Uma série de evidências indica que o núcleo dorsal da rafe (NDR) é uma estrutura heterogênea, composta por populações de neurônios serotoninérgicos, anatômica e funcionalmente distintas, que foram implicadas de maneira diferente na fisiopatologia da ansiedade. Evidências do nosso grupo mostraram que a facilitação da neurotransmissão serotoninérgica do subnúcleo dorsomedial (DRD) do NDR favorece a aquisição da esquiva inibitória, sugerindo um efeito ansiogênico, e inibe a expressão da resposta de fuga, efeito do tipo panicolítico, no labirinto em T elevado (LTE). Por outro lado, a ativação das asas laterais do NDR apenas altera o desempenho na tarefa de fuga, efeito do tipo panicolítico, no LTE. Essas descobertas sustentam que diferentes vias serotoninérgicas provenientes do NDR modulam comportamentos associados à ansiedade e ao pânico. O presente estudo teve como objetivo investigar se as asas laterais enviam projeções serotoninérgicas para a substância cinzenta periaquedutal dorsal (SCPd), estruturas chave na modulação de comportamentos relacionados ao pânico, através da técnica de neurotraçamento anterógrado. Em seguida, avaliamos, através de manipulações farmacológicas, o papel desta via na modulação de respostas defensivas avaliadas no LTE. Estendemos esta investigação farmacológicas para o hipotálamo dorsomedial (dmHIP), outra estrutura chave na evocação de comportamentos relacionados ao pânico. Além disso, investigamos o papel da via serotoninérgica que parte do DRD para o núcleo basolateral de amígdala (BLA) na evocação de comportamentos defensivos no ETM e no teste de transição claro-escuro. Com base em estudos prévios do nosso grupo que mostram que a tarefa de esquiva inibitória no LTE ativa o subnúcleo caudal (DRC), realizamos as primeiras observações das consequências comportamentais no LTE após manipulações farmacológicas deste subnúcleo. Primeiramente, verificamos se as asas laterais enviam projeções serotoninérgicas para a SCPd através do neurotraçador anterógrado amina dextrano biotinilado não fluorescente e da imunomarcação para a enzima triptofano hidroxilase. Em seguida, investigamos o efeito da microinjeção do antagonista seletivo de receptores 5-HT1A WAY-100635 nas asas laterais de ratos que receberam administração prévia da mesma droga na SCPd. Dados anteriores do nosso grupo mostraram que a administração de WAY-100635 no NDR, sem diferenciar os subnúcleos, promove efeito do tipo panicolítico no LTE, e este efeito era bloqueado pelo antagonismo dos receptores 5-HT1A na SCPd. Nossa hipótese é que o antagonismo dos receptores 5-HT1A nas asas laterais resulte em um aumento na liberação de serotonina (5-HT) na SCPd, promovendo o efeito do tipo panicolítico. Portanto, o WAY-100635 administrado anteriormente na SCPd bloquearia o efeito panicolítico observado na tarefa de fuga no LTE. Estendemos essa investigação farmacológica, também utilizando o WAY-100635, para o dmHIP. Em passo seguinte, com base em resultados prévios de imuno-histoquímica do nosso grupo que mostraram que a tarefa de esquiva inibitória, mas não a resposta de fuga, ativa o DRC, avaliamos o comportamentos de ratos submetidos ao LTE após a manipulação farmacológica dos receptores do tipo 5-HT1A neste subnúcleo. Esperávamos que a microinjeção de WAY-100635 no DRC facilitasse a aquisição da esquiva inibitória, enquanto que a administração do agonista seletivo de receptores 5-HT1A, 8-OH-DPAT, prejudicasse esta tarefa no LTE. Em uma etapa posterior, investigamos se o efeito ansiogênico observado após a administração de WAY- 100635 no DRD era dependente da ativação de receptores 5-HT2C no BLA. Nosso grupo mostrou que a administração de 5-HT no BLA promove efeito ansiogênico no LTE, e este efeito é bloqueado pelo antagonista de receptores 5-HT2C, SB-242084. Para responder esta pergunta, injetamos WAY-100635 no DRD de ratos que receberam a administração prévia de SB-242084 no BLA. Assim, se o antagonismo de receptores 5-HT1A no DRD resulta em um aumento da liberação de 5-HT no BLA, esperávamos que o SB-242084 administrado no BLA bloquearia o efeito ansiogênico observado no LTE. Nossos resultados mostraram que as asas laterais envia projeções serotoninérgicas para a SCPd. Os resultados farmacológicos mostraram que o tratamento prévio com WAY-100635 na SCPd bloqueia o efeito de tipo panicolítico observado após a administração de WAY-100635 nas asas laterais, sem interferir na tarefa de esquiva inibitória no LTE. Por outro lado, o tratamento prévio com SB-242084 no BLA bloqueou o efeito ansiogênico observado após a administração de WAY-100635 no DRD, sem interferir na resposta de fuga no LTE. Este resultado também foi confirmado em outro teste relacionado à ansiedade, o teste de transição claro-escuro. As manipulações farmacológicas no DRC apontaram para o não envolvimento deste subnúcleo na modulação de respostas associadas à ansiedade e ao pânico. Nossos resultados sugerem ainda que as vias asas laterais- SCPd e asas laterais-dmHIP modulam comportamentos de defesa associados ao pânico, enquanto a via DRD-BLA está relacionada à modulação das respostas relacionadas à ansiedade.

A wealth of evidence indicates that the dorsal raphe nucleus (DR) is a heterogeneous structure, composed of anatomically and functionally distinct populations of serotonergic neurons, which have been differently implicated in the pathophysiology of anxiety. Evidences from our group showed that serotonergic neurotransmission activation via dorsomedial subnucleus (DRD) of the DR facilitated inhibitory avoidance acquisition, suggesting an anxiogenic effect, and inhibited escape expression, a panicolytic-like effect in the elevated T maze (ETM). On the other hand, in the ETM, activation of the lateral wings (lwDR) of the DR only altered escape response, a panicolytic-like effect. These findings support that different DR serotonergic pathways regulate anxiety and panic-like behaviors. The present study aimed to investigate whether the lwDR send serotonergic projections to the dorsal periaqueductal gray (dPAG), a key structure in the modulation of panic-related behaviors, through the anterograde neurotrace technique. Next, we evaluated, through pharmacological manipulations, the role of this pathway in the modulation of defensive responses evaluated in the ETM. We extend this pharmacological investigation to the dorsomedial hypothalamus (dmHIP), another key structure in the evocation of panic-related behaviors. In addition, we investigated the role of the serotonergic pathway from the DRD to the basolateral nucleus of amygdala (BLA) in the elicitation of defensive behaviors in the ETM and in the light-dark transition test. Based on previous studies from our group that show that inhibitory avoidance task in the ETM activates the caudal subnucleus (DRC) of the DR, we performed the first behavioral observations in the ETM after the pharmacological manipulations of this DR subnucleus. First, we labeled the lwDR to dPAG pathway using the anterograde tracer non-fluorescent biotinylated dextran amine and performed an immunostaining for the enzyme tryptophan hydroxylase. Next, we investigated the effect of the microinjection of the selective 5-HT1A antagonist WAY-100635 in the lwDR of rats that have received previous administration of the same drug in the dPAG. Previous data from our group showed that the administration of WAY-100635 in the DR, without differentiating subnuclei, promotes panicolytic effect in the ETM, and this effect was blocked by the 5-HT1A receptors antagonism in the dPAG. Our hypothesis is that the antagonism of 5-HT1A receptors in the lwDR results in an increase in the release of serotonin (5-HT) in the dPAG, promoting the panicolytic effect. Therefore, WAY- 100635 previously administered in dPAG would block the panicolytic effect observed in the escape task in the ETM. We extended this pharmacological investigation, also using WAY-100635, to dmHIP. In the next step, based on previous immunohistochemistry results from our group that show that the inhibitory avoidance task, but not the escape response, activates the DRC, we investigated the behavior of rats submitted to the ETM after the pharmacological manipulation of the 5-HT1A receptors in this subnucleus. We expected that the microinjection of WAY-100635 in the DRC would facilitate the inhibitory avoidance acquisition, whereas the administration of the selective 5-HT1A agonist 8-OH-DPAT would hinder this task in the ETM. At a later stage, we investigated whether the anxiogenic effect observed after administration of WAY-100635 in the DRD is dependent on activation of 5-HT2C receptors in the BLA. Our group has shown that the administration of 5-HT in the BLA promotes an anxiogenic effect in the ETM, and this effect was blocked by the 5- HT2C receptor antagonist, SB-242084. To answer these questions, we microinjected WAY-100635 in the DRD of rats that received prior administration of SB-242084 in the BLA. Thus, if 5-HT1A receptor antagonism in the DRD results in an increase of 5- HT released in the BLA, we expected that SB-242084 administered in the BLA blocks the anxiogenic effect in the LTE. Our results showed that the lwDR send serotonergic projections to the dPAG. The pharmacological results showed that previous treatment with WAY-100635 in the dPAG or dmHIP blocked the panicolytic-like effect observed after WAY-100635 administration in the lwDR, without interfering in the inhibitory avoidance response in the ETM. On the other hand, previous treatment with SB-242084 in the BLA blocked the anxiogenic effect observed after WAY- 100635 administration in the DRD, without interfering in the escape response in the ETM. The later result was also confirmed in another anxiety-related test, the light/dark transition test. The results of the pharmacological manipulations of the DRC do not support an involvement of this subnucleus in the modulation of defensive responses associated with anxiety and panic. Our results suggest that lwDR-PAG and lwDR-dmHIP pathways modulate panic-like defense behaviors while DRD-BLA pathway is implicated in the modulation of anxiety responses.