RESSALVA Atendendo solicitação do(a) autor(a), o texto completo desta dissertação será disponibilizado somente a partir de 28/02/2025. IMPACTOS DA RESTRIÇÃO ALIMENTAR EM DIFERENTES FASES DA ONTOGENIA NA MEMÓRIA E HIPOCAMPO DE RATOS DE MEIA IDADE YOUSSEF SAID ABU LAWI Dissertação apresentada ao Instituto de Biociências, Câmpus de Botucatu, UNESP, para obtenção do título de Mestre no Programa de Pós-Graduação em Biologia Geral e Aplicada, Área de Concentração Biologia Celular Estrutural e Funcional. Prof. Assoc. José de Anchieta de Castro e Horta Júnior Botucatu – SP 2023 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “Júlio de Mesquita Filho” INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS DE BOTUCATU IMPACTOS DA RESTRIÇÃO ALIMENTAR EM DIFERENTES FASES DA ONTOGENIA NA MEMÓRIA E HIPOCAMPO DE RATOS DE MEIA IDADE YOUSSEF SAID ABU LAWI Dissertação apresentada ao Instituto de Biociências, Câmpus de Botucatu, UNESP, para obtenção do título de Mestre no Programa de Pós-Graduação em Biologia Geral e Aplicada, Área de Concentração Biologia Celular Estrutural e Funcional. Prof. Assoc. José de Anchieta de Castro e Horta Júnior Departamento de Biologia Estrutural e Funcional – Setor de Anatomia Botucatu – SP 2023 Palavras-chave: Hipocampo; Memória espacial; Plasticidade neuronal; Programação; Restrição alimentar. Lawi, Youssef Said Abu. Impactos da restrição alimentar em diferentes fases da ontogenia na memória e hipocampo de ratos de meia idade / Youssef Said Abu Lawi. - Botucatu, 2023 Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", Instituto de Biociências de Botucatu Orientador: José de Anchieta de Castro e Horta Júnior Capes: 20600003 1. Programação. 2. Restrição calórica. 3. Memória Espacial. 4. Hipocampo. 5. Neuroplasticidade. 6. Dieta. DIVISÃO TÉCNICA DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAÇÃO - CÂMPUS DE BOTUCATU - UNESP BIBLIOTECÁRIA RESPONSÁVEL: MARIA CAROLINA A. CRUZ E SANTOS-CRB 8/10188 FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA SEÇÃO TÉC. AQUIS. TRATAMENTO DA INFORM. Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 2 Youssef Said Abu Lawi IMPACTOS DA RESTRIÇÃO ALIMENTAR EM DIFERENTES FASES DA ONTOGENIA NA MEMÓRIA E HIPOCAMPO DE RATOS DE MEIA IDADE Dissertação apresentada ao Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Câmpus de Botucatu, para obtenção do título de Mestre no Programa de Pós-Graduação em Biologia Geral e Aplicada, Área de Concentração Biologia Celular Estrutural e Funcional. Orientador: Prof. Assoc. José de Anchieta de Castro e Horta Júnior Comissão examinadora: _____________________________________________ Prof. Dr. José de Anchieta de Castro e Horta Júnior (Participação Virtual) Depto. de Biologia Estrutural e Funcional / Instituto de Biociências /Botucatu - Unesp _____________________________________________ Profa. Dra. Patrícia Aline Boer (Participação Virtual) Faculdade de Ciências Médicas (FCM) / Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP _____________________________________________ Prof. Dr. Gilberto Fernando Xavier (Participação Virtual) Departamento de Fisiologia – Instituto de Biociências (IB-USP) / Universidade de São Paulo (USP) Botucatu, 28 de fevereiro de 2023. Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 3 DEDICATÓRIA Dedico este trabalho aos meus avós (in memoriam), Maria Marlene Juvenácio e Angelo Juvenácio, meus exemplos de vida e maiores inspirações para a carreira no meio científico. Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 4 AGRADECIMENTOS Em primeiro, quero agradecer ao meu orientador, José de Anchieta de Castro e Horta Júnior, que ouviu, aceitou e lapidou as propostas e meios para a realização deste trabalho, proporcionando enorme apoio e suporte a todo momento. O conhecimento consolidado com esta parceria ultrapassa por muito as dependências do Laboratório de Neuromorfologia. O aprimoramento técnico e científico, embora notórios, tornam-se pequenos perto da proporção da oportunidade e presente de aprender junto de sua pessoa e figura extremamente responsável, ética, determinada, compreensiva e alto-astral. Agradeço imensamente à toda minha família pelo apoio incondicional e total às decisões e caminhos de carreira. Aos meus pais, Elaine e Said, fundamentais em apoio, força, incentivo, cuidado, atenção e carinho desde o primeiro momento. São meu porto seguro e abraço. Ao meu irmão Yohann, pela enorme força e carinho, sempre. Aos meus tios: Marcos, Aparecido, Marleide e Eurides pela leveza transmitida nos momentos complexos. A Renato e Karen, por permanecerem e serem companhia confortante. E à querida Conceição, por me acolher a toda hora com sua gentileza e cuidado. À minha companheira, Lorena, pelo apoio, compreensão e dedicação constantes, especialmente, nas fases finais deste trabalho. Muito obrigado por ser presença, companhia, força e abraço em todas as horas. Aos meus colegas de laboratório, Gabriela, Isabela, Kevin, Arthur, Marina, Carla, Mariana, Beatriz, Isadora, Daliane e Letícia por possibilitarem diversos momentos divertidos, alegres e leves em meio à exigência das atividades. Por toda a ajuda, apoio e forte contribuição dada para que este trabalho fosse possível de ser feito. Um agradecimento mais que especial à Gabi por proporcionar as bases deste projeto, para muito além disso, pela companhia, parceria e amizade nos mais diversos acontecimentos, desde o início da graduação. Um forte agradecimento aos professores da minha banca de qualificação, Prof.ª Patrícia Boer e Prof. Claudio Aparecido Cassati, os quais apresentaram perspectivas e orientações valiosas para aprimoramento e enriquecimento não somente do presente trabalho, mas, principalmente para mim enquanto cientista em formação e pessoa. Muito obrigado por dedicarem tamanha importância a este momento. Agradeço gentilmente aos funcionários da Seção Técnica de Pós-Graduação do Instituto de Biociências, sempre compreensivos e extremamente solícitos à resolução de dúvidas e prazos. Aos meus amigos queridos: Gabriel (Pará), João, Laura, Isabella, Guilherme, Amanda, Nathalia, Larissa e Kamila por serem e fazerem parte em qualquer circunstância. Obrigado por estarem comigo. Em especial, ao Pará pela companhia e presença todos os dias, principalmente no horário de almoço. Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 5 A Nelson Cavalari e Diego Kanashiro, por representarem figuras de inspiração, conhecimento e fortalecimento em constante presença. A Guilherme Poiani, pela figura acolhedora, solícita, e extremamente compreensiva nos momentos mais difíceis da trajetória. Aos colegas alunos, servidores e docentes do Departamento de Biologia Estrutural e Funcional, principalmente do Setor de Anatomia. Agradeço ao Programa de Pós-Graduação em Biologia Geral e Aplicada, todos os seus funcionários e colaboradores, à agência de fomento CAPES pelo apoio financeiro concedido em forma de bolsa de estudos e à agência de fomento FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo) pelo auxílio financeiro previamente concedido para execução do trabalho (processo nº 16/13136-6). Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 6 Sumário LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................................. 7 RESUMO ................................................................................................................................................ 8 ABSTRACT ............................................................................................................................................ 9 1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................................ 10 2. OBJETIVOS ................................................................................................................................. 17 3. METODOLOGIA ......................................................................................................................... 18 3.1. Animais ............................................................................................................................... 18 3.2. Teste Comportamental – Labirinto de Barnes ..................................................................... 21 3.2.1. Primeira fase: Protocolo de Recuperação e Extinção de Memória (Memory Retrieval and Memory Extinction) ................................................................................................................ 22 3.2.2. Segunda fase: Protocolo de Novo Aprendizado (Reversal Learning) ........................... 24 3.3. Análises Morfológicas ........................................................................................................ 26 3.3.1. Preparo do Material Biológico ..................................................................................... 26 3.3.2. Análise da imunorreatividade à proteína FOS e Doublecortina .................................. 28 3.3.3. Forma de análise dos resultados morfométricos .......................................................... 30 3.4. Análise Estatística ............................................................................................................... 31 4. RESULTADOS ............................................................................................................................. 33 4.1. Parâmetros Biométricos ...................................................................................................... 33 4.2. Teste Comportamental – Labirinto de Barnes ..................................................................... 43 4.2.1. Estratégia de Busca ....................................................................................................... 43 4.2.2. Latência de Nose-Poke .................................................................................................. 44 4.2.3. Tempo no Quadrante do Alvo ....................................................................................... 47 4.2.4. Distância total percorrida ............................................................................................. 49 4.3. Análises Morfológicas ........................................................................................................ 50 4.3.1. Proteína FOS................................................................................................................. 50 4.3.2. Doublecortina................................................................................................................ 53 5. DISCUSSÃO ................................................................................................................................. 56 5.1. Dados Biométricos .............................................................................................................. 56 5.2. Comportamental – Labirinto de Barnes .............................................................................. 58 5.3. Morfologia........................................................................................................................... 60 6. CONCLUSÃO .............................................................................................................................. 63 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................................... 64 ANEXO A – INFORMAÇÕES NUTRICIONAIS DA RAÇÃO ......................................................... 71 Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 7 LISTA DE FIGURAS Figura 1. Esquematização do delineamento dos grupos experimentais. ................................. 20 Figura 2. Cronologia das etapas e intervenções experimentais. ............................................. 21 Figura 3. Imagens (fotografias) do aparato do Labirinto de Barnes. ...................................... 22 Figura 4. Sessões de testes no Labirinto de Barnes – etapa do protocolo. .............................. 23 Figura 5. Sessões de testes no Labirinto de Barnes – etapa do protocolo. .............................. 24 Figura 6. Sessões de testes no Labirinto de Barnes – etapa do protocolo. .............................. 25 Figura 7. Fotomicrografia da organização morfológica do hipocampo dorsal – regiões do estudo: CA1, CA3 e Giro denteado. ....................................................................................... 30 Figura 8. Representação de fotomicrografia do hipocampo dorsal em protocolo de análise no programa Image J para contagem de células. ......................................................................... 31 Figura 9. Gráficos de comparação da taxa de eficiência alimentar entre os grupos. .............. 34 Figura 10. Gráficos de comparação do consumo alimentar entre os grupos. .......................... 36 Figura 11. Gráficos de comparação do peso corpóreo entre os grupos. ................................. 38 Figura 12. Gráficos de comparação das análises dos parâmetros biométricos. ...................... 40 Figura 13. Gráficos de comparação das análises dos parâmetros biométricos – gorduras. .... 42 Figura 14. Gráficos de comparação do percentual de uso de estratégia de busca dos grupos no Labirinto de Barnes. ............................................................................................................... 43 Figura 15. Gráficos de comparação da ocorrência estratégia de busca dos grupos no Labirinto de Barnes por dia de treino e provas. ...................................................................................... 44 Figura 16. Gráficos de comparação da latência de nose-poke dos grupos nas etapas de prova (tentativas 1 e 3) do Labirinto de Barnes. ............................................................................... 45 Figura 17. Gráficos de comparação da latência de nose-poke dos grupos nas etapas de prova e treinos do Labirinto de Barnes. ............................................................................................... 46 Figura 18. Gráficos de comparação do percentual de tempo no quadrante da caixa alvo dos grupos nas etapas de prova do Labirinto de Barnes. ............................................................... 48 Figura 19. Gráficos de comparação do percentual de tempo no quadrante da caixa alvo dos grupos nas etapas de treino do Labirinto de Barnes. ............................................................... 48 Figura 20. Gráficos de comparação da distância total percorrida entre os grupos nas etapas de treino do Labirinto de Barnes. ................................................................................................ 49 Figura 21. Prancha de fotomicrografias do hipocampo dorsal submetido ao protocolo de imuno-histoquímica para FOS. ............................................................................................... 50 Figura 22. Gráfico da comparação de contagem de células imunorreativas à FOS no hipocampo dorsal nos grupos estudados. ................................................................................ 51 Figura 23. Gráficos da comparação de contagem de células imunorreativas à FOS nas regiões do hipocampo dorsal – CA1, CA3, Giro denteado superior e inferior. .................................. 52 Figura 24. Gráfico da comparação entre os grupos da contagem de células na região do giro denteado do hipocampo dorsal. .............................................................................................. 53 Figura 25. Fotomicrografia do hipocampo dorsal submetido ao protocolo de imuno- histoquímica para Doublecortina. ........................................................................................... 54 Figura 26. Gráficos da comparação da contagem de células precursoras neuronais na região do giro denteado entre os grupos estudados. ........................................................................... 55 Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 8 RESUMO A memória consiste em componente cognitivo expresso após aquisição, retenção, armazenamento e evocação de informações aprendidas. Parte deste processo é dependente, em sua formação e consolidação, do hipocampo. Esta estrutura é particularmente sensível aos mais diversos fatores ambientais, como a dieta. Pela literatura, a restrição alimentar nos períodos de gestação e lactação é importante indutor de programação fetal e pode ocasionar déficits na memória espacial, bem como reduzir a proliferação e ativação celular no hipocampo, o que pode impactar processos cognitivos em estágios futuros da vida, ao passo que a restrição alimentar na fase adulta promove efeitos opostos. Diversos estudos foram feitos com estes diferentes enfoques, todavia, são desconhecidos os efeitos da combinação da restrição alimentar em diferentes momentos da vida sobre a memória, proliferação celular, plasticidade e ativação neuronal no hipocampo. O objetivo deste trabalho consiste em analisar a memória espacial, citoarquitetura, neurogênese e imunorreatividade à proteína FOS no hipocampo de ratos Wistar submetidos à programação por restrição alimentar na fase fetal e perinatal combinada à restrição alimentar na fase adulta. Para sua execução, ratas Wistar prenhas foram separadas em dois grupos experimentais: grupo programação controle (PC), dieta normal, ad libitum; e grupo programação por restrição alimentar (PR), dieta de 50% de restrição em relação ao grupo controle nos períodos de prenhez e lactação. Ambos os grupos foram subdivididos em outros dois grupos, desta vez para restrição alimentar aplicada na fase adulta: o grupo alimentação controle (AC), dieta normal, ad libitum; e o grupo alimentação restrita (AR), dieta com redução de 30% em relação ao controle dos 60 aos 100 dias de idade e dos 270 aos 385 dias de idade (155 dias no total). Assim, foram estudados 4 grupos experimentais: PC-AC, PC-AR, PR-AC e PR-AR. A memória espacial e plasticidade neuronal dos animais foram avaliadas pelo Labirinto de Barnes, por meio de protocolo de recuperação e extinção de memória (memory retrieval and extinction) e novo aprendizado (reversal learning). Após o teste comportamental, os animais foram perfundidos e tiveram os encéfalos coletados. No dia da eutanásia foram aferidos parâmetros biométricos de peso corporal, peso do encéfalo, distância naso-anal, gorduras (visceral, periepididimal e retroperitoneal) e coletados os pelos dos animais. Os encéfalos passaram por protocolo de imuno-histoquímica para FOS e Doublecortina. As análises identificaram que a programação e dieta de fase adulta por restrição alimentar tiveram impacto significativo nos dados biométricos dos animais, visto que houve redução do peso, distância naso-anal e gorduras, nos quais o grupo PR-AR apresentou os menores valores, enquanto o grupo PC-AC registrou os maiores. A programação promoveu redução do peso e índice encefálico, e a restrição de fase adulta foi determinante para redução do tecido adiposo, pois os grupos submetidos a este protocolo apresentaram valores menores do índice de adiposidade. No Labirinto de Barnes foi verificado que os animais compreendem o contexto de execução de tarefa do labirinto após vários meses desde a última exposição, houve condição para aprendizado da nova localização da caixa de escape, porém não foram identificadas diferenças entre os grupos nos parâmetros avaliados. Foi detectado efeito de programação e maior quantidade de células imunorreativas à proteína FOS na região do giro denteado nos animais dos grupos programados (PR-AC e PR-AR), embora as diferenças não tenham sido significantes. Tampouco houve diferenças significativas na imunorreatividade à FOS no hipocampo inteiro e nas regiões CA1 e CA3, separadamente. Em relação à neurogênese por imunorreatividade à doublecortina, os animais do grupo PR-AC apresentam maior quantidade de células precursoras no giro denteado superior, porém não foram observadas diferenças nos grupos estudados ao considerar toda a região do giro denteado. Concluiu-se que a restrição alimentar em diferentes fases da vida promove alterações biométricas relevantes, modifica padrões de ativação neuronal, entretanto não representa amplas alterações funcionais de memória espacial. Palavras-chave: Programação, restrição alimentar, hipocampo, memória espacial, plasticidade neuronal. Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 9 ABSTRACT Memory consists of cognitive component expressed right after acquisition, retention, storage and recall of learned information. Part of this process is dependent in terms of formation and consolidation from hippocampus. This structure is sensitive to an array of environmental factors, such as diet. According to previous works, food restriction applied through pregnancy and lactation is an important inductor of fetal programming and can cause impairments on spatial memory, as well as reduce cell proliferation and neuronal activation in hippocampus, which can negatively impact cognitive processes in later life stages. In contrast, dietary restriction during adulthood promotes opposite effects. Many studies were developed with these different approaches, however the effects of combined food restriction across distinct phases of life upon memory, cell proliferation, plasticity and neuronal activation in the hippocampus are unknown. Therefore, the aim of this study is to analyze the spatial memory, cytoarchitecture, neurogenesis and FOS immunoreactivity in the hippocampus of male Wistar rats subjected to fetal and neonatal programming in combination with food restriction during adult phase. For its execution, pregnant Wistar rats were separated in two experimental groups: control programming (CP), fed ad libitum; and food-restricted programming group (RP), which received 50% of the daily food intake of CP mothers over gestation and lactation periods – until postnatal day 21 (PD21). The offspring from both groups were then subdivided into two other groups, related to the food restriction applied in adulthood: control feeding group (CF), fed ad libitum; and food-restricted group (RF), which underwent to 30% food restriction of the mean daily food consumption of corresponding CF animals from PD60 to PD100 and again from 270 days of age until 385 days of age, totaling 155 days of dietary restriction. Thus, four experimental groups were studied: CP-CF; CP-RF; RP-CF and RP-RF. Barnes Maze was used to assess spatial memory and neuronal plasticity of animals through a memory retrieval and extinction protocol followed by reversal learning phase protocol. After the behavioral test, animals underwent to transcardiac perfusion and had their brains collected. On the day of euthanasia, biometric parameters of body weight, brain weight, naso-anal distance, fat (visceral, peri-epididymal and retroperitoneal) were measured, and animals hair were collected. The brain slices went through immunohistochemistry protocol for FOS and Doublecortin. The analyzes demonstrated that either food restriction in fetal and neonatal periods or in adulthood had significant impact on biometric data, as there was a reduction in body weight, naso-anal distance and fat, in which the RP-RF group registered the lowest values, while animals of the CP-CF group, recorded the highest. The programming promoted effect of reduction in brain weight and brain-to-body mass ratio while restriction in adult phase was instrumental to reduce adiposity levels, since both groups subjected to this diet protocol presented lower adiposity index values. In Barnes Maze it was verified that the animals were able to understand how to perform the novel’s task even after several months from last exposure, were prepared to learn the new location of escape box, although there were no significant differences identified between the groups in the parameters evaluated. Effect of programming was detected since there were greater number of immunoreactive cells to FOS protein identified in the dentate gyrus region of animals from the groups RP-CF and RP-RF, although these not represented statistically significant differences. As well, there were not significant differences regarding to immunoreactivity for FOS in total hippocampus extension, neither in CA1 and CA3 regions, separately. As for neurogenesis measurement due to doublecortin immunoreactivity, it was registered that animals from RP-CF presented greater number of precursor neuronal cells in the superior dentate gyrus, yet no differences were observed on the counting when considering the entire dentate gyrus region. It was concluded that food restriction across different lifespan stages induces relevant biometric changes, might modify neuronal activation patterns, nevertheless does not generate broad functional changes in spatial memory. Keywords: Programming, food restriction, spatial memory, hippocampus, neuronal plasticity. Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 10 1. INTRODUÇÃO A má nutrição consiste em problema universal que se manifesta de várias formas, afetando a maior parte da população global, independentemente da localização, idade, riqueza ou gênero. O Glossário Temático – Alimentação e Nutrição do Ministério da Saúde define o termo má nutrição como as deficiências, excessos ou desequilíbrios na ingestão e absorção de nutrientes e/ou energia por um indivíduo, o qual abrange dois amplos grupos de condições. A primeira, conhecida como “desnutrição”, que engloba condições como o nanismo (baixa estatura para a idade), baixo peso para a altura, baixo peso para a idade, bem como situações de deficiência ou insuficiência de micronutrientes essenciais (falta de vitaminas e minerais importantes). A segunda conceitua estados de sobrepeso, obesidade e doenças não transmissíveis relacionadas à dieta como diabetes, acidente vascular cerebral e hipertensão (FAO et al., 2018). De acordo com a edição de 2021 do relatório sobre o estado de segurança alimentar e nutricional no mundo, publicado pela Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura (FAO) em conjunto com a Organização Mundial de Saúde (OMS) e Fundo das Nações Unidas para Infância (UNICEF) já levando em consideração parte do impacto resultante da pandemia de Covid-19, estima-se que cerca de 811 milhões de pessoas – aproximadamente um décimo da população mundial – enfrentaram uma situação de fome no ano de 2020. A pandemia também refletiu no aumento do número de pessoas em situação de insegurança alimentar moderada ou grave: ao final de 2020, eram mais de 2,3 bilhões de pessoas sob esta condição – 29,3% da população mundial (FAO et al., 2021). No ano de 2020, estima-se que existiam 149 milhões de crianças menores de cinco anos de idade em situação de desnutrição crônica, mais de 45 milhões com desnutrição aguda ou baixo peso relativo a altura e outras 39 milhões com sobrepeso na mesma faixa etária (FAO et al., 2021). O baixo crescimento linear ou nanismo em crianças menores de cinco anos está associado a resultados funcionais adversos, incluindo baixa estatura adulta, massa corporal reduzida, déficit cognitivo e de desempenho educacional, menor produtividade e consequentemente, menores salários quando adultos (WORLD HEALTH ORGANIZATION, 2014). Durante o período de gestação e lactação, todas as necessidades nutricionais do feto e do neonato dependem da mãe. Assim, alterações no estado nutricional materno durante estágios importantes de desenvolvimento, podem gerar modificações estruturais e funcionais significativas na prole, desencadeando “programação” (MCARDLE et al., 2006). Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 11 O termo “programação” define o processo pelo qual estímulos ou insultos em períodos críticos do desenvolvimento – embrionário, neonatal e infância – resultam na adaptação permanente ou não na estrutura ou função do organismo (OZANNE, 2001). Estudos experimentais em animais documentam que alterações no estado nutricional materno por restrição alimentar durante o desenvolvimento da prole podem gerar efeitos a longo prazo no metabolismo energético da prole que levam ao aparecimento de doenças cardiovasculares, obesidade e diabetes mellitus tipo 2 na vida adulta destes indivíduos (MCMILLEN et al., 2004; MCARDLE et al., 2006; BLACK et al., 2008; PICO et al., 2012). Além disso, a restrição alimentar materna pode promover déficits cognitivos associados a dificuldades de aprendizagem e prejuízos na memória dos indivíduos (FUKUDA et al., 2002; DURAN FERNANDEZ-FEIJOO et al., 2017). A capacidade de armazenar informações a partir de experiências e estímulos prévios constitui uma das muitas funções complexas executadas pelo Sistema Nervoso dos seres vivos. Esta capacidade implica na aquisição de novas informações, conhecimentos e habilidades, a qual se denota conceitualmente como aprendizado (PURVES, 2017). À resultante deste processo, a memória, permite a retenção, consolidação e evocação das informações aprendidas (BEAR; CONNORS; PARADISO, 2007; IZQUIERDO, 2011). Neste contexto, a memória pode ser definida como a capacidade de adquirir, processar, armazenar, recuperar e evocar informações sendo indispensável para a aprendizagem, adaptação e sobrevivência de todo organismo vivo (FIETTA, 2011). Em todas as etapas do processamento da memória, como a codificação, arquivamento, persistência e evocação de informações adquiridas, apresentam-se como características comuns as alterações nos níveis celulares e moleculares que constituem a base estrutural de subsídio aos comportamentos (BONINI et al., 2007). Há variadas classificações para categorizar os tipos de memória e a forma de seu processamento nas regiões encefálicas. Destaca-se a memória operacional descrita em seus componentes – sistema atencional supervisor, alça fonológica, alça visuoespacial e retentor episódico – e seu papel fundamental associado às funções executivas (BADDELEY e HITCH, 1974; BADDELEY, 2003). Por definição, a memória operacional se refere à capacidade de retenção transitória de informações enquanto estas forem úteis, de maneira a atender e processar comportamentos e necessidades imediatas ao passo em que são realizadas tarefas (BADDELEY e HITCH, 1974; OLTON e PAPAS, 1979; BECKER e OLTON, 1981; OLTON e FEUSTLE, 1981; BADDELEY, 2003). Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 12 As funções executivas, por sua vez, constituem grupamento de processos cognitivos inerentes à capacidade de selecionar informações, avaliar situações, tomar decisões e promover respostas voluntárias ao contexto no qual o indivíduo está inserido, ou seja, referem-se à exequibilidade de comportamentos auto-organizados e premeditados, orientados ao cumprimento de objetivos específicos (DIAMOND, 2013). Os sistemas de processamento da memória operacional e das funções executivas engajam diversas áreas cerebrais e circuitos neurais, de modo que quaisquer prejuízos a um de seus componentes ocasionam efeitos na qualidade de vida individual, em direta incidência à memória e aprendizagem (BADDELEY e HITCH, 1974; BADDELEY, 2003; CHAN et al., 2008; STRETTON e THOMPSON, 2012; DIAMOND, 2013). Uma das áreas cerebrais de suma relevância, neste aspecto, é o lobo temporal. Dentre as estruturas nele encontradas se evidencia o hipocampo, em especial sua região dorsal em roedores, como componente essencial para a memória operacional e memória espacial (O' KEEFE e NADEL, 1978; OLTON e PAPAS, 1979; BECKER e OLTON, 1981; OLTON e FEUSTLE, 1981; MORRIS, 1981; 1982; 1984; JARRARD, 1993; JARRARD et al., 2004). Tal estrutura, em humanos, também se apresenta como fundamental para a consolidação das memórias declarativas, da mesma forma constituintes e integradas à memória operacional e às funções executivas (BADDELEY e HITCH, 1974; EICHENBAUM, 1992; 1999; 2000; 2001; 2004; BADDELEY, 2003; SQUIRE et al., 2015). As memórias declarativas são aquelas conscientemente evocadas e expressam o conhecimento relativo a fatos e eventos, bem como o significado destes. As memórias declarativas são subdivididas em dois tipos: semântica e episódica. A semântica envolve o conhecimento de fatos independentemente do contexto, circunstância ou particularidade no qual estes ocorreram. Já a memória episódica remete às especificidades contextuais de fatos transcorridos, ou seja, reflete experiências, fatos e eventos autobiográficos (pessoais) (TULVING, 1972; 2002; OLTON e PAPAS, 1979; BECKER e OLTON, 1981; OLTON e FEUSTLE, 1981; SQUIRE, 1992; 2009; TULVING, 2002; SHARMA et al., 2010; SQUIRE e WIXTED, 2011; MORELLINI, 2013; SQUIRE et al., 2015). Dessa forma, por exemplo, a memória espacial pode ser compreendida como um subtipo da memória episódica, uma vez que seu processo de formação e consolidação depende da contextualização espacial do fato/evento, bem como da clareza e temporalidade associados a seu registro – o quê, quando e onde ocorreu (CLAYTON e DICKINSON, 1998; GRIFFITHS et al., 1999; TULVING, 2002; SHARMA et al., 2010; FAGAN et al., 2013; MORELLINI, 2013). Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 13 A memória espacial consiste nas informações guardadas sobre as propriedades e configurações físico espaciais de um ambiente específico, e à localização de objetos presentes em determinado espaço (O' KEEFE e NADEL, 1978; MORRIS, 1981; 1982; 1984; SHARMA et al., 2010; MORELLINI, 2013). Tal memória é imprescindível para orientação espacial, isto é, o comportamento que possibilita o deslocamento de um local previamente conhecido a outro, a qual encontra-se descrita em três especificações, de acordo com seu processo de formação e necessidade de emprego: Mapeamento cognitivo espacial; Guiamento por pista preponderante e Orientação egocêntrica (O' KEEFE e NADEL, 1978). O exercício cognitivo inerente à elaboração de mapa halocêntrico ambiental, em estratégia formativa de orientação por mapeamento cognitivo espacial é dependente do hipocampo (O' KEEFE e NADEL, 1978; MORRIS, 1981; 1982), que no rato é uma estrutura em forma de “C” com longo eixo se estendendo rostrodorsalmente desde núcleos septais, passando sobre e por trás do diencéfalo e dirigindo-se caudoventralmente para terminar adjacente ao corpo amigdaloide. A formação hipocampal pode ser dividida em três regiões: giro denteado, hipocampo propriamente dito, com as subdivisões nas regiões CA1, CA2 e CA3 e subículo, cada qual contêm três camadas celulares (WITTER e AMARAL, 2004; NEVES et al., 2008; CAPPAERT et al., 2015). Para chegar ao hipocampo, a informação sensorial segue das áreas corticais de associação para o giro do cíngulo, passam do córtex parahipocampal para o córtex entorrinal. Do córtex entorrinal são projetados os axônios da chamada via perfurante os quais realizam sinapse com as células granulares no giro denteado. Os axônios destas células granulares, denominados de fibras musgosas, fazem projeção à região CA3 do hipocampo onde realizam sinapse com as células piramidais. Os axônios das células piramidais são projetados em bifurcação, na qual um ramo deixa o hipocampo por meio do fórnice, enquanto o outro, caracterizado como colateral de Schaffer, executa sinapse em CA1. As sinapses ocorridas no giro denteado, CA3 e CA1 constituem o circuito trissináptico de conexão intrínseca da formação hipocampal, em um padrão de conexões unilateral. Em sequência de CA1 os estímulos seguem para o subículo e retornam para o córtex entorrinal (WITTER e AMARAL, 2004; NEVES et al., 2008; TURGUT e TURGUT, 2011; CAPPAERT et al., 2015). Através de uma série de estudos foi possível compreender que, nos indivíduos adultos, as áreas cerebrais são suscetíveis a modificações estruturais que impactam suas funções e consequentes processos fisiológicos do organismo (WARD, 2005; JOHNSTON, 2009). Ou seja, o cérebro é capaz de reconfigurar e modelar sua estrutura como resposta aos estímulos advindos do ambiente ou experiências vivenciadas pelo indivíduo. No adulto, estas Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 14 modificações estruturais e funcionais são retratadas, em grande parte, pelo conceito de plasticidade neuronal (neuroplasticidade) (JOHNSTON, 2009; LEUNER e GOULD, 2010; LI et al., 2014; CASSILHAS et al., 2016; BETTIO et al., 2017). Uma das áreas mais representativas de tal capacidade plástica é justamente o hipocampo. Variados trabalhos descrevem a ocorrência de proliferação de linhagens neurais nesta região, principalmente, na zona subgranular do giro denteado, na qual são encontradas grandes quantidades de células progenitoras (JIN et al., 2001; LEUNER e GOULD, 2010; CASSILHAS et al., 2016). Ao mesmo passo, sabe-se que o processo de envelhecimento é caracterizado por mudanças estruturais, morfológicas e funcionais decorrentes da passagem do tempo que afeta a todos os seres vivos (BETTIO et al., 2017). O avançar do tempo reflete efeitos deletérios ao organismo, principalmente relacionados às funções físicas e capacidades cognitivas. A progressão natural da idade leva a déficits cognitivos mais comumente associados à atenção, memória operacional, memória de longo prazo, bem como na memória e aprendizagem espacial (AITKEN e MEANEY, 1989; BETTIO et al., 2017; ROJIC-BECKER et al., 2019). Diversos estudos indicam que tais prejuízos na memória estão estreitamente relacionados ao comprometimento estrutural e funcional do hipocampo, o qual é particularmente vulnerável ao envelhecimento, apresentando alterações em suas conexões sinápticas, circuitos neurais, aumento do estresse oxidativo celular e processo de neuroinflamação, além de consequente redução da plasticidade sináptica e neurogênese (ALTUN et al., 2007; ADAMS et al., 2008; NEWTON et al., 2008; BETTIO et al., 2017; ROJIC-BECKER et al., 2019; TAKEI, 2019). Os progressos no âmbito da biologia molecular possibilitaram maior entendimento dos mecanismos moleculares envolvidos nos processos de memória, como a expressão do gene imediato c-fos, codificador da proteína FOS, que atua como fator de transcrição. A expressão de FOS ocorre transitoriamente em diversas regiões encefálicas e possibilita a identificação de ativação neuronal, visto que indução de c-fos, seu gene codificador, é dependente de atividade (GALLO et al., 2018). A expressão de FOS no hipocampo se relaciona à aprendizagem e memória, em grande relevância aos processos de formação e consolidação de memórias, além de ser sensível ao contexto e estímulos ambientais (HOFFMAN et al., 1993; HERRERA e ROBERTSON, 1996; GALLO et al., 2018). Ademais, documenta-se o aumento da expressão de FOS na região hipocampal após testes para avaliação de orientação espacial, indicando importante contribuição desta proteína para o processo de formação da memória espacial (KATCHE et al., 2010; BARRY et al., 2016; BARRY e COMMINS, 2017; GALLO et al., 2018). Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 15 Evidências demonstram que a proliferação celular e decorrentes mudanças estruturais na formação hipocampal, tanto nos períodos de desenvolvimento como na vida adulta, são particularmente sensíveis a fatores ambientais como exercício físico, enriquecimento ambiental e a dieta (MATTSON et al., 2003; OLSON et al., 2006; BARALDI et al., 2013; KAPTAN et al., 2015; CASSILHAS et al., 2016; GARTHE et al., 2016; POULOSE et al., 2017). Conforme dito anteriormente, os processos de ativação neuronal, proliferação celular, consequente neurogênese e integração de novos neurônios no hipocampo são fundamentais para manutenção das funções de aprendizagem e memória e estes demonstram elevada sensibilidade aos fatores e estado nutricionais (CHRISTIE e CAMERON, 2006; DENG et al., 2010; BARALDI et al., 2013; CHRISTIAN et al., 2014; DONG et al., 2016; RUBY et al., 2017). Nesse sentido, estabelece-se uma relação entre a dieta e a manutenção das funções cognitivas. Diversos trabalhos em modelos animais, principalmente em roedores, colocam a dieta por restrição calórica no indivíduo adulto como importante fator para diminuir e retardar o processo natural de declínio cognitivo (EVERITT et al., 2005; MARTI-NICOLOVIUS e AREVALO-GARCIA, 2018; ROJIC-BECKER et al., 2019). A restrição alimentar aplicada durante a idade adulta tem sido relacionada ao favorecimento da proliferação celular, neurogênese e expressão da proteína FOS no hipocampo, à conseguinte melhora da memória espacial e desempenho em testes cognitivos, bem como à redução do estresse oxidativo nas regiões cerebrais e aumento da longevidade (MATTSON et al., 2003; EVERITT et al., 2005; ADAMS et al., 2008; NEWTON et al., 2008; ADAMS et al., 2010; MLADENOVIC DJORDJEVIC et al., 2010; SMILJANIC et al., 2015; DONG et al., 2016; RUBY et al., 2017; ROJIC-BECKER et al., 2019). Diferentemente, estudos realizados com a aplicação da restrição alimentar, por redução da quantidade total de alimento ofertado, em períodos críticos do desenvolvimento do indivíduo – embrionário, fetal e perinatal – relatam diminuição da proliferação celular no hipocampo, e prejuízos funcionais e estruturais nesta região, conforme explicitado anteriormente (ZHANG et al., 2010; MATOS et al., 2011; ZHANG et al., 2013; CARDOSO et al., 2016; DURAN FERNANDEZ-FEIJOO et al., 2017). Os achados científicos favoráveis à restrição alimentar na vida adulta consideram indivíduos que tiveram suas necessidades nutricionais básicas atendidas em estágios anteriores da vida, isto é, não comtemplam àqueles acometidos por uma situação adversa de privação alimentar nos períodos de desenvolvimento. Tais estudos foram pautados no paradigma isolado desses fatores, de modo que o efeito combinado da restrição alimentar aplicada a um indivíduo adulto, cujo fora previamente submetido à restrição alimentar Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 16 materna durante os períodos de prenhez e lactação ainda não possui precedentes na literatura. Além disso, muitas destas pesquisas se concentram na observação de recortes temporais da vida adulta, como o adulto jovem ou o indivíduo senil em diferentes grupamentos, sem considerar o contexto de continuidade de restrição alimentar a momentos distintos da vida do mesmo indivíduo. Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 63 6. CONCLUSÃO A partir dos resultados obtidos podemos concluir que a aplicação de restrição alimentar em diferentes fases da vida dos indivíduos, tanto nos períodos críticos do desenvolvimento – embrionário, fetal e perinatal –, na vida adulta e combinada a ambos os momentos, produz impactos relevantes associados a alterações dos parâmetros biométricos, modificação dos padrões de ativação, proliferação e manutenção de células neuronais em ratos adultos de meia idade. Ademais, as restrições alimentares aplicadas em diferentes períodos ontogênicos representam efeitos atenuados ao desempenho cognitivo associado à memória espacial em indivíduos de meia idade. Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 64 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ADAMS, M. M.;DONOHUE, H. S.;LINVILLE, M. C.;IVERSEN, E. A.;NEWTON, I. G.;BRUNSO-BECHTOLD, J. K. Age-related synapse loss in hippocampal ca3 is not reversed by caloric restriction. Neuroscience, v. 171, p. 373-82, 2010. ADAMS, M. M.;SHI, L.;LINVILLE, M. C.;FORBES, M. E.;LONG, A. B.;BENNETT, C.;NEWTON, I. G.;CARTER, C. S.;SONNTAG, W. E.;RIDDLE, D. R.;BRUNSO- BECHTOLD, J. K. Caloric restriction and age affect synaptic proteins in hippocampal ca3 and spatial learning ability. Exp Neurol, v. 211, p. 141-9, 2008. AITKEN, D. H.; MEANEY, M. J. Temporally graded, age-related impairments in spatial memory in the rat. Neurobiol Aging, v. 10, p. 273-6, 1989. ALBERINI, C. M. Transcription factors in long-term memory and synaptic plasticity. Physiol Rev, v. 89, p. 121-45, 2009. ALTUN, M.;BERGMAN, E.;EDSTRÖM, E.;JOHNSON, H.;ULFHAKE, B. Behavioral impairments of the aging rat. Physiol Behav, v. 92, p. 911-23, 2007. AMBROGINI, P.; CUPPINI, R.; CUPPINI, C.; CIARONI, S.; CECCHINI, T.; FERRI, P.; SARTINI, S.; DEL GRANDE, P. Spatial learning affects immature granule cell survival in adult rat dentate gyrus. Neurosci Lett, v. 286, p. 21–24, 2000. ANDERSON, R. M.; WEINDRUCH, R. Metabolic reprogramming, caloric restriction and aging. Trends Endocrinol Metab, v. 21, p. 134-41, 2010. BADDELEY, A; HITCH, G. Working Memory. Psychology of Learning and Motivation, v. 8, p. 47-89, 1974. BADDELEY, A. Working Memory: looking back and looking forward. Nat Rev Neurosci, v.4, p. 829-839, 2003. BARALDI, T.;SCHÖWE, N. M.;BALTHAZAR, J.;MONTEIRO-SILVA, K. C.;ALBUQUERQUE, M. S.;BUCK, H. S.;VIEL, T. A. Cognitive stimulation during lifetime and in the aged phase improved spatial memory, and altered neuroplasticity and cholinergic markers of mice. Exp Gerontol, v. 48, p. 831-8, 2013. BARNES, C. A. Memory deficits associated with senescence: A neurophysiological and behavioral study in the rat. J Comp Physiol Psychol, v. 93, p. 74-104, 1979. BARRY, D. N.; COMMINS, S. Temporal dynamics of immediate early gene expression during cellular consolidation of spatial memory. Behav Brain Res, v. 327, p. 44-53, 2017. BARRY, D. N.; COOGAN, A. N.; COMMINS, S. The time course of systems consolidation of spatial memory from recent to remote retention: A comparison of the immediate early genes zif268, c-fos and arc. Neurobiol Learn Mem, v. 128, p. 46-55, 2016. BEAR, M. F.; CONNORS, B. W.; PARADISO, M. A. Sistemas de Memória. In: Artmed (Ed.). NEUROCIÊNCIAS - DESVENDANDO O SISTEMA NERVOSO. 4thed. Unidade São Paulo, 2017. cap. 24, p. 824 - 864. BEAR, M. F.; CONNORS, B. W.; PARADISO, M. A. Mecanismos moleculares da memória. In: Artmed (Ed.). NEUROCIÊNCIAS - DESVENDANDO O SISTEMA NERVOSO. 4thed. Unidade São Paulo, 2017. cap. 25, p. 865 - 899. BECKER, J. T.; OLTON, D. S. Cognitive mapping and hippocampal system function. Neuropsychologia, v. 19, p. 733-44, 1981. BETTIO, L. E. B.; RAJENDRAN, L.; GIL-MOHAPEL, J. The effects of aging in the hippocampus and cognitive decline. Neurosci Biobehav Rev, v. 79, p. 66-86, 2017. BLACK, R. E.;ALLEN, L. H.;BHUTTA, Z. A.;CAULFIELD, L. E.;DE ONIS, M.;EZZATI, M.;MATHERS, C.;RIVERA, J.;GROUP, M. A. C. U. S. Maternal and child undernutrition: Global and regional exposures and health consequences. Lancet, v. 371, p. 243-60, 2008. Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 65 BONINI, J. S.;DA SILVA, W. C.;BEVILAQUA, L. R.;MEDINA, J. H.;IZQUIERDO, I.;CAMMAROTA, M. On the participation of hippocampal pkc in acquisition, consolidation and reconsolidation of spatial memory. Neuroscience, v. 147, p. 37-45, 2007. CAPPAERT, N. L. M.; VAN STRIEN, N. M.; WITTER, M. P. Chapter 20 - hippocampal formation a2 - paxinos, george. In: (Ed.). The rat nervous system (fourth edition)ed. San Diego: Academic Press, 2015. p.511-573 CARDOSO, A.; MARRANA, F.; ANDRADE, J. P. Caloric restriction in young rats disturbs hippocampal neurogenesis and spatial learning. Neurobiol Learn Mem, v. 133, p. 214-224, 2016. CASSILHAS, R. C.; TUFIK, S.; DE MELLO, M. T. Physical exercise, neuroplasticity, spatial learning and memory. Cell Mol Life Sci, v. 73, p. 975-83, 2016. CHAN, R. C.;SHUM, D.;TOULOPOULOU, T.;CHEN, E. Y. Assessment of executive functions: Review of instruments and identification of critical issues. Arch Clin Neuropsychol, v. 23, p. 201-16, 2008. CHRISTIAN, K. M.; SONG, H.; MING, G. L. Functions and dysfunctions of adult hippocampal neurogenesis. Annu Rev Neurosci, v. 37, p. 243-62, 2014. CHRISTIE, B. R.; CAMERON, H. A. Neurogenesis in the adult hippocampus. Hippocampus, v. 16, p. 199-207, 2006. CLAYTON, N. S.; DICKINSON, A. Episodic-like memory during cache recovery by scrub jays. Nature, 395 (6699), p. 272-4, 1998. DENG, W.; AIMONE, J. B.; GAGE, F. H. New neurons and new memories: How does adult hippocampal neurogenesis affect learning and memory? Nat Rev Neurosci, v. 11, p. 339-50, 2010. DIAMOND, A. Executive functions. Annu Rev Psychol, v. 64, p. 135-68, 2013. DONG, W.;WANG, R.;MA, L. N.;XU, B. L.;ZHANG, J. S.;ZHAO, Z. W.;WANG, Y. L.;ZHANG, X. Influence of age-related learning and memory capacity of mice: Different effects of a high and low caloric diet. Aging Clin Exp Res, v. 28, p. 303-11, 2016. DUARTE-GUTERMAN, P.;YAGI, S.;CHOW, C.;GALEA, L. A. Hippocampal learning, memory, and neurogenesis: Effects of sex and estrogens across the lifespan in adults. Horm Behav, v. 74, p. 37-52, 2015. DURAN FERNANDEZ-FEIJOO, C.;CARRASCO CARRASCO, C.;VILLALMAZO FRANCISCO, N.;CEBRIÀ ROMERO, J.;FERNÁNDEZ LORENZO, J. R.;JIMÉNEZ-CHILLARON, J. C.;CAMPRUBÍ CAMPRUBÍ, M. Influence of catch up growth on spatial learning and memory in a mouse model of intrauterine growth restriction. PLoS One, v. 12, p. e0177468, 2017. EICHENBAUM, H. The hippocampal system and declarative memory in animals. J Cogn Neurosci, v. 4, p. 217-31, 1992. EICHENBAUM, H. The hippocampus and mechanisms of declarative memory. Behav Brain Res, v. 103, p. 123-33, 1999. EICHENBAUM, H. A cortical-hippocampal system for declarative memory. Nat Rev Neurosci, v. 1, p. 41-50, 2000. EICHENBAUM, H. The hippocampus and declarative memory: Cognitive mechanisms and neural codes. Behav Brain Res, v. 127, p. 199-207, 2001. EICHENBAUM, H. Hippocampus: Cognitive processes and neural representations that underlie declarative memory. Neuron, v. 44, p. 109-20, 2004. EPP, J. R.; SCOTT, N. A.; GALEA, L. A. Strain differences in neurogenesis and activation of new neurons in the dentate gyrus in response to spatial learning. Neuroscience, v. 172, p. 1-13, 2010. Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 66 EPP, J. R.; HAACK, A. K.; GALEA, L. A. Activation and survival of immature neurons in the dentate gyrus with spatial memory is dependent on time of exposure to spatial learning and age of cells at examination. Neurobiol Learn Mem, v. 95, p. 316-25, 2011. EVERITT, A. V.;ROTH, G. S.;LE COUTEUR, D. G.;HILMER, S. N. Caloric restriction versus drug therapy to delay the onset of aging diseases and extend life. Age (Dordr), v. 27, p. 39-48, 2005. FAGAN, W. F.;LEWIS, M. A.;AUGER-MÉTHÉ, M.;AVGAR, T.;BENHAMOU, S.;BREED, G.;LADAGE, L.;SCHLÄGEL, U. E.;TANG, W. W.;PAPASTAMATIOU, Y. P.;FORESTER, J.;MUELLER, T. Spatial memory and animal movement. Ecol Lett, v. 16, p. 1316-29, 2013. FAO; IFAD; UNICEF; WFP; WHO. The State of Food Security in the World – Building climate resilience for food security and nutrition. ed. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). 2018. 202 p. FAO; IFAD; UNICEF; WFP; WHO. The State of Food Security in the World – Transforming food systems for food security, improved nutrition and affordable healthy diets for all. 2021. ed. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). 236 p. FIETTA, P. The neurobiology of the human memory. Theor Biol Forum, v. 104, p. 69-87, 2011. FUKUDA, M. T.; FRANÇOLIN-SILVA, A. L.; ALMEIDA, S. S. Early postnatal protein malnutrition affects learning and memory in the distal but not in the proximal cue version of the morris water maze. Behav Brain Res, v. 133, p. 271-7, 2002. GALLO, F. T.;KATCHE, C.;MORICI, J. F.;MEDINA, J. H.;WEISSTAUB, N. V. Immediate early genes, memory and psychiatric disorders: Focus on c-fos, egr1 and arc. Front Behav Neurosci, v. 12, p. 79, 2018. GARTHE, A.; ROEDER, I.; KEMPERMANN, G. Mice in an enriched environment learn more flexibly because of adult hippocampal neurogenesis. Hippocampus, v. 26, p. 261-71, 2016. GAWEL, K.;GIBULA, E.;MARSZALEK-GRABSKA, M.;FILAROWSKA, J.;KOTLINSKA, J. H. Assessment of spatial learning and memory in the barnes maze task in rodents-methodological consideration. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol, v. 392, p. 1-18, 2019. GRIFFITHS, D; DICKINSON, A; CLAYTON, N. S. Episodic memory: what can animals remember about their past?. Trends Cogn Sci, v.2, p.74-80, 1999. HARRISON, F. E.;REISERER, R. S.;TOMARKEN, A. J.;MCDONALD, M. P. Spatial and nonspatial escape strategies in the barnes maze. Learn Mem, v. 13, p. 809-19, 2006. HERRERA, D. G.; ROBERTSON, H. A. Activation of c-fos in the brain. Prog Neurobiol, v. 50, p. 83-107, 1996. HOFFMAN, G. E.; SMITH, M. S.; VERBALIS, J. G. C-fos and related immediate early gene products as markers of activity in neuroendocrine systems. Front Neuroendocrinol, v. 14, p. 173-213, 1993. HSU, S. M.; RAINE, L.; FANGER, H. The use of antiavidin antibody and avidin-biotin- peroxidase complex in immunoperoxidase technics. Am J Clin Pathol, v. 75, p. 816- 21, 1981. HSU, S. M.; SOBAN, E. Color modification of diaminobenzidine (dab) precipitation by metallic ions and its application for double immunohistochemistry. J Histochem Cytochem, v. 30, p. 1079-82, 1982. IZQUIERDO, I. Memória. 2nded. Porto Alegre: Artmed, 2011. 136 p. JARRARD, L. E. On the role of the hippocampus in learning and memory in the rat. Behav Neural Biol, v. 60, p. 9-26, 1993. Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 67 JARRARD, L. E.; DAVIDSON, T. L.; BOWRING, B. Functional differentiation within the medial temporal lobe in the rat. Hippocampus, v. 14, p. 434-49, 2004. JIN, K.;MINAMI, M.;LAN, J. Q.;MAO, X. O.;BATTEUR, S.;SIMON, R. P.;GREENBERG, D. A. Neurogenesis in dentate subgranular zone and rostral subventricular zone after focal cerebral ischemia in the rat. Proc Natl Acad Sci U S A, v. 98, p. 4710-5, 2001. JOHNSTON, M. V. Plasticity in the developing brain: Implications for rehabilitation. Dev Disabil Res Rev, v. 15, p. 94-101, 2009. KAPTAN, Z.;AKGÜN-DAR, K.;KAPUCU, A.;DEDEAKAYOĞULLARı, H.;BATU, Ş.;ÜZÜM, G. Long term consequences on spatial learning-memory of low-calorie diet during adolescence in female rats; hippocampal and prefrontal cortex bdnf level, expression of neun and cell proliferation in dentate gyrus. Brain Res, v. 1618, p. 194- 204, 2015. KATCHE, C.;BEKINSCHTEIN, P.;SLIPCZUK, L.;GOLDIN, A.;IZQUIERDO, I. A.;CAMMAROTA, M.;MEDINA, J. H. Delayed wave of c-fos expression in the dorsal hippocampus involved specifically in persistence of long-term memory storage. Proc Natl Acad Sci U S A, v. 107, p. 349-54, 2010. KOVÁCS, K. J. Measurement of immediate-early gene activation- c-fos and beyond. J Neuroendocrinol, v. 20, p. 665-72, 2008. LEUNER, B.; GOULD, E. Structural plasticity and hippocampal function. Annu Rev Psychol, v. 61, p. 111-40, C1-3, 2010. LI, P.; LEGAULT, J.; LITCOFSKY, K. A. Neuroplasticity as a function of second language learning: Anatomical changes in the human brain. Cortex, v. 58, p. 301-24, 2014. MARTI-NICOLOVIUS, M.; AREVALO-GARCIA, R. [caloric restriction and memory during aging]. Rev Neurol, v. 66, p. 415-422, 2018. MATOS, R. J.;OROZCO-SOLÍS, R.;LOPES DE SOUZA, S.;MANHÃES-DE-CASTRO, R.;BOLAÑOS-JIMÉNEZ, F. Nutrient restriction during early life reduces cell proliferation in the hippocampus at adulthood but does not impair the neuronal differentiation process of the new generated cells. Neuroscience, v. 196, p. 16-24, 2011. MATTSON, M. P.; DUAN, W.; GUO, Z. Meal size and frequency affect neuronal plasticity and vulnerability to disease: Cellular and molecular mechanisms. J Neurochem, v. 84, p. 417-31, 2003. MCARDLE, H. J.;ANDERSEN, H. S.;JONES, H.;GAMBLING, L. Fetal programming: Causes and consequences as revealed by studies of dietary manipulation in rats -- a review. Placenta, v. 27 Suppl A, p. S56-60, 2006. MCMILLEN, I. C.;MUHLHAUSLER, B. S.;DUFFIELD, J. A.;YUEN, B. S. Prenatal programming of postnatal obesity: Fetal nutrition and the regulation of leptin synthesis and secretion before birth. Proc Nutr Soc, v. 63, p. 405-12, 2004. MLADENOVIC DJORDJEVIC, A.;PEROVIC, M.;TESIC, V.;TANIC, N.;RAKIC, L.;RUZDIJIC, S.;KANAZIR, S. Long-term dietary restriction modulates the level of presynaptic proteins in the cortex and hippocampus of the aging rat. Neurochem Int, v. 56, p. 250-5, 2010. MORELLINI, F. Spatial memory tasks in rodents: What do they model? Cell Tissue Res, v. 354, p. 273-86, 2013. MORRIS, R. G. M. Spatial localization does not require the presence of local cues. Learn Mem, v.12, p. 239-261, 1981. MORRIS, R. G. M; GARRUD, P; RAWLINS, J. N. P; O' KEEFE, J; Place navigation impaired in rats with hippocampal lesions. Nature, 297 (5668), p. 681-83, 1982. MORRIS, R. G. M. Developments of a water maze procedure for studying spatial learning in the rat. J Neurosci Meth, v. 11, p. 47-60, 1984. Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 68 MOTTA-TEIXEIRA, L. C.; TAKADA, S. H.; MACHADO-NILS, A. V.; NOGUEIRA, M. I.; XAVIER, G. F. Spatial learning and neurogenesis: Effects of cessation of wheel running and survival of novel neurons by engagement in cognitive tasks. Hippocampus, v. 26, p. 794-803, 2016. NEVES, G.; COOKE, S. F.; BLISS, T. V. Synaptic plasticity, memory and the hippocampus: A neural network approach to causality. Nat Rev Neurosci, v. 9, p. 65-75, 2008. NEWTON, I. G.;FORBES, M. E.;LINVILLE, M. C.;PANG, H.;TUCKER, E. W.;RIDDLE, D. R.;BRUNSO-BECHTOLD, J. K. Effects of aging and caloric restriction on dentate gyrus synapses and glutamate receptor subunits. Neurobiol Aging, v. 29, p. 1308-18, 2008. O' KEEFE, J; NADEL, L. The Hippocampus as a cognitive map. Oxford University Press: Oxford, UK. 296 p., 1978. OLSON, A. K.;EADIE, B. D.;ERNST, C.;CHRISTIE, B. R. Environmental enrichment and voluntary exercise massively increase neurogenesis in the adult hippocampus via dissociable pathways. Hippocampus, v. 16, p. 250-60, 2006. OLTON, D. S.; FEUSTLE, W. A. Hippocampal function required for nonspatial working memory. Exp Brain Res, v. 41, p. 380-9, 1981. OLTON, D. S.; PAPAS, B. C. Spatial memory and hippocampal function. Neuropsychologia, v. 17, p. 669-82, 1979. OZANNE, S. E. Metabolic programming in animals. Br Med Bull, v. 60, p. 143-52, 2001. PAXINOS, G.; WATSON, C. The rat brain in stereotaxic coordinates: The new coronal set - 161 diagrams. 5thed. San Diego: Academic Press. 2005. PICO, C.;PALOU, M.;PRIEGO, T.;SANCHEZ, J.;PALOU, A. Metabolic programming of obesity by energy restriction during the perinatal period: Different outcomes depending on gender and period, type and severity of restriction. Front Physiol, v. 3, p. 436, 2012. POULOSE, S. M.;MILLER, M. G.;SCOTT, T.;SHUKITT-HALE, B. Nutritional factors affecting adult neurogenesis and cognitive function. Adv Nutr, v. 8, p. 804-811, 2017. PURVES, D. Sistemas de Memória. In: Artmed (Ed.). NEUROSCIENCE. 5thed. Porto Alegre, 2017. cap. 30, p. 681 - 702. ROJIC-BECKER, D.;PORTERO-TRESSERRA, M.;MARTÍ-NICOLOVIUS, M.;VALE- MARTÍNEZ, A.;GUILLAZO-BLANCH, G. Caloric restriction modulates the monoaminergic and glutamatergic systems in the hippocampus, and attenuates age- dependent spatial memory decline. Neurobiol Learn Mem, v. 166, p. 107107, 2019. ROSENFELD, C. S.; FERGUSON, S. A. Barnes maze testing strategies with small and large rodent models. J Vis Exp, v. p. e51194, 2014. RUBY, N. F.;FISHER, N.;PATTON, D. F.;PAUL, M. J.;FERNANDEZ, F.;HELLER, H. C. Scheduled feeding restores memory and modulates c-fos expression in the suprachiasmatic nucleus and septohippocampal complex. Sci Rep, v. 7, p. 6755, 2017. SCOTT, G. A.;TERSTEGE, D. J.;ROEBUCK, A. J.;GORZO, K. A.;VU, A. P.;HOWLAND, J. G.;EPP, J. R. Adult neurogenesis mediates forgetting of multiple types of memory in the rat. Mol Brain, v. 14, p. 97, 2021. SHARMA, S.; RAKOCZY, S.; BROWN-BORG, H. Assessment of spatial memory in mice. Life Sci, v. 87, p. 521-36, 2010. SILVA, G. L. L. Memória e hipocampo: Implicações da redução da dieta em ratos adultos cujas mães sofreram restrição alimentar durante a prenhez e lactação. . (Dissertação (Mestrado em Biologia Geral e Aplicada). Instituto de Biociências - Depto. Biologia Estrutural e Funcional - Setor de Anatomia, Universidade Estadual Paulista – Júlio de Mesquita Filho, Botucatu - SP - Brasil, 2022. SMILJANIC, K.;PESIC, V.;MLADENOVIC DJORDJEVIC, A.;PAVKOVIC, Z.;BRKIC, M.;RUZDIJIC, S.;KANAZIR, S. Long-term dietary restriction differentially affects Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 69 the expression of bdnf and its receptors in the cortex and hippocampus of middle-aged and aged male rats. Biogerontology, v. 16, p. 71-83, 2015. SPEAKMAN, J. R.; MITCHELL, S. E. Caloric restriction. Mol Aspects Med, v. 32, p. 159- 221, 2011. SPEAKMAN, J. R.; MITCHELL, S. E.; MAZIDI, M. Calories or protein? The effect of dietary restriction on lifespan in rodents is explained by calories alone. Exp Gerontol, v. 86, p. 28-38, 2016. SPRENGELL, M.; KUBERA, B.; PETERS, A. Brain more resistant to energy restriction than body: A systematic review. Front Neurosci, v. 15, p. 617-639, 2021. SQUIRE, L. R. Declarative and nondeclarative memory: Multiple brain systems supporting learning and memory. J Cogn Neurosci, v. 4, p. 232-43, 1992. SQUIRE, L. R. Memory and brain systems: 1969-2009. J Neurosci, v. 29, p. 12711-6, 2009. SQUIRE, L. R.;GENZEL, L.;WIXTED, J. T.;MORRIS, R. G. Memory consolidation. Cold Spring Harb Perspect Biol, v. 7, p. a021766, 2015. SQUIRE, L. R.; WIXTED, J. T. The cognitive neuroscience of human memory since h.M. Annu Rev Neurosci, v. 34, p. 259-88, 2011. SNYDER, J. S.; HONG, N. S.; MCDONALD, R. J.; WOJTOWICZ, J. M. A role for adult neurogenesis in spatial long-term memory. Neuroscience, v. 130, p. 843-852, 2005. SNYDER, J. S.; CHOE, J. S.; CLIFFORD, M. A.; JEURLING, S. I.; HURLEY, P.; BROWN, A.; KAMHI, J. F.; CAMERON, H. A. Adult-born hippocampal neurons are more numerous, faster maturing, and more involved in behavior in rats than mice. J Neurosci, v. 29, p. 14484-95, 2009. STRETTON, J.; THOMPSON, P. J. Frontal lobe function in temporal lobe epilepsy. Epilepsy Res, v. 98, p. 1-13, 2012. SU, J.;SRIPANIDKULCHAI, K.;WYSS, J. M.;SRIPANIDKULCHAI, B. Curcuma comosa improves learning and memory function on ovariectomized rats in a long-term morris water maze test. J Ethnopharmacol, v. 130, p. 70-5, 2010. TAKEI, Y. Age-dependent decline in neurogenesis of the hippocampus and extracellular nucleotides. Hum Cell, v. 32, p. 88-94, 2019. TULVING, E. Episodic and semantic memory. Organization of memory, v. 1, p. 381-403, 1972. TULVING, E. Episodic memory: from mind to brain. Annu Rev Psychol, v. 53, p. 1-25, 2002. TURGUT, Y. B.; TURGUT, M. A mysterious term hippocampus involved in learning and memory. Childs Nerv Syst, v. 27, p. 2023-5, 2011. VARGAS-LÓPEZ, V.; LAMPREA, M. R.; MÚNERA, A. Characterizing spatial extinction in an abbreviated version of the barnes maze. Behav Processes, v. 86, p. 30-8, 2011. WARD, N. S. Neural plasticity and recovery of function. Prog Brain Res, v. 150, p. 527-35, 2005. WEINDRUCH, R. Caloric restriction and aging. Sci Am, v. 274, p. 46-52, 1996. WESTWOOD, F. R. The female rat reproductive cycle: A practical histological guide to staging. Toxicol Pathol, v. 36, p. 375-84, 2008. WITTER, M. P.; AMARAL, D. G. Chapter 21 - hippocampal formation - paxinos, george. In: (Ed.). The rat nervous system (third edition)ed. Burlington: Academic Press, 2004. p.635 - 704 WORLD HEALTH ORGANIZATION Malnutrition is an impediment to the progress (who reference number: Who/nmh/nhd/14.1). World Health Organization, v. p. 22, 2014. WURTMAN, J. J.; MILLER, S. A. Effect of litter size on weight gain in rats. J Nutr, v. 106, p. 697-701, 1976. YAGI, S.; GALEA, L. A. M. Sex differences in hippocampal cognition and neurogenesis. Neuropsychopharmacology, v. 44, p. 200-213, 2019. Impactos da restrição alimentar na memória e hipocampo de ratos de meia idade 70 ZHANG, J.;KO, S. Y.;LIAO, Y.;KWON, Y.;JEON, S. J.;SOHN, A.;CHEONG, J. H.;KIM, D. H.;RYU, J. H. Activation of the dopamine d. Neurobiol Learn Mem, v. 155, p. 568- 577, 2018. ZHANG, Y.; LI, N.; YANG, Z. Perinatal food restriction impaired spatial learning and memory behavior and decreased the density of nitric oxide synthase neurons in the hippocampus of adult male rat offspring. Toxicol Lett, v. 193, p. 167-72, 2010. ZHANG, Y.; WEI, J.; YANG, Z. Perinatal undernutrition attenuates field excitatory postsynaptic potentials and influences dendritic spine density and morphology in hippocampus of male rat offspring. Neuroscience, v. 244, p. 31-41, 2013. f519ea2d323d0dcdbe167baada8b4ff136dd7c70a58c33473e30a6003980931d.pdf 4fde1229f4e2f180fb2fe3cdcc080ffb3044dee97b97180f4ad0d726b34de91e.pdf 6e4a99635c07754ab1b54bbbe1b7a169f0c266fb30a5517a24fab9f7b0dc75f9.pdf f519ea2d323d0dcdbe167baada8b4ff136dd7c70a58c33473e30a6003980931d.pdf