Isolamento social na fase juvenil altera a plasticidade normal do córtex somatossensorial em ratas adolescentes

Gustavo Henrique Pereira; Letícia Alexandrino Barilli; Silvana Regina de Melo

doi:10.17765/2176-9206.2026v19e13520

Autores

Gustavo Henrique Pereira Universidade Estadual de Maringá https://orcid.org/0000-0002-1832-1430
Letícia Alexandrino Barilli Universidade Estadual de Maringá https://orcid.org/0000-0001-6536-8664
Silvana Regina de Melo Universidade Estadual de Maringá https://orcid.org/0000-0003-0968-4376

DOI:

https://doi.org/10.17765/2176-9206.2026v19e13520

Palavras-chave:

Estresse, Espessura cortical, Córtex cerebral, Espinhas dendríticas

Resumo

O isolamento social infantil resulta da falta de contato com congêneres, sendo a socialização importante no desenvolvimento normal das espécies sociais, como o homem e roedores. O objetivo foi avaliar os efeitos do estresse de isolamento social na fase juvenil no córtex somatossensorial, região relacionada à percepção dos estímulos táteis. Analisou-se a espessura cortical e densidade de espinhas dendríticas das subregiões: Upper Lip, Barrel Cortex e Somatossensorial Secundário. Foram utilizadas 27 ratas Wistar (Rattus novergicus) organizadas nos grupos: Controle e Estresse de Isolamento Social. O Isolamento Social ocorreu entre 21 a 35 dias de vida pós-natal (P21-P35) e, em P43, foi realizado eutanásia. Para análises histológicas utilizou-se as histotécnicas Nissl e Golgi-Cox. Os resultados demonstraram alterações neuroanatômicas no grupo submetido ao isolamento, onde Upper Lip apresentou menor espessura cortical, sendo associado a menor densidade de espinhas. Barrel Córtex identificou-se maior espessura, que pode depender de fatores neuronais não investigados.

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Biografia do Autor

Gustavo Henrique Pereira, Universidade Estadual de Maringá

Mestrando em Ciências Farmacêuticas pela Universidade Estadual de Maringá e Licenciado em Ciências Biológicas pela mesma universidade. Atual integrante do grupo de pesquisa Neurodesenvolvimento/Estresse/Neuroplasticidade, tendo como principal linha de pesquisa a avaliação dos efeitos do estresse infantil na morfologia cerebral com orientação da Professora Dra. Silvana Regina de Melo. Já realizou dois projetos de pesquisa pelo Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica (PIBIC), financiados pela Fundação Araucária, com pesquisas relacionando o estresse na infância e seus efeitos de curto prazo e na vida adulta. Atua também como professor voluntário de neurociência para alunos do ensino básico que se preparam para a Olimpíada Brasileira de Neurociência. Também foi bolsista do Programa de Residência Pedagógica do Subprojeto de Biologia durante o ano de 2023 e 2024.

Letícia Alexandrino Barilli, Universidade Estadual de Maringá

Mestra pelo Programa de Ciências Farmacêuticas (UEM) (Conceito 5 Capes), realizou estágio financiado pelo NAPI Neurociências na Universidade Federal do Paraná tendo como principal linha de pesquisa a avaliação dos efeitos do estresse na morfologia cerebral. Graduada em Biomedicina pela Universidade Estadual de Maringá (UEM) 2018-2022. Durante a graduação, atuou na extensão como membro da diretoria da Liga Acadêmica de Embriologia e Genética Humana (LAEGH) da UEM e no Programa PET-Saúde/Interprofissionalidade financiado pelo Ministério da Saúde (2019-2021). Na pesquisa, foi bolsista do Programa da Fundação Araucária com a pesquisa relacionando o Estresse na infância e seus resultados no indivíduo adulto avaliando a neuroplasticidade e o neurodesenvolvimento do fórnix, pelo Laboratório de Ciências Morfológicas.

Silvana Regina de Melo, Universidade Estadual de Maringá

Possui graduação em C. Biológicas pela Universidade Estadual de Maringá (1990), mestrado em C. Biológicas/ Anatomia Humana pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho/ UNESP/Botucatu (1996) e doutorado em C. Biológicas pela Universidade de São Paulo/ USP (2000), Pós-doutorado em Neurociências pela Universidade de Lethbridge, Canadá (2015), e Philipps Universitat Marburg/ Alemanha (2020). Atua como docente da Universidade Estadual de Maringá desde 1991, principalmente com as disciplinas de Neuroanatomia e Neurociências nos cursos de graduação, e pós-graduação, tais como Residência em Psiquiatria, e no Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas. Tem como linha de pesquisa e extensão os temas: Neurodesenvolvimento e Neuroplasticidade cerebral do estresse.

Referências

1. Robson EM, Husin HM, Dashti SG, Vijayakumar N, Moreno-Betancur M, Moran P, Patton GC, Sawyer SM. Tracking the course of depressive and anxiety symptoms across adolescence (the CATS study): a population-based cohort study in Australia. Lancet Psychiatry. 2025;12(1):44-53. https://doi.org/10.1016/S2215-0366(24)00361-4.

2. OMS. Mental Health and COVID-19: Early evidence of the pandemic’s impact: Scientific brief. 2022 Mar 2.

3. Shi R, Xiang S, Jia T, et al. Investigating grey matter volumetric trajectories through the lifespan at the individual level. Nat Commun. 2024;15(1):5954. Published 2024 Jul 15. https://doi.org/10.1038/s41467-024-50305-0.

4. Yang W, Jin S, Duan W, Yu H, Ping L, Shen Z, et al. The effects of childhood maltreatment on cortical thickness and gray matter volume: a coordinate-based meta-analysis. Psychol Med. 2023;53(5):1681-1699. https://doi.org/10.1017/s0033291723000661.

5. Gargiulo AT, Li X, Grafe LA. Assessment of stress effects on cognitive flexibility using an operant strategy shifting paradigm. J Vis Exp. 2020;159:61228. https://doi.org/10.3791/61228.

6. Howes OD, Cummings C, Chapman GE, Shatalina E. Neuroimaging in schizophrenia: an overview of findings and their implications for synaptic changes. Neuropsychopharmacology. 2023;48(1):151-167. https://doi.org/10.1038/s41386-022-01426-x.

7. Aksi? M, Radonji? NV, Aleksi? D, Jevti? G, Markovi? B, Petronijevi? N. Long-term effects of the maternal deprivation on the volume and number of neurons in the rat neocortex and hippocampus. Acta Neurobiol Exp (Wars). 2013;73(3):394-403. https://doi.org/10.55782/ane-2013-1946.

8. Ustinova A, Volkova E, Rakovskaya A, Smirnova D, Korovina O, Pchitskaya E. Generate and analyze three-dimensional dendritic spine morphology datasets with SpineTool software. Curr Protoc. 2024;4(12):e70061. https://doi.org/10.1002/cpz1.70061.

9. Peter RH. Synaptic density in human frontal cortex — Developmental changes and effects of aging. Brain Res. 1979;163(2):195-205. https://doi.org/10.1016/0006-8993(79)90349-4.

10. Liu T, Lu J, Lukasiewicz K, Pan B, Zuo Y. Stress induces microglia-associated synaptic circuit alterations in the dorsomedial prefrontal cortex. Neurobiol Stress. 2021;15:100342. https://doi.org/10.1016/j.ynstr.2021.100342.

11. Silva-Gómez AB, Rojas D, Juárez I, Flores G. Decreased dendritic spine density on prefrontal cortical and hippocampal pyramidal neurons in postweaning social isolation rats. Brain Res. 2003;983(1-2):128-136. https://doi.org/10.1016/s0006-8993(03)03042-7.

12. Bock J, Gruss M, Becker S, Braun K. Experience-induced changes of dendritic spine densities in the prefrontal and sensory cortex: correlation with developmental time windows. Cereb Cortex. 2004;15(6):802-808. https://doi.org/10.1093/cercor/bhh181.

13. Takatsuru Y, Yoshitomo M, Nemoto T, Eto K, Nabekura J. Maternal separation decreases the stability of mushroom spines in adult mice somatosensory cortex. Brain Res. 2009;1294:45-51. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2009.07.092.

14. Lamorie-Foote K, Kramer DR, Sundaram S, Cavaleri J, Gilbert ZD, Tang AM, et al. Primary somatosensory cortex organization for engineering artificial somatosensation. Neurosci Res. 2024;204:1-13. https://doi.org/10.1016/j.neures.2024.01.0055.

15. Remple MS, Henry EC, Catania KC. Organization of somatosensory cortex in the laboratory rat (Rattus norvegicus): Evidence for two lateral areas joined at the representation of the teeth. J Comp Neurol. 2003;467(1):105-118. https://doi.org/10.1002/cne.10909.

16. Wolfe J, Mende C, Brecht M. Social facial touch in rats. Behav Neurosci. 2011;125(6):900-910. https://doi.org/10.1037/a0026165.

17. Staiger JF, Petersen CCH. Neuronal circuits in barrel cortex for whisker sensory perception. Physiol Rev. 2021;101(1):353-415. https://doi.org/10.1152/physrev.00019.2019.

18. Stark RA, Brinkman B, Gibb RL, Iwaniuk AN, Pellis SM. Atypical play experiences in the juvenile period has an impact on the development of the medial prefrontal cortex in both male and female rats. Behav Brain Res. 2022;439:114222. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2022.114222.

19. Sholl DA. Dendritic organization in the neurons of the visual and motor cortices of the cat. J Anat. 1953;87(Pt 4):387. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC1244622/.

20. Paxinos G, Watson C. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. 5th ed. Cambridge: Academic Press; 2004.

21. Bobrov E, Wolfe J, Rao RP, Brecht M. The representation of social facial touch in rat barrel cortex. Curr Biol. 2014;24(1):109-115. https://doi.org/10.1016/j.cub.2013.11.049.

22. Li S, Huang X, Li L, Du F, Li J, Bi F, et al. Posttraumatic stress disorder: Structural characterization with 3-T MR imaging. Radiology. 2016;280(2):537-544. https://doi.org/10.1148/radiol.2016150477.

23. Zhu Z, Zhao Y, Wen K, et al. Cortical thickness abnormalities in patients with bipolar disorder: A systematic review and meta-analysis. J Affect Disord. 2022;300:209-218. https://doi.org/10.1016/j.jad.2021.12.080.

24. Hofman A, Rodriguez-Ayllon M, Vernooij MW, et al. Physical activity levels and brain structure in middle-aged and older adults: a bidirectional longitudinal population-based study. Neurobiol Aging. 2023;121:28-37. https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2022.10.002.

25. Ge MJ, Chen G, Zhang ZQ, Yu ZH, Shen JX, Pan C, et al. Chronic restraint stress induces depression-like behaviors and alterations in the afferent projections of medial prefrontal cortex from multiple brain regions in mice. Brain Res Bull. 2024;213:110981. https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2024.110981.

26. Melo SR, Antoniazzi CTD, Hossain S, Kolb B. Short predictable stress promotes resistance to anxiety behavior and increases dendritic spines in prefrontal cortex and hippocampus. Brain Res. 2020;1746:147020. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2020.147020.

27. McGrath AG, Briand LA. Post-weaning social isolation causes sex-specific alterations to dendritic spine density in subregions of the prefrontal cortex and nucleus accumbens of adult mice. Brain Res. 2021;1777:147755. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2021.147755.

28. Svobodová Burianová J, Syka J. Postnatal exposure to an acoustically enriched environment alters the morphology of neurons in the adult rat auditory system. Brain Struct Funct. 2020;225(7):1979-1995. https://doi.org/10.1007/s00429-020-02104-8.

29. Dienel SJ, Enwright JF, Hoftman GD, Lewis DA. Markers of glutamate and GABA neurotransmission in the prefrontal cortex of schizophrenia subjects: Disease effects differ across anatomical levels of resolution. Schizophr Res. 2020;217:86-94. https://doi.org/10.1016/j.schres.2019.06.003.