www.pucrs.br/inscer Instituto DO CÉREBRO Institute of The Brain Institute of the Brain Instituto do Cérebro Avançam as soluções para o cérebro humano Progress in human brain research A constante busca de novos conhecimentos e tecnologias na área das neurociências e terapia celular visa propiciar um maior entendimento acerca do cérebro humano, das patologias degenerativas que o afetam, bem como a busca de novos tratamentos para doenças neurológicas. Pesquisas realizadas por diversos países a partir de células-tronco ganham espaço no tratamento de doenças neurológicas. Em paralelo, novas tecnologias para obtenção de imagens médicas têm fomentado estudos cada vez mais detalhados do funcionamento do cérebro humano. As investigações que são desenvolvidas pelo Grupo de Neurociências, sob a liderança do professor Jaderson Costa da Costa, compreendem dois eixos integrados: o da pesquisa translacional e o da pesquisa clínica. Os estudos clínicos em epilepsia, neurologia do desenvolvimento e neurofisiologia clínica são reconhecidos internacionalmente. Em relação aos recém-nascidos, as descobertas e análises estão focadas no desenvolvimento de prematuros, bioeletrogênese e distúrbios do sono. A grande conquista está nas descobertas em bioeletrogênese e ontogênese, cujo estudo pioneiro se iniciou na Universidade em 1980. Por meio de um exame polissonográfico realizado em recémnascidos prematuros, registram-se dados comportamentais e fisiológicos, para avaliar a evolução da atividade cerebral dos bebês. O acompanhamento clínico desses recém-nascidos é feito no ambulatório de seguimento neonatal do Hospital São Lucas da PUCRS, onde atuam as equipes da Neurologia Infantil, Neonatologia e Neuropsicologia. O aumento da expectativa de vida no Brasil, principalmente no Rio Grande do Sul, nos últimos 20 anos, associou-se à crescente incidência de doenças neurodegenerativas. Com esse enfoque, procurou-se maior interação entre as pesquisas básica e clínica. Dentre elas destacam-se: as que buscam o tratamento com célulastronco no controle das doenças neurodegenerativas; as que avaliam novos tratamentos para a epilepsia; e as que investigam os mecanismos da memória. The constant search for new knowledge and technologies in the field of neurosciences and cellular therapy aims at providing a broader understanding of the human brain, of the degenerative pathologies that affect it and the search for new treatments for neurological diseases. Research on stem cells carried out by several countries is a field that has been developing rapidly, especially for the treatment of neurological diseases. In parallel, new structural and functional imaging and investigatory techniques have fostered more and more detailed studies on the functioning of the human brain. The basic and clinical neuro-pharmacological studies carried out by the Group of Neurosciences, under the leadership of Professor Jaderson Costa da Costa, have two integrated axes: Translational research and Clinical research. The clinical studies on epilepsy, development neurology, and clinical neurophysiology are internationally acknowledged. Concerning newborns, studies are focused on the development of premature babies, bioelectrogenesis, and sleep disorders. The main scientific advances were done in bioelectrogenesis and ontogenesis, whose pioneer study started in the University in 1980. By means of a polysomnographic exam conducted in premature newborns both behavioral and physiological data are recorded to assess the evolution of brain electrical activity in babies. The clinical outcome of these newborns is done in the Neonatal Follow-up Ambulatory of the PUCRS São Lucas Hospital, where the integration of child neurology, neonatology, and neuropsychology teams has been a key feature of the programme. The increase in life expectancy in Brazil, especially in the state of Rio Grande do Sul, over the last 20 years, is associated with a growing incidence of neurodegenerative diseases. With that focus, a closer interaction between basic and clinical research has been pursued. Among them have gained intensive research interest those that seek the stem cell based treatment for neurodegenerative diseases; those that evaluate new antiepileptic drugs and alternative treatments for epilepsy; and those that investigate memory mechanisms. 175 Institute of the Brain Instituto do Cérebro 176 Referência em neurociências na América Latina A reference in neuroscience research in Latin America Coordenado pelos professores Iván Izquierdo e Martín Cammarota, o Centro de Memória tem como objetivo descrever os mecanismos bioquímicos e moleculares envolvidos na consolidação e expressão das memórias. Para atingir isso, juntamente com as professoras Lia Bevilaqua e Janine Rossato, e mais de 15 pósdoutorandos e estudantes de pós-graduação, eles utilizam distintas técnicas, incluindo ferramentas de proteômica e genômica, microdiálise, microscopia confocal e registros eletrofisiológicos in vivo. O Centro de Memória tem colaborações com grupos de pesquisa em instituições de ensino superior nacionais e estrangeiras, incluindo a Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), a Universidade de São Paulo (USP), a Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), a Universidade de Buenos Aires (Argentina), a Universidade da CalifórniaIrvine (UCI; EUA) e a Universidade de Newcastle (Australia). Além disso, o Centro é um dos sete membros do Instituto Nacional de Neurociência Translacional (INNT), ligado ao Ministério da Ciência e Tecnologia por meio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Alguns dos seus mais relevantes achados científicos recentes foram divulgados em publicações de alto impacto, entre elas, Science, Nature, Physiological Reviews, Neuron, TiNs, PNAS, The Journal of Neuroscience e The Neuroscientist. Os textos tratam da descoberta de uma conexão funcional entre o hipocampo e a VTA, que controla a persistência da memória; da descrição do papel de diferentes neurotransmissores e sistemas neuromoduladores durante a consolidação bem como a extinção das memórias aversivas; da descrição da significância biológica da reconsolidação de memórias espaciais e de recononhecimento; e da descrição de um fenômeno semelhante à potenciação de longa duração (LTP) no hipocampo, durante a consolidação da memória de reconhecimento de objetos. Headed by Professors Iván Izquierdo and Martín Cammarota, the Center for Memory Research aims to unravel the molecular and biochemical mechanisms involved in the consolidation and expression of memories. To attain this, together with Professors Lia Bevilaqua and Janine Rossato and more than 15 postdoctoral scientists and graduate students, they utilize different techniques including proteomics and genomic tools, microdialysis, confocal microscopy, and in vivo electrophysiological recordings. The Center for Memory Research has collaborative liaisons with research groups at Universities both in Brazil and abroad, including the Federal University of Minas Gerais (UFMG), the Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), the University of São Paulo (USP), the Federal University of São Paulo (UNIFESP), University of Buenos Aires (UBA; Argentina), University of California-Irvine (UCI; EUA), and University of Newcastle (Australia). In addition, the Center is one of the seven members of the National Institute of Translational Neuroscience (I, linked to the Brazilian Ministry of Science and Technology through the National Council for Scientific and Technological Development (CNPq). Some of its recent important scientific findings have been published in high impact journal like Science, Nature, Physiological Reviews, Neuron, TiNs, PNAS, The Journal of Neuroscience, and the Neuroscientist, and include: 1) the discovery of a functional connection between the hippocampus and the VTA which controls memory persistence; 2) the description of the role played by different neurotransmitter and neuromodulatory systems during fear memory extinction and fear memory consolidation; 3) the description of the biological significance of spatial and recognition memory reconsolidation; 4) the description of a long term potentiation (LTP)-like phenomenon in the hippocampus during the consolidation of object recognition memory. Catálogo de Pesquisas 2010 / Catalog of Research 2010 PUCRS Instituto do Cérebro Institute of the Brain Centro/Center Centro de Memória Center for Memory Research Neurociências Neurosciences 177 Coordenador/Coordinator E-mail Ivan Antonio Izquierdo [email protected] Jaderson Costa da Costa [email protected]