processo ensino-aprendizagem. 2) Estudo da mútua relação entre estados mentais e intervenções terapêuticas fisioterápicas e/ou de reabilitação motora, com o objetivo de otimizar tratamentos a pacientes neurológicos. 3) Desenvolvimento de tecnologia de monitoramento de nível de atenção e/ou estresse para ação automática corretiva em tempo real em ambiente de trabalho de alto risco ou alto impacto emocional (p.ex. operação de maquinário pesado; equipes de socorristas).. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Coordenador / Laila Cristina Moreira Damázio - Integrante / Marco Antônio Silva Alvarenga - Integrante / Sérgio Oliveira - Integrante., Financiador(es): Universidade Federal de São João Del-Rei - Auxílio financeiro.

• 2018 - Atual

  Utilização Da Sondagem Ativa Eletroencefalográfica, Com Estimulação Elétrica Profunda, Na Produção De Marcadores Substitutos Para Diagnóstico E Previsão De Crises Epilépticas, Descrição: Este trabalho tem como base a utilização de estimulação profunda (e.g. eletroestimulação e optogenética) como meio de sondar alterações funcionais em circuitos neurais implicadas na fisiopatologia da epilepsia, mesmo na ausência de evidentes indícios de alterações estruturais. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Integrante / Márcio Flávio Dutra Moraes - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro.

• 2018 - Atual

  Modelagem, Análise e Estudo da Dinâmica Linear e NãoLinear de Osciladores Neurais Durante Processo Ictogênico Perante Estimulação Elétrica Cerebral Profunda, Descrição: Este projeto busca avaliar uma metodologia em que marcadores eletrográficos induzidos por Deep Brain Stimulation seriam indicadores de estágios pré-ictais.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Integrante / Márcio Flávio Dutra Moraes - Integrante / Eduardo Mazoni Andrade Marçal Mendes - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro.

• 2016 - 2021

  Sincronização e dessincronização de circuitos neurais na ictogênese e na supressão de crises por estimulação elétrica não-periódica: avaliação eletrofisiológica de campo e multi-unitária, Descrição: Nossa proposta é investigar o poder dessincronizante da EENP aplicada à amigdala em circuitos límbicos e límbico-corticais comumente hipersincronizados durante as crises. Para isso, usaremos eletrofisiologia de campo e multi-unitária, bem como avaliação comportamental. O nível de sincronização será avaliado por métricas como acoplamento de fase do registro de campo, correlograma e correlação de Pearson da atividade multi-unitária, entre outros. As crises serão geradas agudamente por infusão controlada de pentilenotetrazol. O modelo de ELT será obtido por injeção de pilocarpina ou microestimulação crônica da via perfurante.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Coordenador / Márcio Flávio Dutra Moraes - Integrante / Cláudio Marcos Teixeira de Queiroz - Integrante / Jasiara Carla de Oliveira - Integrante / Renato Marciano Maciel - Integrante / Cristiane Queixa Tilelli - Integrante / Larissa Altoé Réboli - Integrante / Vinícius Guimarães Lopes - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro.

• 2016 - Atual

  Corticalização de memórias durante o sono: mecanismos eletrofisiológicos, genéticos e epigenéticos, Descrição: Memórias passam por dois estágios principais após serem adquiridas. O primeiro estágio dura de segundos a horas e corresponde a um traço de memória lábil e sensível a perturbações (memória de curto prazo). O segundo estágio corresponde a uma memória consolidada, mais estável e resistente a perturbações, com duração de dias até anos (memória de longo prazo). Diversas evidências têm demonstrado que memórias inicialmente dependentes do hipocampo (HP) tornam-se gradualmente independentes dessa estrutura cerebral durante o processo de consolidação, com progressivo engajamento do neocórtex. Experimentos em roedores demonstraram que a memória de longo prazo de um condicionamento de medo contextual (CMC) é dependente do córtex cingulado anterior (CCa). Entretanto, o mecanismo de migração deste traço de memória entre HP e CCa permanece desconhecido. Em diversos trabalhos anteriores, nosso grupo de pesquisa demonstrou que durante o sono ?rapid eye movement? (REM) ocorre a propagação da expressão do gene imediato Zif-268 do hipocampo para o neocórtex. O gene Zif-268 codifica um fator de transcrição que desempenha papel essencial na consolidação de memórias. Nossos resultados sugerem que a corticalização de memórias dependentes do HP decorre das propriedades moleculares do gene Zif-268, cuja supra-regulação a cada ciclo de sono é capaz de acoplar mudanças dendríticas a mudanças axonais. O presente projeto propõe elucidar o papel da expressão do gene Zif-268 durante o sono REM na corticalização do traço de memória, utilizando como paradigma o CMC. Utilizaremos para isto registros eletrofisiológicos crônicos de populações neuronais no HP e no CCa, analisados para identificação de assembleias neuronais e sequências de fase Hebbianas, análogas respectivamente às ?letras? e ?palavras? capazes de codificar um traço de memória. A primeira parte do projeto buscará evidências eletrofisiológicas de corticalização dos traços de memória após o CMC. A segunda parte do projeto buscará intervir no processo de corticalização do traço de memória utilizando inibição da atividade neuronal no HP ou CCa. A atividade neuronal será inibida farmacologica ou optogeneticamente, para obter efeitos de longa ou curta duração, respectivamente. Caso a segunda etapa tenha sucesso em perturbar a corticalização da memória do CMC, a terceira parte do projeto buscará caracterizar as mudanças comportamentais, eletrofisiológicas, genéticas e epigenéticas associadas à inibição da síntese proteica de forma geral, e então especificamente à inibição da expressão do gene Zif-268, durante períodos ricos em sono REM. Ao nível comportamental, nossa hipótese é de que a inibição da síntese proteica de forma geral, ou especificamente da expressão de Zif-268, levará a uma redução da expressão da memória do CMC quando mensurada semanas após o treino. Ao nível eletrofisiológico, esperamos uma redução da corticalização dos traços de memória. Em nível molecular, esperamos correlacionar mudanças na expressão de genes imediatos e outros genes relacionados com plasticidade sináptica, mensuradas por PCR quantitativo em tempo real, com as evidências eletrofisiológicas de corticalização dos traços de memória. Além disso, também esperamos encontrar padrões epigenéticos de metilação de DNA que participem da regulação na expressão de genes relacionados com plasticidade neural.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Integrante / Sidarta Tollendal Gomes Ribeiro - Coordenador.

• 2013 - 2018

  Efeitos de parâmetros espaço-temporais da estimulação elétrica na supressão de crises em modelos animais, Descrição: O fato de que uma considerável parcela dos indivíduos com Epilepsia não obtém controle satisfatório das crises pelo tratamento medicamentoso e nem pode ser submetida à cirurgia de ablação gera uma enorme demanda por novas formas de tratamento. Nesse sentido, a estimulação elétrica de alta freqüência (HFS ? High Frequency Stimulation) do sistema nervoso, em uma miríade de substratos centrais ou periféricos, é uma nova abordagem terapêutica, cuja eficiência já está bastante estabelecida. Por outro lado, pouco se sabe acerca dos mecanismos pelos quais a técnica atinge seu efeito terapêutico. Novos estudos, incluindo contribuições deste grupo proponente, têm corroborado a noção de que o principal efeito anticonvulsivo, classicamente entendido como uma inibição funcional da estrutura estimulada, dá-se pela dessincronização dos substratos responsáveis pela ictogênese. Estudos comportamentais e de imageamento não-invasivo de nosso grupo demonstraram que a estimulação elétrica de baixa freqüência aplicada na amígdala, mas com pulsos posicionados aleatoriamente no tempo (não periódico ou dessincronizante), tem grande poder anticonvulsivo no modelo de crises por PTZ e possivelmente exerce sua influência tanto diretamente na vizinhança da estimulação, bem como indiretamente pela ativação de estruturas pré-frontais (p.ex. o núcleo accumbens) envolvidas na inibição do lobo temporal. O objetivo deste estudo é aprofundar a investigação da hipótese de que a estimulação elétrica não periódica (EE-NP) age dessincronizando osciladores neurais responsáveis pela ictogênese. Para isso, pretende-se avaliar o efeito de parâmetros espaço-temporais da estimulação elétrica não periódica que podem ter influência no seu poder sincronizante / dessincronizante. São eles: número de fases ativas (não só para balanço de carga) do pulso (monofásico ou bifásico), número de lados (unilateral ou bilateral), número e característica dos sítios estimulados, padrão temporal, simetria dos padrões temporais em cada sítio, fase entre padrões temporais idênticos e padrões temporais per se (periódico e não periódico). Os animais experimentais serão submetidos à infusão intravenosa controlada de PTZ concomitante a aplicação de diversas estratégias espaço-temporais de estimulação elétrica do sistema nervoso central, que visam avaliar os parâmetros acima descritos. Simultaneamente, o comportamento convulsivo e a atividade eletrográfica dos animais serão registrados por meio de um sistema de vídeo-EEG a fim de ser observar os efeitos anti ou pró-convulsivos de cada abordagem, bem como seu reflexo na atividade neural.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Coordenador / Márcio Flávio Dutra Moraes - Integrante / Jasiara Carla de Oliveira - Integrante / Sílvia Cristina Braga da Silva - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 1

• 2013 - 2015

  Estudo dos efeitos da estimulação elétrica dessincronizante em modelos animais de epileptogênese, Descrição: A Epilepsia é uma desordem neurológica grave e de grande prevalência mundial. Uma considerável parcela de indivíduos acometidos pela doença não encontra controle satisfatório das crises pelo tratamento medicamentoso e nem pode ser submetida à cirurgia de ablação, gerando uma importante demanda por novas formas de tratamento. Nesse sentido, a estimulação elétrica de alta freqüência (HFS ? High Frequency Stimulation) do sistema nervoso, em uma miríade de substratos centrais ou periféricos, é uma nova abordagem terapêutica, cuja eficiência já está bastante estabelecida. Por outro lado, ainda permanecem obscuros os mecanismos pelos quais a técnica atinge seu efeito terapêutico e quase nada se sabe quanto ao seu efeito na patogênese da Epilepsia. Novos estudos têm corroborado a noção de que o principal efeito anti-convulsivo, classicamente entendido como uma inibição funcional da estrutura estimulada, dá-se pela dessincronização dos substratos responsáveis pela ictogênese. Estudos comportamentais e de imageamento não-invasivo de nosso grupo demonstraram que a estimulação elétrica de baixa freqüência, mas com pulsos posicionados aleatoriamente no tempo, tem grande poder anti-convulsivo no modelo de crises por PTZ e possivelmente exerce sua influência tanto diretamente na vizinhança da estimulação, bem como indiretamente pela ativação de estruturas pré-frontais (p.ex. o núcleo accumbens) envolvidas na inibição do lobo temporal. O objetivo da presente proposta se baseia neste entendimento e visa investigar se o mesmo efeito de sincronização ou dessincronização, induzida pela estimulação elétrica em um ou mais substratos, pode influenciar na plasticidade neural que é subjacente ao processo de epileptogênese. Abordaremos esta investigação através da avaliação comportamental e eletrofisiológica in vivo e/ou in vitro de animais submetidos aos modelos de abrasamento por pentilenotetrazol e/ou de epileptogênese por status epilepticus induzidos por pilocarpina.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Coordenador / Márcio Flávio Dutra Moraes - Integrante / Antônio-Carlos Guimarães de Almeida - Integrante / Jasiara Carla de Oliveira - Integrante / Sílvia Cristina Braga da Silva - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 1

• 2012 - 2015

  Sistema para avaliação do efeito da temperatura sobre a atividade física controlada, Descrição: Este projeto trata da avaliação dos efeitos da temperatura e da umidade no desempenho fisiológico de pequenos animais. Os objetivos são bem definidos e podem, grosso modo, ser dividos em duas partes: (i) desenvolvimento de um ambiente controlado para simular situações de variação da temperatura e da umidade com todo um sistema de registro de sinais fisiológicos dos animais participantes do experimento e (ii) análise dos sinais adequadamente coletados. Com isso, pretende-se obter um conjunto de conhecimentos para a ampliação do projeto para aplicação em humanos.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) . , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Integrante / Márcio Falcão Santos Barroso - Coordenador / Eduardo Bento Pereira - Integrante / Luciano Rivaroli - Integrante / Alessandro de Oliveira - Integrante / Leonardo Bonato Félix - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro.

• 2012 - 2014

  Investigação dos mecanismos neurofisiológicos da estimulação elétrica como tratamento das epilepsias, Descrição: A estimulação elétrica de alta freqüência (HFS ? High Frequency Stimulation) do sistema nervoso, em uma miríade de substratos centrais ou periféricos, cuja eficiência já está bastante estabelecida, é uma nova abordagem de tratamento da Epilepsias. Por outro lado, pouco se sabe acerca dos mecanismos pelos quais a técnica atinge seu efeito terapêutico. Novos estudos têm corroborado a noção de que o principal efeito anticonvulsivo, classicamente entendido como uma inibição funcional da estrutura estimulada, dá-se pela dessincronização dos substratos responsáveis pela ictogênese. Estudos comportamentais e de imageamento não-invasivo de nosso grupo demonstraram que a estimulação elétrica de baixa freqüência, mas com pulsos posicionados aleatoriamente no tempo, tem grande poder anti-convulsivo no modelo de crises por PTZ e possivelmente exerce sua influência tanto diretamente na vizinhança da estimulação, bem como indiretamente pela ativação de estruturas pré-frontais (p.ex. o núcleo accumbens) envolvidas na inibição do lobo temporal. O objetivo da presente proposta é aprofundar a investigação dos efeitos de sincronização e de dessincronização na modulação, por estimulação elétrica, da expressão das crises, avaliando a conectividade de substratos relacionados ao processo epileptogênico, bem como aqueles envolvidos em sua supressão. Propõe-se abordar essa investigação por duas frentes de trabalho: 1) avaliação do efeito dos diversos padrões de estimulação elétrica, aplicados bilateralmente e sob distintos regimes de sincronização inter-hemisférica, na expressão das crises e; 2) estudo da conectividade neural, através de eletrofisiologia in vivo e/ou in vitro, dos padrões de conectividade entre os circuitos envolvidos na geração-manutenção e supressão das crises. Além dos métodos consagrados de eletrofisiogia neural, será usado também o modelo de crises por injeção intravenosa de agente pró-convulsivo pentilenotetrazol.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Coordenador / Márcio Flávio Dutra Moraes - Integrante / Antônio-Carlos Guimarães de Almeida - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 8

• 2009 - 2011

  Tratamento não farmacológico das Epilepsias: estimulação elétrica intra-cerebral, Descrição: As Epilepsias representam uma desordem neurológica grave e de grande prevalência mundial. Sua manifestação clínica, a crise epiléptica, está comumente associada a movimentos automáticos, ataxia e perda de consciência, que podem causar danos materiais, lesões e até mesmo a morte. Uma considerável parcela dos pacientes com Epilepsia não obtém controle adequado das crises através do tratamento clássico. Aliada à imprevisibilidade das crises, a Epilepsia pode trazer grande prejuízo na qualidade de vida dos pacientes refratários, que sofrem de severas restrições no acesso ao trabalho e ao lazer. Dessa feita, novas formas de tratamento da doença e dispositivos automáticos de predição de crises têm enorme potencial para reverter esse obscuro cenário. Uma longa lista de evidências científicas situa o mecanismo da ictogênese como uma desequilíbrio do balanço excitação / inibição neuronal. A condição de hiperexcitabilidade acarreta o funcionamento hipersincrônico dos diversos substratos neuronais que se acoplam em circuitos reverberantes, gerando uma alteração plástica transitória de efeito epileptogênico. Beneficiando-se desse entendimento, a estimulação elétrica intra-cerebral (EE) surge como alternativa promissora ao tratamento das Epilepsias, podendo ser aplicada de três maneiras distintas: 1) na supressão de crises através da EE em padrão temporal dessincronizante; 2) avaliação espacial da excitabilidade neural para detecção do foco epileptogênico e; 3) avaliação temporal da excitabilidade neuronal para predição de crises. Assim sendo, o presente projeto de pesquisa tem por objetivo prover a infra-estrutura de laboratório básica em eletrofisiologia in vivo de maneira a iniciar a investigação da estimulação elétrica como alternativa para tratamento das Epilepsias, caracterizando o fenômeno das alterações plásticas transitórias epileptogênicas e desvendando os mecanismos fisiológicos da EE na supressão e na predição de crises.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (2) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Coordenador / Márcio Flávio Dutra Moraes - Integrante / Antônio-Carlos Guimarães de Almeida - Integrante / Antônio Márcio Rodrigues - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 18

• 2007 - 2015

  Papel das vias de sinalização de genes imediatos nos mecanismos de consolidação de memória durante o sono, Descrição: Em mamíferos, duas fases distintas e sucessivas de sono, SWS e REM, são reconhecidas com base nos padrões comportamentais e eletroencefalográficos. Ambas as fases estão relacionadas ao processamento de eventos sensoriais e motores ocorridos durante a vigília, mas os mecanismos moleculares subjacentes ainda são pouco conhecidos. O aumento da expressão do gene imediato relacionado à plasticidade neuronal, potenciação de longa duração (LTP) e formação de memória, zif268, foi observado durante o sono REM em ratos submetidos à intensa estimulação sensorial e motora. zif268 e outros genes imediatos, como arg3.1/arc, são integrantes de uma cascata de sinalização da qual participam as proteínas kinases: MAPK/ERK, PKC e CaMKII, envolvidas na LTP e na formação de memória. Neste trabalho pretendemos contribuir para a elucidação das vias de sinalização que levam ao aumento da expressão de zif268 e arg3.1/arc no sono REM. Com o auxílio de anticorpos específicos, analisaremos a ativação das proteínas kinases: MAPK/ERK, PKC e CaMKII e do fator transcripcional CREB, após a exposição de animais a novos objetos, modelo experimental que induz forte estimulação sensorial e motora. O papel destas proteínas na ativação da expressão de zif268 será avaliado pelo uso de inibidores específicos. Adicionalmente, a reativação de arg3.1/arc e sua participação na consolidação da memória durante o sono REM serão determinados.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (0) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (0) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Integrante / Catia Mendes Pereira Checchinato - Coordenador / Sidarta Tollendal Gomes Ribeiro - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 4

• 2007 - Atual

  Investigação dos efeitos da reverberação neuronal e da plasticidade sináptica na consolidação de memórias durante o sono, Descrição: O sono SW propicia a reverberação neuronal enquanto que o sono REM induz processos moleculares relacionados à plasticidade neural duradoura. Apesar das fortes evidências, é preciso passar dos achados correlacionais para uma investigação causal. Portanto, nossa hipótese é de que o bloqueio seletivo da cada processo mnemônico (reverberação e plasticidade neuronal), usando drogas distintas durante fases específicas do sono, acarretará em grave prejuízo no desempenho de ratos na aquisição e na consolidação de uma nova memória. Como resultado intermediário necessário, espera-se que as manobras de bloqueio acarretem níveis menores de reverberação neural e da expressão de genes envolvidos na plasticidade neuronal. Para bloquear a reverberação neuronal, utilizaremos agentes químicos inibidores da atividade dos neurônios, tais como anestésico bloqueador de canais de sódio (lidocaína) ou agonista GABAérgico (muscimol). Para o bloqueio da plasticidade neural utilizaremos dois agentes com funções diferentes: anisomicina, um bloqueador específico de síntese protéica, e inibidores de MAP cinase (MAPK) (e.g. SL 327 inibidor de MEK). Avaliaremos a reverberação neural através da análise dos registros multi-unitários e a plasticidade neural através de procedimento imunocitoquímico para expressão das proteínas zif-268, arc e c-fos. Por fim, a consolidação da memória será testada através de um paradigma de exploração de novos objetos, através do qual verificaremos o efeito mnemônico do bloqueio da reverberação neuronal e da plasticidade neural.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (0) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (0) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) . , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Coordenador / Sidarta Tollendal Gomes Ribeiro - Integrante., Financiador(es): Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Norte - Auxílio financeiro / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa., Número de produções C, T & A: 19

• 2003 - 2009

  Redes neurais hiperexcitáveis e hipersíncronas em modelos animais de epilepsia: aspectos da dinâmica temporal do recrutamento neural na epileptogênese, Descrição: O objetivo geral deste projeto é compreender os mecanismos envolvidos na gênese do hipersincronismo temporal de redes neurais hiperexcitáveis em Epilepsia. O fator tempo, na escala de décimo de milisegundos, pouco tem sido investigado como de relevância para alterar a atividade de uma rede neural que, outrora funcionando de forma normal, passa repentinamente a desenvolver um padrão sincrônico e hiperexcitável, resultando na expressão clínica da crise epiléptica. O estudo da dinâmica temporal de redes neurais epileptogênicas, ao qual se propõe este projeto, será executado através do uso de várias técnicas de eletrofisiologia no intuito de: avaliar o padrão temporal de resposta neuronal multi-unitária em focos epilépticos mensurando o sincronismo inter-neuronal; verificar a presença de potenciação sináptica em focos epilépticos secundários em fatias de tecido, efeito deste aumento na excitabilidade sobre o sincronismo; antecipar o aparecimento de crises convulsivas epilépticas (através da escolha adequada de parâmetros eletroencefalográficos que se correlacionem com hiperexcitabilidade e/ou hipersincronismo, parâmetros estes extraídos dos experimentos anteriores) e utilizar estimulação elétrica no intuito de dessincronizar e abortar crises epilépticas... , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (3) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Integrante / Márcio Flávio Dutra Moraes - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 26

• 2003 - 2005

  Investigação da participação de canais de sódio na sinalização celular em fatias de hipocampo do cérebro de ratos, Descrição: Diante da necessidade de melhor entendermos a participação dos canais de sódio na sinalização celular, estamos propondo estudá-los em um modelo onde possamos obter informações mais detalhadas sobre seu comportamento em relação ao tempo e espaço. Para tal, propomos utilizar fatias de cérebro de ratos, uma vez que este modelo possui algumas vantagens sobre modelos in vivo, como por exemplo menor custo e tempo, menor complexidade e permite melhor controle sobre as variáveis, o que facilita a investigação dos mecanismos de ação. Os métodos alternativos para estudos da variação espaço-temporal de íons em fatias de tecido cerebral incluem o uso de microscopia, determinações bioquímicas e medidas eletrofisiológicas. Os métodos fluorimétricos já utilizados anteriormente em nossos trabalhos (Massensini et. al. 1998, 2002, 2003) são procedimentos relativamente rápidos e simples para se estudar a participação de canais iônicos na sinalização celular em fatias sem requerer fixação ou uso de fatias muito finas. Nossa proposta agora, envolve o uso destas técnicas junto com medidas eletrofisiológicas das amplitudes dos potenciais extracelulares em neurônios piramidais da região CA1 de hipocampo, após estímulos com diferentes tipos de toxinas que agem especificamente em canais de sódio. Este método é mais fácil e rápido que muitos métodos bioquímicos, mas como a microscopia confocal, requer equipamento especializado. Este procedimento não é trabalhoso, pode ser facilmente quantificado e usado para selecionar novas drogas com propriedades neuroprotetoras. Como nosso laboratório ainda não conjuga estas duas técnicas, achamos de grande relevância o fato de iniciarmos agora nossos estudos aplicando estes procedimentos no modelo de fatias de hipocampo de cérebro de ratos.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Integrante / Márcio Flávio Dutra Moraes - Integrante / André Ricardo Massensini - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro., Número de produções C, T & A: 3

• 2003 - 2005

  Investigação do papel de canais de sódio na modulação da sinalização celular: processamento digital e análise estatística de imagens de sódio, cálcio e translocação de PKC-GFP, Descrição: A propagação do potencial de ação em células nervosas leva à abertura de canais de cálcio sensíveis a voltagem (CCSV), com conseqüente aumento na concentração intracelular de Ca2+ na terminação nervosa. Devido ao acoplamento entre entrada de Ca2+ e a liberação de neurotransmissores, mecanismos que alteram a entrada de Ca2+ podem ter um efeito modulatório na liberação de neurotransmissores. Um destes mecanismos envolve a mudança da amplitude e/ou da duração do potencial de ação no terminal pré-sinaptico pela alteração da ativação ou inativação dos canais de sódio. Os canais de sódio são fundamentais para o funcionamento neural, mediando as correntes de sódio responsáveis pela fase de despolarização rápida do potencial de ação. A cada potencial de ação, ocorre influxo de Na+ através dos canais de sódio sensíveis a voltagem, aumentando a concentração intracelular do íon, levando à despolarização da membrana plasmática e abertura dos CCSVs, e então promovendo a liberação de neurotransmissores. Assim, pergunta-se se diferenças na cinética, distribuição anatômica e farmacologia destes canais poderiam ter impacto na sinalização celular e processamento de informações. No projeto proposto, será estudada a participação dos canais de sódio e dos íons sódio na sinalização sináptica envolvendo cálcio. Para isso, serão utilizadas linhagens de células já caracterizadas para verificar a ação de neurotoxinas que se ligam especificamente a cada um dos sítios do canal de sódio. Como foi observado anteriormente, o efeito das toxinas sobre os distintos sítios do canal de sódio pode levar a uma resposta diferente quanto a alteração na [Ca2+]i e na liberação de neurotransmissores. Além da correlação espacial da [Ca2+]i e [Na+]i, será verificada a distribuição dos canais de sódio e sua relação com a dinâmica destes íons usando-se métodos fluorescentes. As imagens serão análisadas utilizando-se softwares que desenvolveremos paralelamente como ferramentas para processamento dos dados ad.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) . , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Integrante / Márcio Flávio Dutra Moraes - Integrante / André Ricardo Massensini - Coordenador.

• 2000 - 2002

  Abordagem eletrofisiológica no estudo dos substratos, mecanismos e circuitos neurais envolvidos em modelos animais de epilepsia, Descrição: Montagem de um Laboratório de Eletrofisiologia capaz de estudar os substratos, mecanismos e circuitos neurais envolvidos em modelos animais de epilepsia generalizada e parcial complexa. Desenvolver um sistema capaz de registro simultâneo de comportamento e variáveis eletrofisiológicas, eg. Vídeo-EEG. Efetuar correlações estatísticas entre seqüências comportamentais e os substratos neurais envolvidos na crise epiléptica, Neuroetologia. Criar software necessário para a análise etológica das crises sobre a forma de fluxogramas, permitindo a correlação, caso existente, entre as seqüências comportamentais e os registros eletrofisiológicos. Através de registros de campo elétrico intra-encefálico, determinar a evolução e recrutamento, em tempo real, dos circuitos neurais responsáveis pelo quadro de EEG epileptiforme durante as convulsões audiogênicas (CA). Conjugar técnicas de estimulação elétrica e registro para estudar as possíveis correlações entre os diversos subcircuitos envolvidos na gênese e propagação das CA agudas e crônicas.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Vinicius Rosa Cota - Integrante / Márcio Flávio Dutra Moraes - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro.

Prêmios