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Neuroetologia, hormônios e feromônios
Carla Forte Maiolino Molento Méd. Vet., M.Sc., Ph.D. Departamento de Zootecnia Universidade Federal do Paraná A função do aprendizado é tornar possível para o animal predizer ou manipular o futuro . O conhecimento do aprendizado animal e dos mecanismos envolvidos é de grande importância em uma variedade de aspectos de como os animais são mantidos e manejados. Isso nos permite entender qual o tipo de equipamento técnico os animais podem aprender a operar . Esse conhecimento deve nos ajudar a descobrir como os animais aprendem e se adaptam a novos ambientes e novas rotinas. Fatores que afetam o aprendizado: MOMENTO – O primeiro fator é o momento dos eventos. Animais e humanos formam uma associação entre o reforço e o evento que ocorreu em um tempo muito curto . Se uma galinha ouve um barulho rangente logo depois que ela encontra uma minhoca , a associação é rapidamente formada , se por outro lado o barulho da minhoca vier 60 segundos depois de a galinha encontra-la , a associação vai ser formada muito mais lentamente. Se o som ocorrer no mesmo momento que a galinha encontra a minhoca , a associação também se forma lentamente . Isso faz sentido para um ponto de vista funcional, desde que a função do aprendizado é prever eventos futuros e eventos que ocorrem simultaneamente . INTENSIDADE E SALIÊNCIA DO REFORÇO – O segundo fator é a intensidade ou a saliência do reforço . Essa associação é mais facilmente formada se a intensidade do reforço é maior que menor . INTENSIDADE E SALIÊNCIA DO ESTIMULO – O terceiro fator é a intensidade ou saliência de fatores previsíveis. A intensidade do estímulo , a intensidade que a associação será feita . Algumas espécies de animais prestam mais atenção para certas modalidades que outras . A saliência do estímulo é também afetada pela frequencia com que o animal tinha experimentado esse estímulo anteriormente ou quão surpreendente é ele . Se o estímulo é completamente novo , ex. um som que nunca tinha sido ouvido anteriormente, então o animal ficara mais atento a ele e por essa razão formar uma associação forte entre ele e os eventos seguintes . Se, por outro lado, você esta sempre assoviando quando esta andando com seu cachorro, você levará um longo tempo ensinando seu cachorro a atender a um assovio específico e ensinar o que ele significa. O animal já aprendeu que o assobio não possui um valor “previsível” . Em termos mais gerais, aprendizado irrelevante ocorre quando o animal aprende que dado estímulo não tem poder previsível . PREDISPOSIÇÃO – O quarto fator se refere a preferência ou predisposição do animal para o aprendizado inato. Nem todo estímulo pode ser igualmente bem associado com dado reforço. Um dos exemplos mais extraordinários de predisposição em condicionamento é uma série de experimentos feito por John Garcia e colaboradores em 1960 e No seu estudo clássico , era dado água para ratos beberem. Essa água tinha sabor ou tinha um “tic-tac” conectado a ela , então , sempre que o rato bebia ele ouvia um barulho de tic tac. Beber a água poderia resultar no rato levar um choque ou ter a sensação de náuseas . O rato facilmente aprendeu a associar o som com dor, mas não som e nausea . Ratos também aprenderam a associar gosto e náusea mas não gosto e dor. A saliência de um dado estímulo portanto não é somente dependente de um momento e um “fator surpresa” mencionado acima , mas também pelo tipo de reforço com que está associado . JENSEN P. The Ethology of Domestic Animals
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Conteúdo Introdução Definição Bases anatômica, celular e química
Hormônios Feromônios Teor principal
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Introdução ? Neurologia Etologia
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Nascimento da Neuroetologia
Livros: Neuroethology (Ewert, 1980; Guthrie, 1980; Camhi, 1984) Comparative Neurobiology (Mill, 1982) Motivation (Satinoff e Teitelbaum, 1983) Principles of Neural Science (Kandel e Schwartz, 1981)
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Mescla entre o conhecimento da fisiologia nervosa e da etologia
Neuroetologia Mescla entre o conhecimento da fisiologia nervosa e da etologia Função e excitação neuronal, química de redes neurais, discriminação sensorial, motivação, aprendizado, herdabilidade de traços neurais, controle de padrões e processos comportamentais
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Estudo do controle nervoso do comportamento
O que é neuroetologia? Estudo do controle nervoso do comportamento Base química do comportamento conhecimento de neurotransmissores Famílias de atividades comportamentais
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Explica o mecanismo das atividades comportamentais
A neuroetologia estabelece uma fundamentação satisfatória ao conhecimento do comportamento. Explica o mecanismo das atividades comportamentais Relacionada à primeira questão de Tinbergen: causa imediata
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As sequências de atividades que compõem um tipo de comportamento são determinadas pela forma de interação entre os neurônios. Determinada pela distribuição espacial e pela especificidade química dos neurônios
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Estrutura nervosa Medula espinhal e tronco cerebral Cerebelo
Gânglios da base Diencéfalo ligado a glândulas endócrinas Sistema límbico Sistema tálamo-cortical
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Estrutura nervosa Neurônios sensoriais ou aferentes
Neurônios motores ou eferentes Neurônios internunciais ou interneurônios: contidos inteiramente no sistema nervoso central; função de integração e distribuição das informações
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SAYALERO,M.
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Princípio elétrico do comportamento
Comunicação elétrica Princípio elétrico do comportamento Padrões de mensagens elétricas caminham dos receptores sensoriais às agregações de interneurônios e passam aos neurônios motores, mediados por NT químicos.
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Base celular Classes de neurônios:
Macroneurônios = morfologia aparentemente invariável Microneurônios (interneurônios) = altamente variáveis, envolvidos no comportamento que se modifica pela experiência
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Base celular Ontogenia:
Macroneurônios = desenvolvimento completo durante vida fetal Microneurônios (interneurônios) = diferenciação após o nascimento, altamente afetada pelo meio ambiente
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Base celular Macroneurônios = formam as fibras nervosas (anatomia invariável) Microneurônios (interneurônios) = Excesso de dendritos e ramificações de axônio; somente as sinapses úteis serão mantidas Formam o componente variável do sistema nervoso
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Base celular Estrutura neuronal fixa é essencial para o funcionamento nervoso adequado e o estabelecimento de comportamento espécie-específico. Acomoda certo grau de modificação em resultado de aprendizado.
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Base celular Microneurônios
Modificam o padrão de atividade gerada pela estrutura neuronal fixa, através de facilitação ou inibição
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Base química Propriedades dos neurônios: Excitabilidade
Alteração da permeabilidade da membrana a íons Na+, K+, Cl- e Ca2+ B. Condutibilidade Condução do impulso elétrico ao longo de seu axônio C. Sinapse Comunicação com outra célula
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Para próxima aula Explique com detalhes: Despolarização Repolarização
Hiperpolarização No contexto da fisiologia neuronal!
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Base química Sinapse – a transmissão química pode ser dividida em 4 etapas: Síntese do neurotransmissor B. Estoque e liberação de NT C. Ligação NT + receptor na membrana pós-sinaptica D. Remoção do NT da fenda sinaptica
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Base química O que são Neurotransmissores?
Substâncias químicas liberadas na sinapse pelo neurônio pré-sinaptico que afetam outros neurônios ou células efetoras Torres, B.
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Neurônio pós-sináptico
Base química Axônio pré-sináptico Neurônio pós-sináptico Neurônio pós- sináptico Acetilcolina Acetilcolinesterase Receptor
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Neurônios Classificados de acordo com o NT que produzem/liberam
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Principais NT Acetilcolina Aminas biogênicas Aminoácidos
Dopamina Noradrenalina Serotonina Histamina Aminoácidos Ácido -aminobutírico (GABA) Glicina Glutamato Neuropeptídios
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Acetilcolina Neurônios motores - NT das junções neuro-musculares SNAP
Grandes concentrações nos gânglios da base
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Aminas biogênicas Tronco cerebral – ficar acordado (NA) SNAS (NA)
Sistema límbico e hipotálamo (Dopa) Tronco cerebral – linha média (serotonina) Hipotálamo (histamina)
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São NT de grande efeito sobre o
Aminas biogênicas São NT de grande efeito sobre o comportamento Mason, 1984
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Aminoácidos Cerebelo e medula (glutamato, GABA)
Interneurônios espinhais (glicina e GABA – inibidores)
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Neuropeptídios Mais de 25 descritos
Envolvidos com a percepção da dor, prazer e emoções Ações similares a opióides: endorfinas e encefalinas
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Categorias de atividades comportamentais
Comportamento de manutenção Contínuo ao longo da vida: ingestão, locomoção, descanso, auto-higiene, atividades sociais, termo-regulação, etc. Comportamento ocasional Circunstâncias ocasionais, específicas e críticas: “novos papéis” – comportamento materno, puberdade, estação de reprodução, etc
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Categorias de atividades comportamentais
Comportamento de manutenção Química presente constantemente no organismo Comportamento ocasional Função nervosa e comportamental dependente de agentes químicos temporários Hormônios
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Comportamento ocasional
Circuitos neuronais necessários estabelecidos na fase embrionária. E.g. Circuitos neuronais para o comportamento relativo ao sexo oposto existem, mas normalmente não são eliciados Presença de tumor gonadal?
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Tempo de vida dos neurônios
Então... Tempo de vida dos neurônios Tempo de vida do animal
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Hormônios Regiões de secreção de hormônios importantes para o comportamento: Hipotálamo, hipófise, glândula pineal, glândula tireóide, testículos, ovários, placenta, glândula adrenal
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Feromônios Comunicação pelo olfato
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Reflexo de Flehmen
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Reflexo de Flehmen
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Reflexo de Flehmen Órgão vômero-nasal
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Formas de comunicação pelo olfato
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Wyatt, 2003
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Base química de alterações comportamentais
Depressão: Diminuição da quantidade de NA no tecido cerebral Aumento CRH, aumento ACTH, aumento cortisol
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Base química de alterações comportamentais
Estereotipia: Aumento na quantidade de NA no tecido cerebral
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Teor Principal Neuroetologia Bases anatômica, celular e química
Categorias de atividades comportamentais Hormônios e feromônios Anormalidades
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