Frontal Lobe Contusion in Mice Chronically Impairs Prefrontal-Dependent Behavior

Abstract

Traumatic brain injury (TBI) is a major cause of chronic disability in the world. Moderate to severe TBI often results in damage to the frontal lobe region and leads to cognitive, emotional, and social behavioral sequelae that negatively affect quality of life. More specifically, TBI patients often develop persistent deficits in social behavior, anxiety, and executive functions such as attention, mental flexibility, and task switching. These deficits are intrinsically associated with prefrontal cortex (PFC) functionality. Currently, there is a lack of analogous, behaviorally characterized TBI models for investigating frontal lobe injuries despite the prevalence of focal contusions to the frontal lobe in TBI patients. We used the controlled cortical impact (CCI) model in mice to generate a frontal lobe contusion and studied behavioral changes associated with PFC function. We found that unilateral frontal lobe contusion in mice produced long-term impairments to social recognition and reversal learning while having only a minor effect on anxiety and completely sparing rule shifting and hippocampal-dependent behavior.

Factors affecting increased risk for substance use disorders following traumatic brain injury: What we can learn from animal models

“…Although the most ubiquitous preclinical models of experimental TBI can be adapted to produce frontal lobe injury 35 , recent reports have employed the conventional open-head CCI and closed-head impact injury models to study the effects of TBI on substance abuse behavior. Importantly, these models recapitulate the cortical damage associated with coup contrecoup injury, and thus may be useful in understanding the cellular and molecular changes that occur in the PFC after TBI.…”

Avaliação dos efeitos da estimulação magnética transcraniana repetitiva sobre a ansiedade em pacientes com lesão axonial difusa traumática

“…Além disso, a ansiedade também pode impactar nos aspectos cognitivos do paciente pós trauma de crânio, como por exemplo as funções executivas, podendo prejudicar o controle de impulsos ou a organização e planejamento de ações, e interferindo ainda mais na qualidade de vida (10,11).…”

“…Os distúrbios de ansiedade estão associados a alterações nas funções executivas pós TCE, podendo ocasionar, ao paciente, dificuldade no controle inibitório e na flexibilidade cognitiva (10,11).…”

“…Dentre os estudos que citam as funções executivas e sintomas ansiosos, é possível observar que há evidências que mostram que lesões em regiões frontais e límbicas podem favorecer tanto alterações das funções executivas como aumento dos sintomas ansiosos (10). Além disso, observa-se também que lesões em região frontal podem provocar prejuízo no comportamento social, devido a um aumento dos sintomas ansiosos e dificuldades em flexibilidade cognitiva, podendo ocasionar prejuízo em sua qualidade de vida (11).…”

“…Diversas abordagens terapêuticas são estudadas como forma de favorecer a melhora das funções executivas e dos distúrbios de ansiedade pós TCE, favorecendo o processo natural de neuroplasticidade (11,126). Dentre elas, está a EMT (127).…”