Resumo

O labirinto em cruz elevado (LCE) é um dispositivo amplamente utilizado para o estudo da ansiedade e do efeito de drogas sobre o comportamento de roedores. Ele é composto por dois braços abertos e dois fechados, cruzados em ângulo reto, elevados a 50 cm do solo. O comportamento normal do rato no LCE durante uma sessão de 5 min é o de explorar e permanecer mais tempo nos braços fechados do que nos abertos. As duas medidas mais utilizadas para caracterizar o comportamento do rato no interior do LCE são o tempo gasto e o número de entradas em cada braço. Neste trabalho, propomos a utilização de grafos direcionados para descrever o comportamento exploratório do rato no LCE. Representamos a estrutura do LCE por um conjunto de nós correspondendo a pequenos quadrados do labirinto, de maneira que os deslocamentos do rato possam ser descritos por uma sequência de transições direcionadas entre os nós. Contando as frequências das transições e ordenando-as em ordem crescente, representamos o comportamento do rato em um gráfico com as frequências no eixo y e seus respectivos postos no eixo x (gráfico frequência-posto). Foram usados os registros filmados de 130 ratos no LCE divididos em 7 grupos: 4 com drogas ansiogênicas (pentilenotetrazol, PTZ, 10, 20 e 30 mg/kg; semicarbazida, SCZ, 20 mg/kg), 2 com drogas ansiolíticas (midazolam, MDZ, 1 mg/kg; clordiazepóxido, CDP, 5 mg/kg) e um grupo controle. Uma transição é definida quando o animal se desloca colocando suas quatro patas na nova posição. Não foram consideradas transições nas quais o animal só estira o corpo colocando suas duas patas dianteiras numa posição enquanto mantém as traseiras em outro local. Para cada rato foi registrado o número de vezes que ele fez uma transição entre cada par de nós conectados. A direção da transição é importante: ir do nó i para o j é diferente de ir do nó j para o i. As frequências das transições foram arranjadas da maior para a menor atribuindo-se posto P = 1 à maior, P = 2 à seguinte e assim por diante. Construímos gráficos frequência-posto para todos os ratos. Foram tomadas médias dentro de cada grupo e os gráficos resultantes foram ajustados por leis de potência com expoente negativo. A bondade do ajuste foi avaliada pelo teste qui-quadrado. Os gráficos frequência-posto apresentaram padrões específicos para cada tipo de droga e, no caso do PTZ, específicos também para a dosagem. O expoente da lei de potência apresentou uma correlação significativa (p < 0,05) com o tipo de droga e a dosagem, com valores pequenos para drogas ansiolíticas e valores maiores para drogas ansiogênicas, aumentando seu valor conforme se aumenta a dosagem da droga ansiogênica (no caso do PTZ). O expoente apresentou também uma alta e significativa correlação (p < 0,05) com as medidas tradicionais de tempo de permanência, número de entradas e deslocamentos. Mostramos neste trabalho que a representação do comportamento exploratório do rato no LCE em termos de grafos direcionados permite a definição de um novo índice de atividade exploratória: o expoente da lei de potência usada para ajustar os gráficos frequência-posto para as transições entre nós. Mostramos também que esse índice captura características da maneira como o rato explora o labirinto em condições sem tratamento e sob os efeitos de diferentes fármacos. O cálculo desse índice poderia ser incorporado a softwares de registro da atividade do rato no LCE para fornecer informação sobre seu comportamento exploratório.