Effect of postictal process in motor deficit and monoaminergic concentration in hippocampus, cerebellum, and cortex / Efecto del proceso postictal en el déficit motor y la concentración monoaminérgica en el hipocampo, el cerebelo y la corteza

ABSTRACT

Abstract Introduction Systemic administration of pentylenetetrazole (PTZ) causes brain damage (BD), and triggers a series of morphological and neurochemical changes, which in turn bring about behavioral, cognitive, and motor deficits. Serotonin (5-HT), dopamine (DA), and noradrenaline (NA) levels are controlled by various brain structures and these levels are related to motor activity; however, the concentration of these neurotransmitters during the postictal process remains unknown. Objective We investigated the concentration of 5-HT, NA and DA in the hippocampus, cerebellum, and cortex on motor deficit during the postictal stage. Method Eighteen male Wistar rats (300 g) assigned to two groups control (n = 9, saline solution) and experimental (n = 9, PTZ) were used. Myoclonic shakes were counted and motor behavior assessments were recorded during three hours post PTZ injection (90 mg/kg). The cortex, cerebellum, and hippocampus of each rat were dissected to determine the 5-HT, DA, and NA concentration by high performance liquid chromatography. Results PTZ induced a significant increase in total 5-HT and DA levels in the hippocampus and cortex; in the cerebellum there was a significant increase in the concentration of 5-HT and NA. The presence of myoclonic shakes as well as a marked motor deficit in the experimental group were significantly different in comparison to the control. Discussion and conclusion 5-HT modifies the concentration of other monoamines directly involved in motor aspects such as NA and DA in the hippocampus, cerebellum, and cortex during the postictal process.

RESUMEN

Resumen Introducción La administración sistémica de pentilentetrazol (PTZ) causa daño cerebral y desencadena una serie de cambios morfológicos y neuroquímicos que a su vez provocan déficits conductuales, cognitivos y motores. Los niveles de serotonina (5-HT), dopamina (DA) y noradrenalina (NA) son modulados por varias estructuras cerebrales y sus concentraciones se relacionan con la actividad motora; sin embargo, se desconoce la concentración de estos neurotransmisores durante el proceso postictal. Objetivo Evaluar la manera en que la concentración de 5-HT, NA y DA en el hipocampo, el cerebelo y la corteza influye en el déficit motor durante la etapa postictal. Método Se utilizaron 18 ratas macho Wistar (300 g), divididas en dos grupos control (n = 9, solución salina) y experimental (n = 9, PTZ). Se registraron las sacudidas mioclónicas y se evaluó el comportamiento motor durante tres horas después de la inyección de PTZ (90 mg/kg). Se extrajeron la corteza, el cerebelo y el hipocampo de cada rata para determinar la concentración de 5-HT, DA y NA mediante cromatografía líquida de alta resolución. Resultados La administración de PTZ indujo un aumento significativo en los niveles totales de 5-HT y DA en el hipocampo y la corteza; en el cerebelo hubo un aumento significativo en la concentración de 5-HT y NA. Se encontró una diferencia significativa entre el grupo experimental y control con respecto a las sacudidas mioclónicas; asimismo, los animales del grupo experimental mostraron un marcado déficit motor. Discusión y conclusión La 5-HT modula la concentración de otras monoaminas involucradas directamente en aspectos motores tal como NA y DA en el hipocampo, el cerebelo y la corteza durante el proceso postictal.