Sąveika tarp "Amygdala" ir "Medial Prefrontal Cortex" kaip hipokampo reguliatorių, kad būtų galima rekonsoliduoti ir sustiprinti rekonsoliduotą slopinančiąją vengimo atmintį

Daugiau informacijos:ali.ma@wecistanche.com

Abstraktus

Atminties pertvarkymasmanoma, kad jis palaiko ar sustiprinaoriginali atmintisarba pridėkite naujos informacijos į atmintį. Atgautasslopinančio vengimo (IA) atmintisyra sustiprintas per atminties rekonsolidaciją, aktyvuojant genų ekspresiją amygdaloje, medialinėje prefrontalinėje žievėje (mPFC) ir hipokampe, Tačiau lieka neaišku, kaip šie regionai sąveikauja, kad rekonsoliduotų / pagerintų IA atmintį Čia mes nustatėme, kad amygdala ir mPFC sąveika yra IA hipokampo reguliatoriai prieš srovęatmintisrekonsolidacija, farmakologinė amygdalos, mPFC ar hipokampo inaktyvacija iš karto po to, kai IA atminties paieška užblokavo IA atminties stiprinimą, Dar svarbiau, kad amygdalos ar mPFC inaktyvacija užblokavo c-Fos indukciją amygdaloje, mPFC ir hipokampe, o hipokampo blokada jį slopino tik hipokampe. Šie stebėjimai rodo amygdalos ir mPFC sąveiką ir jie abu veikia kaip hipokampo reguliatoriai prieš srovę, kad vėl sujungtų IAatmintis.Mūsų išvados rodo grandinės mechanizmus, kuriais grindžiamas IA atminties stiprinimas, rekonsoliduojant tarp amygdalos, mPFC ir hipokampo.

Raktažodžiai:Atminties pertvarkymas, Amygdala, Medial prefrontalinė žievė, Hipokampas,Atminties paieška, Atminties gerinimas

Atmintispaieška nėra pasyvus procesas, o veikiau atveria atminties procesus, kad būtų galima keisti ir (arba) atnaujinti atmintį. Gauta atmintis tampa labili ir vėl stabilizuojama per atminties rekonsolidaciją, kuriai reikalingas genų ekspresijos aktyvinimas [1–9]. Manoma, kad atminties rekonsolidacija palaiko ar pagerina pradinę atmintį arba prideda naujos informacijos į atmintį [6, 8, 10–12]. Anksčiau mes parodėme, kad gauta slopinančio vengimo (IA) atmintis sustiprėja per atminties rekonsolidaciją, kuriai reikalinga genų ekspresija amygdaloje, medialinėje prefrontalinėje žievėje (mPFC) ir hipokampe [9]. Svarbu tai, kad baltymų sintezės slopinimas amygdaloje sutrikdo regeneruotą IA atmintį, o šis slopinimas mPFC ar hipokampe blokuoja IA atminties stiprinimą be trikdžių, o tai rodo, kad amygdala reikalinga IA atminties rekonsolidacijai / stiprinimui, o mPFC ir hipokampas reikalingi jo tobulinimui. Šios išvados rodo, kad neuroniniai tinklai tarp amygdalos, mPFC ir hipokampo yra reikalingi IA atminties pertvarkymui / tobulinimui, tačiau amygdala vaidina skirtingus vaidmenis nuo mPFC ir hipokampo. Tačiau vis dar nežinoma, kaip šie smegenų regionai sąveikauja, kad rekonsoliduotų / pagerintų IA atmintį. Šiame tyrime mes ištyrėme mechanizmus, kuriais grindžiamas IA atminties rekonsolidavimas / stiprinimas, nagrinėdami amygdalos, mPFC ir hipokampo sąveiką po IA atminties paieškos.

Spustelėkite į Cistanche efektai atminčiai

Iš pradžių mes ištyrėme amygdalos, mPFC (infralimbinių ir prelimbinių regionų) arba hipokampo inaktyvacijos poveikį IA atminties rekonsolidacijai / patobulinimui, naudojant natrio kanalų blokatoriaus lidokaino (LIDO) mikroinfuziją į šiuos regionus (pav. lakas). Atliekant IA užduotį [9], pelės buvo dedamos į šviesos skyrių. 5 s po to, kai jie pateko į tamsų skyrių iš šviesos skyriaus, buvo pristatytas elektrinis kojų smūgis (mokymas). Pelės vėl buvo veikiamos šviesos skyriuje praėjus 24 val. po treniruotės (reaktyvacijos) ir buvo įvertinta jų kryžminė delsa patekti į tamsų skyrių. Pelės buvo grąžintos į savo namų narvus iškart po to, kai jos pateko į tamsų skyrių, negaudamos kojos. Iš karto po reaktyvacijos pelėms buvo atlikta LIDO arba nešiklio (VEH) mikroinfuzija į amygdalą, mPFC ar hipokampą. Po 48 val. kryžminė delsa buvo įvertinta du kartus su 48 valandų intervalu (PR-LTM-1 ir-2). Dvipusė pakartotinė dispersijos (ANOVA) analizė nustatė reikšmingą narkotikų ir vaistų poveikį, palyginti su laiku (pav. lakas; Papildomas failas 1). Remiantis mūsų ankstesniu tyrimu [9], post hoc Bonferroni analizė atskleidė, kad VEH grupėse buvo žymiai padidėjusi kryžminė delsa PR-LTM-1, palyginti su reaktyvacija, o tai rodo, kad IA atminties paieška šviesos skyriuje pagerino atmintį (pav. lakas). Priešingai, LIDO grupėse buvo parodytas palyginamas ir žymiai mažesnis kryžminis delsa PR-LTM-1, palyginti su atitinkamai reaktyvacija ir VEH grupėmis, o tai rodo, kad amygdala, mPFC ar hipokampo inaktyvacija iš karto po reaktyvavimo blokuoja IA atminties patobulinimą (pav. lakas). Svarbu tai, kad LIDO grupės parodė žymiai daugiau ir palyginamos kryžminės delsos PR-LTM-2 metu, palyginti su PR-LTM-1 ir VEH grupėmis pr-LTM-1, o tai rodo, kad LIDO grupės parodė IA atminties pagerėjimą PR-LTM-2, kai pr-LTM-1 nebuvo LIDO mikroinfuzijos. Kartu mūsų stebėjimai parodė, kad lido inaktyvavus šiuos regionus, buvo užblokuotas paieškos sukeltas IA atminties patobulinimas.

Toliau mes ištyrėme amygdalos, mPFC ar hipokampo inaktyvacijos lido mikrofuzijos būdu poveikį c-Fos ekspresijos indukcijai kituose regionuose po reaktyvacijos naudojant imunohistochemiją [9]. Atlikome panašų eksperimentą kaip ir pav. lakas, išskyrus tai, kad c-Fos išraiška buvo įvertinta praėjus 90 min. po reaktyvacijos [Reaktyvacijos (React) grupės]. Grupės be reaktyvacijos ("No-react") buvo apmokytos, bet nebuvo iš naujo veikiamos šviesos skyriaus. C-Fos teigiamų ląstelių skaičius buvo suskaičiuotas amygdaloje, mPFC ir hipokampe [9]. Svarbu tai, kad amygdalos ar mPFC inaktyvacija React grupėse slopino c-Fos ekspresijos indukciją kituose smegenų regionuose, nors ši inaktyvacija no-react grupėse neturėjo įtakos c-Fos ekspresijai kituose smegenų regionuose (pav.LG, h). Dvipusė ANOVA nustatė reikšmingą vaisto ir reaktyvacijos (pakartotinio poveikio arba pakartotinio poveikio nebuvimo) sąveiką hipokampe (CA1 ir CA3), amygdaloje (šoniniuose ir bazolateriniuose regionuose) ir mPFC (prieš limbinius ir inframbinius regionus)(1 papildomas failas). React grupės, infuzuotos VEH į amygdala arba mPFC, parodė reikšmingą c-Fos indukciją amygdaloje, mPFC ir hipokampe, palyginti su nereaguojančiomis grupėmis. Priešingai, React grupės, infuzuotos lido į amygdala arba mPFC, parodė žymiai mažesnį c-Fos ekspresijos lygį smegenų regionuose, palyginti su React-VEH grupėmis. Šie stebėjimai rodo, kad mPFC arba amygdala inaktyvacija slopina c-Fos indukciją amygdaloje, mPFC ir hipokampe.

Fig. 1 Amygdalos, mPFC ar hipokampo inaktyvacijos efektai dėl c-Fos išraiškos indukcijos. a–c LIDO mikroinfuzija į amygdalą (VEH, n =8, LIDO, n=11), mPFC (b VEH, n=9, LIDO, n=9) arba hipokampą (c VEH, n=10, LIDO, n=9). *p<0.05; two-way="" repeated=""  anova="" followed="" by="" the="" post="" hoc="" bonferroni="" test.="" d–f="" experimental="" time-course="" and="" representative="" immunohistochemical="" staining="" of="" c-fos-positive="" cells="" in="" the="" ba="" and="" il="" from="" the="" indicated="" group.="" scale="" bar,="" 100="" μm.="" g–i="" c-fos="" expression="" in="" the="" pl="" and="" il="" of="" the="" mpfc,="" ca1,="" ca3,="" and="" dg="" regions="" of="" the="" hippocampus,="" and="" la,="" ba,="" and="" cea="" regions="" of="" the="" amygdala="" 90="" min="" after="" the="" micro-infusion="" of="" lido="" or="" veh="" into="" the="" amygdala="" (g),="" mpfc="" (h)=""  or="" hippocampus="" (i).="" n="7–15" for="" each="" group.=""><0.05; two-way="" anova="" followed="" by="" the="" post="" hoc="" bonferroni="" test.="" anova="" analysis="" of="" variance,="" ba="" basolateral,="" cea="" central,="" dg="" dentate="" gyrus,="" il="" infralimbic,="" la="" lateral,="" lido="" lidocaine,="" no-react="" no="" reactivation,="" pr-ltm-1="" post-reactivation="" long-term="" memory="" test-1,="" pr-ltm-2="" post-reactivation="" long-term="" memory="" test-2,="" pl="" prelimbic,="" react="" reactivation,="" veh="" vehicle.="" error="" bars,="" standard="" error="" of="" the="" mean.="" the="" results="" of="" the="" statistical="" analyses="" are="" presented="" in="" additional="" file="">

Priešingai, hipokampo inaktyvavimas slopino c-Fos indukciją tik hipokampo CA1 ir CA3 regionuose, nedarant įtakos c-Fos išraiškai amygdaloje ir mPFC (pav. li). Dvipusė ANOVA nustatė reikšmingą narkotikų ir reaktyvacijos sąveiką hipokampe (CAl ir CA3), bet ne amygdala ir mPFC (1 papildomas failas). Te React grupė, infuzuota VEH į hipokampą, parodė reikšmingą c-Fos indukciją amygdaloje, mPFC ir hipokampe, palyginti su nereaguojančiomis grupėmis. Priešingai, React-LIDO grupėje hipokampe buvo žymiai mažesnis c-Fos ekspresijos lygis, tačiau amygdala ir mPFC ekspresija buvo panaši, palyginti su React-VEH grupe. Šie stebėjimai rodo, kad hipokampo inaktyvacija neturėjo įtakos c-Fos išraiškai kituose dviejuose regionuose. Kartu mūsų duomenys rodo, kad amygdala ir mPFC sąveikauja tarpusavyje ir veikia kaip hipokampo reguliatoriai prieš srovę.

Anksčiau mes parodėme, kad amygdala reikalinga IA atminties rekonsolidacijai, o mPFC ir hipokampas reikalingi jo tobulinimui, bet ne pakartotiniam susikonsolidavimui[9], o tai rodo, kad amygdala vaidina pagrindinį vaidmenį IA atminties rekonsolidacijoje / patobulinime po išgavimo. Tačiau dabartinis tyrimas parodė, kad amygdala ir mPFC vienodai prisideda prie IA atminties rekonsolidacijos / stiprinimo sąveikaujant tarpusavyje.

Mūsų stebėjimai rodo, kad hipokampas prisideda prie IA atminties gerinimo po to, kai jis buvo išgrobtas kaip pasroviui esantis amygdalos ir mPFC reguliatorius. Nors hipokampas gauna tiesioginį indėlį iš amygdalos [13], lieka nežinoma, kaip mPFC reguliuoja hipokampą, nes hipokampas negauna tiesioginio įvesties iš mPFC. Hipokampą netiesiogiai gali reguliuoti mPFCvia amygdala. Svarbu nustatyti nervines grandines, kurios tarpininkauja įėjimui iš mPFC į hipokampą.

Apibendrinant, mūsų stebėjimai rodo, kad amygdala ir mPFC sąveikauja tarpusavyje ir veikia kaip hipokampo reguliatoriai prieš srovę, kad rekonsoliduotų / sustiprintų gautą IA atmintį ir kad neuroniniai tinklai tarp šių regionų reguliuoja IA atminties rekonsolidaciją / patobulinimą.