Priekinius bazolaterinius migdolinio kūno neuronus sudaro nuotolinės baimės atminties grafa, 2 dalis

Nuotolinis baimės atminties prisiminimas sukelia konkrečiam regionui būdingą aBLA Fos ansamblį

Imunitetų pjūvių analizė atskleidė, kad atminties prisiminimo testas suaktyvino žymiai didesnę Fos + aBLA neuronų populiaciją baimės sąlygotose (128 ± 5) pelėse nei konteksto sąlygotose (83 ± 3) pelėse [nesuporuotas t testas, t(8) {{9} }.{11}}27, P < 0,0001](1 lentelė).

Imuninio dažymo ir atminties ryšys visada buvo aktuali mokslo bendruomenės tema. Tyrimams tęsiantis, vis daugiau įrodymų rodo, kad imuninis dažymas gali turėti teigiamą poveikį atminčiai.

Pirma, imuninis dažymas gali pagerinti atminties formavimąsi ir palaikymą. Tyrimai parodė, kad tarp imuninių ląstelių ir nervų sistemos yra sudėtinga sąveika, o tinkamas imuninis dažymas gali moduliuoti neuronų aktyvumą ir taip pagerinti atminties lygį.

Antra, imuninis dažymas gali sustiprinti ryšį tarp atminties ir emocijų. Imuninės ląstelės smegenyse daugiausia pasiskirsto tose srityse, kurias kontroliuoja atmintis ir emocijos. Todėl tinkamas imuninis dažymas gali padidinti ryšį tarp atminties ir emocijų bei sustiprinti ilgalaikį atminties veiksmingumą ir stabilumą.

Be to, tinkamas imuninis dažymas taip pat gali paskatinti neuronų regeneraciją ir taisymą bei nuolatinį neuronų ir sinapsių atsinaujinimą ir stiprinimą, taip pagerinant atminties lygį.

Trumpai tariant, ryšys tarp imuninės spalvos ir atminties yra teigiamas. Visapusiškai pasinaudojus moksline imuninio dažymo technologija, galima veiksmingai pagerinti atminties lygį ir skatinti fizinę bei psichinę sveikatą. Turime pagerinti atmintį, o Cistanche deserticola gali žymiai pagerinti atmintį, nes Cistanche deserticola taip pat gali reguliuoti neurotransmiterių pusiausvyrą, pvz., padidinti acetilcholino ir augimo faktorių kiekį. Šios medžiagos labai svarbios atminčiai ir mokymuisi. Be to, mėsa taip pat gali pagerinti kraujotaką ir skatinti deguonies tiekimą, o tai gali užtikrinti, kad smegenys gautų pakankamai maistinių medžiagų ir energijos, taip pagerinant smegenų gyvybingumą ir ištvermę.

Spustelėkite žinokite būdus, kaip pagerinti smegenų veiklą

Ištyrus rostralinio-uodeginio aBLA subregiono tankius (3A–C pav.) dvipusio ANOVA metodu, nustatyta reikšminga subregiono ir gydymo sąveika [F(2,24)=5.402,P=0 .0116] (3D pav.).

Nuotolinės baimės atminties prisiminimo grupėje aBLA Fos + skaičiavimo tankis buvo didesnis viduryje (254 ± 17) nei rostralinis (104 ± 11, P < 0,0001) arba kaudalinis (158 ± 26, P {{). 9}}.0004) subregionas ir buvo didesnis uodeginiame nei rostraliniame subregione (P=0.0490).

Kontekstinės atminties atminimo grupėje Fos + skaičiavimo tankis buvo panašus viduriniame (134 ± 24) ir kaudaliniame (135 ± 11) subregionuose, tačiau abu buvo didesni nei rostraliniame (51 ± 10) poskyryje. -regionas (vidurinis, P=0.0019; uodeginis, P=0.0018). Tarp grupių analizės paaiškėjo, kad Fos + skaičiaus tankis buvo didesnis tik vidurinėje baimės atminties prisiminimo grupės aBLA subregione ( P < 0,0001).

Fos + skaičiavimo tankio kvadrantuose analizė trijų krypčių ANOVA (3E pav.) atskleidė kvadrantą [F(3,32)=6.450,P=0.0015 ] ir gydymo [F(1,32)=78.63, P < 0,0001] poveikis viduriniame aBLA subregione, su didesniu Fos + skaičiavimu baimėje, palyginti su kontekstine grupe 1 kvadrante (289 ± 28 vs. 165 ± 12, P=0,0031) ir 2 (361 ± 22 prieš 167 ± 30, P < 0,0001).

Be to, grupės viduje atlikta analizė parodė, kad baimės prisiminimas sukėlė didesnį Fos + skaičiaus tankį 1 kvadrante (289 ± 28) nei 3 kvadrante (180 ± 37, P=0).{{2{{27 }}}}168), tuo tarpu 2 kvadrantas (361 ± 222) buvo didesnis nei 3 (P < 0,0001) ir 4 (197 ± 20, P < 0,0001) kvadrantas. Reikšmingas kvadranto efektas taip pat buvo pastebėtas kaudaliniame aBLA subregione [F(3,32)=16.21,P < 0,0001].

Baimės prisiminimo grupė turėjo didesnį Fos + skaičiaus tankį 2 kvadrantuose (284 ± 59, P < 0.0001) ir 4 (190 ± 32, P=0.0423), palyginti su 3 kvadrantu (70 ± 6), o konteksto prisiminimo grupė turėjo didesnį Fos + skaičiavimo tankį 2 kvadrante (309 ± 35) nei 1 kvadrantą (132 ± 6, P=P < 0,0001), 3 (57 ± 19, P < 0,0001) arba 4 (148 ± 7, P < 0,0001).

Palyginus Fos + skaičių tankį gydymo grupėje ir kvadrantus tarp aBLA rostrokaudalinių subregionų (3E pav. ir 2 papildoma lentelė), gauta panašių išvadų kaip ir tdTomato, kur 2 vidurio kvadrantas (361 ± 22, P < 0 {{01}). ) ir uodegos (284 ± 59, P=0.0015)aBLA subregionai turėjo didesnį Fos + skaičiavimo tankį nei terostralinis subregionas (109 ± 30).

Mes taip pat įvertinome ryšį tarp užšalimo elgesio ir Fos + neuronų ansamblio dydžio visame aBLA, jo viduriniame subregione ir 2 vidurinio bei kaudalinio subregiono kvadrante. Vėlgi, nebuvo pastebėta jokių reikšmingų koreliacijų nei baimės, nei konteksto grupėje (3F pav.), o tai rodo, kad baimės elgesys neatspindi aBLA subregiono ar kvadranto, būdingo ansambliui, suaktyvintam nuotolinio baimės atminties prisiminimo metu, dydžio.

3 paveiksle pateikti duomenys iliustruoja, kad nuotolinis baimės atminties atkūrimas įdarbino didesnį aBLA Fos ansamblį nei konteksto atminties prisiminimas. Kaip ir baimės atminties formavimo ansamblis, didžiausias aktyvacijos tankis po baimės atminties prisiminimo buvo lokalizuotas viduriniame subregione ir 2 kvadrante tiek vidurinėje, tiek vidurinėje dalyje. uodegos subregionai, tačiau vėlgi baimės elgesys nebuvo koreliuojamas su šių ansamblių populiacijų dydžiu.

Nuotolinis baimės atminties prisiminimas sukelia stiprų subregionui būdingą aBLA reaktyvacijos ansamblį

Toliau kiekybiškai įvertinome neuronus, dvigubai pažymėtus tdTomato ir Fos imunoreaktyvumu (ty tuos, kurie buvo TRAPuojami baimės kondicionavimo metu ir vėl suaktyvinami nuotolinio atminties atkūrimo metu).

Dvigubai pažymėti skaičiai aBLA buvo didesni baimės (35 ± 2) nei konteksto (17 ± 2) grupėje [nesuporuotas t testas, t(8)=6.505,P=0. 0002]. Be to, reaktyvuota populiacija sudarė didesnę dalį populiacijos, TRAPOTŲ baimės sąlygojimo metu (30 ± 2 %) nei konteksto sąlygojimo (20 ± 3 %) [nesuporuotas t testas, t(8)=3.346, P { {19}}.0101] (1 lentelė). Skaičiavimo tankio analizė dvipuse ANOVA parodė reikšmingą sąveiką tarp aBLA subregiono ir gydymo [F(2,24)=5.477, P=0.0110] (4A–D pav.).

Baimės grupėje reaktyvacijos tankis buvo didesnis viduriniame (P < {{0}}.0001) ir uodeginiame (P=0.0001) nei rostraliniame (13 ± 4) subregione. Kontekstinėje grupėje panašus modelis buvo pastebėtas viduriniuose (68 ± 5 ir 27 ± 4, P < 0,0001) ir uodegos (53 ± 10 ir 27 ± 10, P=0,0098) subregionuose. .

Palyginus skaičiavimo tankį aBLA subregionų kvadrantuose ir gydymą (4E pav.), naudojant trijų krypčių ANOVA, nustatytas pagrindinis poveikis abiem viduriniams [kvadrantams: F(3,32)=28.98,P < 0. 0001; gydymas: F(1,32)=49.10, P < 0,0001] ir uodeginis [kvadrantai: F(3,32)=18.10 P < 0,0001; gydymas: F(1,32)=10.94, P=0.0023] subregionai.

Viduriniame subregione nuotolinis baimės atminties prisiminimas sukėlė didesnę neuronų reaktyvaciją, palyginti su 1 kvadranto kontekstu (94 ± 7, palyginti su 31 ± 6, P < 0.0001), 2 (83 ± 15). palyginti su 38 ± 10, P=0.0072) ir 4 (63 ± 9 prieš 20 ± 3, P=0.0129). Baimės grupėje taip pat buvo pastebėta didesnė reaktyvacija 1 (P < 0,0001) ir 2 (P=0,0009) kvadrantuose, palyginti su 3. CaudalaBLA buvo didesnė reaktyvacija (P=0,0100). pastebėta baimės grupės 2 kvadrante (133 ± 35), palyginti su kontekstine grupe (72 ± 10).

Be to, baimės grupėje 2 kvadranto reaktyvacija buvo žymiai didesnė nei 1 kvadranto (34 ± 7, P < 0.0001), 3 (23 ± 9, P < 0,0001) ir 4 ( 39 ± 7, P=0.0002). Panašiai 2 kvadranto reaktyvacija kontekstinėje grupėje buvo didesnė nei 3 kvadranto (4 ± 2, P=0.0023) ir 4 (16 ± 4, P=0.0292).

Palyginus grupės viduje ir kvadrante pakartotinai suaktyvintą skaičiavimo tankį tarp aBLA rostrokaudalinių subregionų, vėl buvo gauti rezultatai, panašūs į tdTomato + ir Fos + skaičius kaip 2 vidurio kvadrantą (83 ± 15, P < 0).{12}} 001) ir uodegos (133 ± 35, P < 0,0001) subregionai pasižymėjo didesne reaktyvacija nei rostralinis subregionas (16 ± 6) (4E paveikslas ir 2 papildoma lentelė).

Toliau įvertinome ryšį tarp užšalimo elgesio ir reaktyvuoto neuronų ansamblio dydžio aBLA visumoje, jo viduriniame subregione ir 2 vidurinio bei uodeginio subregiono kvadrante.

Nebuvo pastebėta jokių reikšmingų koreliacijų nei baimės, nei konteksto grupėje (4F pav.), o tai rodo, kad baimės elgesys neatspindi fos ansamblio dydžio, kuris buvo suaktyvintas formuojant baimės atmintį ir vėl suaktyvintas prisiminimo metu.

4 paveikslo išvados rodo, kad nuotolinis baimės prisiminimas įdarbino didesnį aBLA Fo reaktyvacijos ansamblį nei kontekstinės atminties atminimas. Kaip ir baimės atminties formavimasis ir prisiminimai, didžiausias reaktyvacijos tankis vėl buvo lokalizuotas viduriniame subregione ir 2 kvadrante tiek viduriniame, tiek uodeginiame subregionuose, tačiau vėlgi baimės elgesys nekoreliavo su šių ansamblių populiacijų dydžiu.

Diskusija

Mes panaudojome TRAP2 transgenines peles, kad ištirtume aBLA neuronalFos ansamblius, aktyvuotus mokantis kontekstinio baimės ir nuotolinio baimės atminties prisiminimo metu. Mes nustatėme, kad didesnius Fos ansamblius suaktyvino baimės mokymasis ir baimės atminties prisiminimas, palyginti su tik konteksto kontrolėmis. Baimės grupėje taip pat buvo didesnė neuronų populiacija, suaktyvinta kondicionavimo metu ir vėl atšaukimo metu (reaktyvuota). Taip pat pastebėjome, kad ansambliai buvo skirtingai pasiskirstę aBLA subregionuose ir subregioniniuose kvadrantuose, tačiau topografinis skaičiaus pasiskirstymas nebuvo koreliuojamas su baimės elgesiu.

Fos ansamblio aktyvinimas atminties formavimosi metu

Pranešimai apie Fos ekspresiją, sukeltą BLA baimės atminties testavimo metu, yra nenuoseklūs (Holahan ir White, 2004; DoMonte ir kt., 2016; Liu ir kt., 2022). Buvo pranešta, kad net ir po pripratimo, baimės kondicionavimas naudojant elektros šokus ir konteksto kondicionavimas be smūgių padidina Fos raišką, palyginti su gyvenamąja vieta narve (Campeau ir kt., 1991; Pezzone ir kt., 1992; Milanovic ir kt., 1998; Radulovic ir kt. al., 1998; Rosen ir kt., 1998; Day ir kt., 2001; Holahan ir White, 2004; Cho ir kt., 2017), tačiau pranešta, kad fosexpression po nuotolinio baimės prisiminimo didėja (Silva ir kt. ., 2019; Liu ir kt., 2022) arba nedidėja (Do-Monte ir kt., 2015; Cho ir kt., 2017), palyginti su konteksto prisiminimu.

Kai baimės kondicionavimas atliekamas po pripratimo treniruotės, kaip ir šiame tyrime, Fos ekspresuojantys neuronai greičiausiai atspindi tuos, kurie patiria stiprėjantį plastiškumą, koduodami baimės atmintį, ir tuos, kurie arba išlieka reaguojantys į kontekstinius signalus, nepaisant pripratimo lavinimo, arba reaguoja į jutimo įvestis, tiesiogiai suaktyvinta taikomų smūgių.

Konteksto sąlygojimas po pripratimo, vėlgi, kaip buvo atliktas šiame tyrime, Fos ekspresuojantys neuronai pirmiausia atstovauja tiems, kurie ir toliau reaguoja į kontekstinius signalus, kai kurie iš jų gali būti plastiški, kad būtų koduojama kontekstinė atmintis. Šiuo metu nėra visuotinai priimto eksperimentinio projekto, kuris visiškai kontroliuotų su atmintimi nesusijusį Fos aktyvavimą. Fosekspresijos kiekybinis nustatymas namų narvelio gyventojų kontrolės priemonėse, nors gali padėti interpretuoti leidžiant atimti „fono“ Fosaktyvumą, nekontroliuoja specialiai taikomų smūgių tiesioginio poveikio. Be to, neuronai, tiesiogiai reaguojantys į sukrėtimus, gali visiškai nesiskirti nuo tų, kurie koduoja baimės atmintį.

Nepaisant šių dažnai pasitaikančių projektavimo iššūkių, mūsų rezultatai, rodantys, kad baimės atminties formavimas ir nuotolinis baimės prisiminimas suaktyvino didesnį aBLA Fos ansamblį, nei pastebėta konteksto valdikliuose, rodo, kad skirtingi Fos ansamblio dydžiai bent iš dalies atspindi atminties kodavimą dėl neigiamo valentingumo besąlyginių dirgiklių susiejimo. (ty sukrėtimai) su kontekstiniais ženklais, esančiais kondicionavimo metu.

Skirtumai tarp dabartinių išvadų ir kai kurių ankstesnių ataskaitų gali atspindėti skirtumus tarp naudotos kontrolinės grupės (tik kontekstas ir gyvenamoji vieta namuose narve), besąlyginių dirgiklių (šokų) intensyvumo ar laiko, skirtingų tirtų BLA regionų, atminties prisiminimo laiko, palyginti su kondicionavimu (naujausias ir 2010 m. nuotolinis) ir galbūt net Fos dažymo ir kiekybinio nustatymo procedūrų skirtumai.

Tačiau mūsų suaugusių TRAP2 x Ai14 palikuonių naudojimas mažai tikėtinas, kad paaiškintų kiekybinius Fos ansamblio dydžių skirtumus prisiminimo metu, nes šiose pelėse c-fos transkripcija ir transliacija yra nepažeisti (DeNardo ir kt., 2019; Roy ir kt., 2022).

Fos baltymas paprastai kiekybiškai įvertinamas imunohistochemija (IHC). Ankstesni IHC tyrimai rodo, kad Fos sukeliamas BLA dėl baimės mokymosi didžiausias po ~90 min. ir išlieka padidėjęs iki 5 valandų (Chowdhury ir Caroni, 2019). Nepaisant pastarojo, Fos IHCresults yra Fos aktyvumo momentinis vaizdas, palyginti su rezultatais, gautais naudojant TRAP2 transgeninę sistemą, kuri, atrodo, užfiksuoja neuronus, kuriuose Fos transkripcija buvo indukuota per ~6 ar daugiau valandų aplink 4-OHT skyrimą (DeNardo). ir kt., 2019).

Todėl tdTomato ekspresija, kaip Fos indukcijos indeksas, potencialiai atspindi kumuliacinę išraišką, atsiradusią per ilgesnį laikotarpį. Tai padidina galimybę, kad tdTomato + TRAPed ansamblyje yra neuronų, kuriuos suaktyvina dirgikliai, nesusiję su baime / konteksto kondicionavimu. Kaip minėta, mes panaudojome pripratimo mokymą, kad sustiprintume specifinį baimę sukeliantį signalą, susijusį su konteksto užuomina arba su naujos aplinkos tyrinėjimu susijusiu „triukšmu“.

Naudojant šį eksperimentinį dizainą, diferencinė tdTomato išraiška gali būti labai svarbi norint suprasti baimės atminties procesus, nes manoma, kad Fos išraiška valandomis po baimės kondicionavimo yra būtina atminčiai konsoliduoti (Chowdhury ir Caroni, 2018). Todėl TRAP2 sistema gali pažymėti Fos ekspresuojančius neuronus, kurie susideda iš vieno ansamblio, aktyvuoto būtent baimės mokymosi metu, arba papildomus ansamblius, įdarbintus per kelias valandas po to, galbūt įskaitant atminties konsolidavimo ansamblius. Kartu šie svarstymai galėtų paaiškinti didesnį fos ansamblį (tdTomato +), kurį aptikome formuodami baimės atmintį, o ne kontekstinę atmintį.

Fo ansamblis per nuotolinį atminties priminimą

Aktyvinimas

Mes panaudojome IHC, kad užfiksuotume Fos ansamblį (Fos +), suaktyvintą nuotolinio baimės atminties prisiminimo metu, kuris buvo didesnis nei užfiksuotas po nuotolinio konteksto prisiminimo. Šis atradimas atitinka kitas ataskaitas apie BLA Fos raišką nuotolinio baimės atminties prisiminimo metu (Silva ir kt., 2019; Liu ir kt., 2022) ir lygiagrečiai ankstesnes aBLA specifines ataskaitas, kuriose aprašoma padidėjusi c-fos mRNR ekspresija pastarojo meto baimės atminties formavimosi / prisiminimo metu (Kim). ir kt., 2016; Zhang ir kt., 2020).

Pažymėtina, kad baimės atminties formavimas ir nuotolinė atmintis skirtingai suaktyvina aBLA neuronus, nes tik maždaug trečdalis buvo suaktyvinti.

Nepersidengiančios aBLA neuronų populiacijos nebuvo netikėtos, nes ankstesni tyrimai rodo, kad dalis BLA neuronų reaguoja į besąlyginio dirgiklio (ty smūgių) pojūtį (Corder ir kt., 2019), esantį baimės atminties formavimosi metu, o kita dalis gali reaguoti konkrečiai. į sąlyginius dirgiklius (kontekstus) atminties prisiminimo metu (Beyeler ir kt., 2018).

Šiuos kintamo aktyvavimo modelius aBLA ansambliuose atliekant atskiras baimės atminties užduotis (ty formavimąsi prieš atmintį) galima paaiškinti skirtingų neuronų grandinių įdarbinimu dėl baimės atminties formavimosi sukelto plastiškumo ir vėlesnio tinklo plastiškumo, dėl kurio atsiranda engramų migracija prieš nuotolinio atminties atkūrimo testą (Grewe ir kt. al., 2017; DeNardo ir kt., 2019). Ateities in vivo elektrofiziologiniai tyrimai reikalingi, kad būtų galima ištirti atsakymus formuojant baimės atmintį ir atsiminimą, lyginant BLA fos ansamblio (tdTomato +) neuronus ir nefosensemble neuronus.

Reaktyvavimas

Baimės mokymosi aktyvuotų BLA Fos ansamblio neuronų reaktyvacija užfiksuota dviejuose ankstesniuose tyrimuose, kuriuose nuotolinis baimės atminties prisiminimas įvyko praėjus 14 (Kitamura ir kt., 2017) ir 28 (Leeet al., 2022) dienų po kondicionavimo. Nors mūsų išvados 21 dieną yra panašios, mūsų eksperimentai taip pat atskleidė anksčiau neaprašytas išvadas.

Kaip pažymėta, vienas iš mūsų eksperimentinio plano privalumų yra teigiamos kontrolės (ty tik kontekstinio poveikio) grupės įtraukimas. Tai skiriasi nuo ankstesnių nuotolinių baimės atminties tyrimų, kuriuose buvo naudojama neigiamos kontrolės (ty namų narvelio) grupė. Pastarasis, nors ir leidžia įvertinti bazinį BLA aktyvumui, gali apriboti interpretaciją, nes neleidžia palyginti konteksto ir baimės sąlygotų grupių reaktyvavimo ansamblio dydžio (Leeet al., 2022). Mūsų dizainas leidžia atlikti šį palyginimą ir atskleidžia žymiai didesnį aktyvavimą baimės atminties prisiminimo metu, nei iš naujo tyrinėjant konteksto sąlygotą aplinką.

Be to, pagrindinis mūsų eksperimentų atradimas buvo pakartotinai suaktyvinto (engram) ansamblio aBLA subregioninės lokalizacijos nustatymas. Konkrečiai, mes nustatėme didesnį ansamblių tankį vidurinio aBLAsubregiono nugaros zonose (1 ir 2 kvadrantuose) ir kaudalinio subregiono dorsomedialinėje zonoje (2 kvadrantas).

Ankstesniuose baimės atminties tyrimuose buvo nustatyti įvesties ir išvesties projekciniai neuronai šalia BLA dorsomedialinės zonos, kurie gali prisidėti prie atminties ir valentingumo apdorojimo (Kim ir kt., 2016; Beyeler ir kt., 2018). Tai susiję su abipusiais ryšiais tarp dorsomedialinės BLA ir prelimbinės medialinės prefrontalinės žievės (PL/PFC) (McGarry ir Carter, 2017) ir ventralinio hipokampo CA1 srities (vCA1) (Jimenezet al., 2020; Kim ir Cho, 2020). . Atrodo, kad šios jungtys reprezentuoja sinapsinius substratus, skatinančius regioninę ir subregioninę Fos indukciją tarp mūsų reaktyvuotų ansamblių.

Kitas aBLA išvestis, į kurią verta atkreipti dėmesį, yra centrinės migdolinės dalies kapsulinė dalis (Kim ir kt., 2016, 2017), kuri reaguoja į kenksmingus veiksnius ir yra susijusi su nerimo ir baimės elgesiu (Bourgeois ir kt., 2001).

Neaiškus funkcinio nevienalytiškumo mastas identifikuotuose aBLA Fos ansambliuose. Nors ankstesni tyrimai, kuriuose daugiausia dėmesio buvo skirta vCA1 įvestims į BLA (Kim ir Cho, 2020; Lee ir kt., 2022), nustatė į LTP panašų sinapsinį potencialą tarp tariamo mokymosi ansamblio neuronų, sunku tiksliai palyginti šių sustiprintų neuronų vietą, palyginti su mūsų BLA Fos ansambliu. neuronai. Įvertinus, kiek anksčiau nustatytų BLA neuronų, susijusių su trumpesnio laikotarpio kontekstine baimės atmintimi, plastiškumas (Kim ir Cho, 2020; Leeet al., 2022) yra tarp šio tyrimo subregioninių aBLA Fos ansamblio neuronų ir įvertinant jų indėlį į nuotolinę baimės atmintį. su tuo susijusiam elgesiui reikės detaliau apibūdinti jų neurocheminius fenotipus ir anatominį ryšį.

Fos aktyvinimas kaip elgesio indeksas

Čia koreliacinės analizės metu nepavyko atskleisti ryšio tarp bet kurio aBLA Fos ansamblio dydžio ir su baime susijusio elgesio (ty laikysenos sustingimo), o tai rodo, kad vien Fos ansamblio dydis nėra pagrindinis baimės elgesio variklis arba kad Fosensemble pati yra reprezentacija. atminties engram ir nota neuronų populiacija, tiesiogiai prisidedanti prie elgesio, kurį skatina atminties prisiminimas.

Visoje aBLA (žr. 1 lentelę) baimės grupėje buvo pastebėti didesni Fos ansambliai (ty TRAPed, Fos + ir reaktyvuoti neuronai), palyginti su konteksto grupe. Panašus modelis buvo pastebėtas viduriniame aBLA subregione (žr. 2D, 4D pav.). Šie dydžio skirtumai gali rodyti slenkstinį aBLA gyventojų įdarbinimo lygį, reikalingą su baime susijusiam elgesiui sukelti, arba tai gali reikšti, kad dėl baimės elgesio reikia įdarbinti papildomas grandines. Pažymėtina, kad ansamblio dydžio skirtumai tarp konteksto ir baimės grupių išnyko dėl kai kurių aBLA kvadrantų, o tai gali reikšti, kad baimės elgesys reikalauja labiau anatomiškai išsklaidytų aBLA neuronų. Be to, tyrimai rodo, kad teigiamas valentinis užpakalinis BLA (pBLA) ir neigiamas valentinis aBLA neuronai vienas kitą slopina. BLA GABAerginiai interneuronai (Kim ir kt., 2016; Zhang ir kt., 2020).

Todėl baimės elgesys gali atspindėti neigiamo valentingumo aBLA neuronų sužadinimą, kuris ne tik skatina baimei būdingus rezultatus plačiai visoje limbinėje sistemoje, bet ir netiesiogiai slopina teigiamus valentinius BLA neuronus. Pastaroji galimybė turi būti suderinta su įrodymais, kad atskiri pagrindiniai neuronai aBLA ir pBLA reaguoja tiek į neigiamus, tiek į teigiamus valentinius dirgiklius (Beyeler ir kt., 2018), o tai rodo, kad valentingumas ir susijęs atminties kodavimas BLA gali būti nevisiškai atskirtas.

Reikėtų pabrėžti, kad neuronų, išreiškiančių aptinkamą Fos baltymo lygį, skaičius nėra ansamblio funkcijos matas. Apie BLA baimės formavimo ansamblį žinoma tai, kad jis gauna monosinapsinę įvestį iš atitinkamų ansamblių hipokampo PL/PFC ir vCA1 regione (Kim ir Cho, 2020). Nutolusiais laiko momentais šie įvesties duomenys gali paskatinti baimingą elgesį su baime nesusijusiame kontekste (Lee ir kt., 2022), ir suvaržyti į baimę panašų elgesį su baime susijusiame kontekste (Kitamuraet al., 2017). Tačiau, kadangi PL/PFC baimės ansamblio įvestis ne išimtinai sinapsuoja BLA baimės ansamblio neuronus (Lee ir kt., 2022), neaišku, kokiu mastu skirtingas baimės elgesys atspindi BLA baimės ansamblio veiklą. Todėl būsimuose tyrimuose reikės ne tik nustatyti, ar aBLA baimės formavimo ansamblis gali paveikti baimę panašų elgesį, bet ir baimės atminties aktyvuotų / iš naujo suaktyvintų ansamblių gebėjimą tai padaryti.

Išvada

Čia mes parodėme, kad mažiau nei pusė Fos ensembleneuronų, suaktyvintų atminties formavimosi metu, vėl suaktyvinami nuotoliniu būdu atkuriant atmintį, tačiau baimės ansambliai yra didesni nei jų kontekstiniai atitikmenys, ypač viduriniame aBLA subregione ir jo dorsomedialinėje zonoje. Apibendrinant, išvados rodo, kad nuotolinė kontekstinė baimės atmintis apima aBLA ansamblinius neuronus, kurių bendra populiacija suaktyvinta baimės mokymosi metu ir vėl suaktyvinama baimės atminties prisiminimo metu. Pastaroji populiacija gali būti kritinis subregioninisBLA substratas, per kurį išmokta baimė saugoma, kad būtų galima prisiminti nuotoliniu laiko momentu. Netinkamas šių ir kitų funkciškai susietų neuronų populiacijų plastiškumas gali būti pagrindiniai su baime susiję psichikos sutrikimai.

Duomenų prieinamumo pareiškimas

Šiame tyrime pateikti originalūs įnašai yra įtraukti į straipsnį / papildomą medžiagą. Daugiau užklausų galima kreiptis į atitinkamą autorių.

Etikos pareiškimas

Šį tyrimą su gyvūnais peržiūrėjo ir patvirtino Teksaso universiteto San Antonijaus sveikatos mokslų centro Gyvūnų priežiūros ir naudojimo komitetas.

Nuorodos

Beyeler, A., Chang, CJ, Silvestre, M., Leveque, C., Namburi, P., Wildes, CP ir kt. (2018). Valenciją koduojančių ir projekcijų apibrėžtų neuronų organizavimas bazolaterinėje migdolinėje dalyje. Cell Rep. 22, 905–918. doi: 10.1016/j.celrep.2017.12.097

Bourgeais, L., Gauriau, C. ir Bernard, JF (2001). Projekcijos iš centrinio migdolinio kūno branduolio nocicepcinės srities į priekinę smegenis: PHAL tyrimas su žiurkėmis. Euras. J. Neurosci. 14, 229–255. doi:10.1046/j.{6}}x.2001.01640.x

Campeau, S., Hayward, MD, Hope, BT, Rosen, JB, Nestler, EJ ir Davis, M. (1991). C-fos proto-onkogeno indukcija žiurkės migdoliniame kūne besąlyginės ir sąlyginės baimės metu. Brain Res. 565, 349–352. doi: 10.1016 / 0006-8993(91)91669-r

Cho, JH, Rendall, SD ir Gray, JM (2017). Smegenys apimantys Fos žemėlapiai, mokantis baimės ir atsiminti. Mokytis. Atm. 24, 169–181. doi: 10.1101/lm.044446.116

Chowdhury, A. ir Caroni, P. (2018). Mokymosi laiko vienetai, apimantys visos sistemos cFos ekspresijos palaikymą neuronų rinkiniuose. Nat. Komun.9:4122.

Chowdhury, A. ir Caroni, P. (2019). Autoriaus pataisymas: Mokymosi laiko vienetai, apimantys visos sistemos cfos ekspresijos palaikymą neuronų rinkiniuose. Nat.Commun. 10:3083. doi: 10,1038/s41467-019-11208-7

Corder, G., Ahanonu, B., Grewe, BF, Wang, D., Schnitzer, MJ ir Scherrer, G. (2019). Migdolinio nervo ansamblis, užkoduojantis skausmo nemalonumą.Science 363, 276–281. doi 10.1126/science.aap8586

Day, HE, Badiani, A., Uslaner, JM, Oates, MM, Vittoz, NM, Robinson, TE ir kt. (2001). Aplinkos naujovė skirtingai veikia c-fos mRNR ekspresiją, sukeltą amfetamino arba kokaino striaterminalis ir migdolinio kūno lovos branduolio subregionuose. J. Neurosci. 21, 732–740.

For more information:1950477648nn@gmail.com