Hipokampo tarpininkaujamų prisiminimų suaktyvinimas per konsolidavimą, siekiant sužlugdyti baimę 2 dalis

Toliau įvertinome ilgalaikį mūsų manipuliavimo poveikį. Aukščiau pateiktos išvados buvo pakartotos panašiu eksperimentiniu planu.

Galima teigti, kad tarp ilgalaikio poveikio ir atminties yra stiprus ryšys. Viena vertus, ilgalaikis poveikis gali turėti didelį poveikį atminčiai, kita vertus, atmintis gali turėti įtakos mūsų ilgalaikiam poveikiui.

Visų pirma, ilgalaikis poveikis atminčiai daugiausia atsispindi dviem aspektais: vienas – poveikis žmonių fiziologinėms funkcijoms, kitas – įtaka žmonių psichologinei būklei.

Ilgalaikis poveikis gali turėti įtakos mūsų fiziologijai, pavyzdžiui, tokiose srityse kaip dieta, miegas ir mankšta. Jei ilgą laiką gyvename nesveikoje aplinkoje, pvz., nesubalansuota mityba, prasta miego kokybė, ilgalaikis judėjimo trūkumas ir pan., šis ilgalaikis neigiamas poveikis mūsų kūne paliks tam tikrą atmintį ir taip paveiks mūsų smegenis. veikla ir atmintis.

Tuo pačiu metu ilgalaikiai padariniai taip pat turės įtakos mūsų psichinei būklei, pavyzdžiui, per didelė įtampa, nerimas ir stresas, kurie kenkia mūsų atminčiai.

Taip pat labai svarbus ilgalaikis atminties poveikis. Gera atmintis gali suteikti mums daugiau aiškumo, nepriklausomybės ir pasitikėjimo, todėl galime geriau kontroliuoti savo gyvenimą ir ilgalaikes pasekmes. Tai gali padėti mums geriau pakoreguoti savo būseną, taip sumažinant stresą, nerimą ir kitus nepalankius veiksnius, pagerinant mūsų gebėjimą atsispirti nusivylimui ir pagerinti mūsų gebėjimą prisitaikyti.

Todėl turėtume atkreipti dėmesį į ilgalaikio poveikio poveikį mums kasdieniame gyvenime, atkreipti dėmesį į sveikatą ir gerą psichinę būklę, ugdyti sveikos gyvensenos įpročius ir gerus prisitaikymo gebėjimus, kad galėtume visapusiškai pažaisti atmintį ir geriau susidoroti su problemomis. ilgalaikis poveikis, pasiekti reikšmingą augimą. Matyti, kad turime pagerinti atmintį, o Cistanche deserticola gali žymiai pagerinti atmintį, nes Cistanche deserticola taip pat gali reguliuoti neuromediatorių pusiausvyrą, pavyzdžiui, padidinti acetilcholino ir augimo faktorių kiekį. Šios medžiagos labai svarbios atminčiai ir mokymuisi. Be to, Cistanche deserticola 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

Tačiau užuot atlikę pelėms atkūrimo testą po tiesioginio šoko, mes palikome peles netrikdomas jų namų narve 2 savaites po išnykimo, o tada atlikome spontaniško išgavimo testą (1n pav.).

Praėjus 24 valandoms po baimės kondicionavimo (1o pav.), prisiminimo metu tiek teigiamos, tiek neutralios ChR2 grupės per paskutinę seanso pusę sustingo mažiau, palyginti su eYFP kontrolėmis (1p pav.). Nematėme jokių grupių skirtumų išnykimo metu (1q pav. ir papildomas 1c pav.).

Atsižvelgiant į poveikį, pastebėtą per atšaukimą, spontaniško atsigavimo testas parodė, kad tiek teigiamos, tiek neutralios ChR2 pelės užšalo rečiau, palyginti su eYFP kontrolėmis, ir palyginti su neigiama Chr2 grupe, parodydamos, kad mūsų manipuliavimas sukėlė ilgalaikį poveikį atminties atkūrimo procesams, kurie buvo akivaizdūs praėjus dviem savaitėms po išnykimo (1 pav.). 1r, s).

Svarbu tai, kad mes parodėme, kad užšalimo sumažėjimas, pastebėtas po žymėjimo ir teigiamos atminties stimuliavimo, negali būti siejamas tik su viruso injekcija ar šviesos stimuliacija. Tiksliau, mes nustatėme, kad pakartotinai suaktyvinus pažymėtą teigiamą atmintį (patelių ekspozicija) (papildomas 3a pav.), po to, kai pelėms buvo FC padidėjusį šaldymą po šoko (papildomas 3b pav., c), mažiau užšalo tik ChR2 pelės, kurios buvo stimuliuojamos lazeriu. .

Tai buvo lyginant su ChR2 pelėmis, kurios negavo stimuliacijos, eYFP pelėmis, kurios gavo stimuliaciją, ir grupe be viruso / be lazerio. Tai buvo tiesa atšaukimo metu (papildomas 3d pav.), pirmą išnykimo dieną ir per pirmąsias 3 išnykimo minutes (papildomas 3e, f pav.). Kaip ir tikėtasi, tiesioginio šoko metu nepastebėjome grupių skirtumų (papildomas 3g pav.), tačiau pastebėjome reikšmingą užšalimo sumažėjimą ChR2-Laser On grupėje, palyginti su visomis kitomis grupėmis, kai buvo atkurta (papildomas 3h pav., I).

Be to, šis poveikis pasireiškė tik tada, kai pelėms buvo dirbtinai suaktyvinta pažymėta atmintis FC kontekste (papildomas 4a pav.). Tada pažymėjome teigiamą atmintį (patelių ekspoziciją), o tada FC peles, kurios parodė užšalimą po smūgio (papildomas 4b pav.).

Kai ši atmintis buvo iš naujo suaktyvinta naujame kontekste, o pelės buvo grąžintos į kondicionavimo kontekstą po 24 valandų, atšaukimo metu ChR2 grupėje užšalimas nesumažėjo (papildomas 4c pav.).

Užšaldymas išliko panašus į eYFP kontrolę per išnykimą ir atkūrimą (papildomas 4d, e pav.). Šios išvados įrodo, kad mūsų manipuliavimas vyksta per konsolidavimą, nes tai būdinga tada, kai pelės natūraliai atsimena baimės atmintį, kurią šiuo atveju skatina kondicionavimo kontekstas.

Valentas yra svarbus: dirbtinio neutralaus namų narvelio patirties suaktyvinimo per konsolidavimą nepakanka, kad sutriktų baimės atmintis.

Aukščiau pateikti rezultatai iliustruoja, kad hipokampo trukdžiai, atsirandantys dėl teigiamų arba neutralių engramų pakartotinio aktyvavimo, veiksmingiau mažina sąlyginę baimę nei engramos, susijusios su neigiama patirtimi.

Norėdami toliau įvertinti valentingumo svarbą, pirmiausia išbandėme, ar naujoji švaraus narvelio patirtis iš tiesų buvo „neutrali“, o ne teigiama ar neigiama, nes nauji dirgikliai gali taikyti sudėtingą metodą ir išvengti dopaminerginių kelių, susijusių su išskirtinumu, atlygiu ir neofobija48. –52. Todėl neutraliam kito eksperimento komponentui naudojome namų narvelį38, kuriame pelės buvo netrukdomos.

Antra, paklausėme, ar atskiros teigiamos patirties, nesusijusios su moterimis, pakako baimei sumažinti. Todėl kaip kitą teigiamą patirtį naudojome akutokaino ekspoziciją53. Galiausiai susilpnėjo, ar nesugebėjimas sumažinti sustingimo stimuliuojant neigiamą engramą baimės atminties prisiminimo metu buvo šių prisiminimų sutapimo rezultatas.

Norėdami tai patikrinti, pažymėjome dDG ląsteles, kurios buvo aktyvios, kai pelės buvo FC kontekste C, kaip kitą neigiamą patirtį, nes ši interferencinė diagrama teoriškai sudaryta iš kai kurių tų pačių ląstelių kaip baimės atmintis, įgyta kontekste A dėl apibendrinimo. Norėdami išspręsti šiuos klausimus, mes vėl atidarė žymėjimo langą iš DOX ir pažymėjo teigiamą, neutralią arba neigiamą atmintį thedDG (2a pav.).

Pelės, priskirtos neigiamoms grupėms, iš pradžių buvo FC incontext C, rodančios reikšmingą užšalimą po šoko (2b pav.). Kitą dieną jie buvo FC, kaip ir anksčiau kontekste A. Pelės FC praėjusią dieną parodė didesnį užšalimą nei kitose grupėse prieš ir po šoko (2c pav.). Prisiminimo metu neigiamos ChR2 pelės ir toliau rodė daugiau užšalimo, palyginti su kitomis ChR2 grupėmis (2d pav.), kurios buvo stebimos viso seanso metu.

Tačiau jokioje ChR2-grupėje, palyginti su eYFP analogais, realiuoju laiku nesumažėjo užšalimas bet kurioje atšaukimo seanso dalyje (2d pav.). Nebuvo pastebėta jokių grupių skirtumų išnykimo metu (2e pav. ir papildomas 1d pav.), nei tiesioginio šoko (2f pav.).

Optinė namų narvelio atminties stimuliacija nepakako konkuruoti su baimės atmintimi, nes atkūrimo metu pastebėjome, kad tik teigiamos ChR2 pelės užšalo mažiau, palyginti su eYFP kontrolėmis ir neigiamomis grupėmis (2g pav.). Neigiamos ChR2 pelės užšaldė vienodai su kontrolėmis (2g pav., h).

Šie rezultatai patvirtina mūsų ankstesnes išvadas, rodančias, kad konkuruojančios teigiamos atminties, bet ne neutralios ar neigiamos atminties optinis stimuliavimas yra pakankamas, kad sutriktų baimės konsolidacija.

Pastebėtas užšalimo sumažėjimas nėra susijęs su padidėjusiu judesiu

Atskiroje pelių grupėje dDG ląstelės, dalyvaujančios koduojant ūminio kokaino poveikį, buvo pažymėtos nuo DOX (2i pav.). Kitą dieną, norėdami įvertinti, ar kokaino engramo suaktyvinimas sukels hiperlokomotorinį aktyvumą, mes išbandėme peles atvirame lauke, kur kokaino engramą vėl suaktyvinome per paskutines 5 minutes iš 10 minučių bandymo.

Neradome jokių grupių skirtumų tarp bendro linijų kirtimų skaičiaus (2j pav.), nuvažiuoto atstumo (2k pav.) ar greičio (2l pav.), o tai rodo, kad ankstesniame eksperimente pastebėtas užšalimo sumažėjimas nebuvo dėl padidėjusio judėjimo.

Be to, laikas, praleistas centre, atskleidė grupių skirtumus (2m pav.), o tai rodo, kad dirbtinis su akokainu susijusios atminties aktyvinimas nėra nei anksiogeninis, nei anksiolitinis.

Pelės atliks operantinį atsaką dirbtinai suaktyvindamos teigiamą atmintį

Nors hipokampas yra susijęs su teigiamos patirties apdorojimu, manoma, kad tai daro kartu su keliais regionais, susijusiais su inneuromoduliacija, įskaitant ventralinę tegmentinę sritį (VTA).

VTA yra svarbi smegenų atlygio sistemos sudedamoji dalis, o neigiamas afektines būsenas (pvz., nerimą) lemia VTA disreguliacija. Gerai nustatyta, kad VTA intrakranijinė savistimuliacija (ICSS) yra nepaprastai naudingas operantinis elgesys, kai graužikai palaiko elektrinių impulsų tiekimą, dėl kurio išsiskiria dopaminas54, 55.

Ši procedūra anksčiau buvo pritaikyta 56–61, kad į VTA būtų įtraukta in vivooptogenetinė dopaminerginių neuronų stimuliacija. Norėdami pažymėti ir vėl suaktyvinti dDG ląsteles, aktyvias šios teigiamos patirties metu, mes selektyviai ekspresavome ChR2 dopaminerginėse VTA ląstelėse, naudodami transgenines peles, kurios ekspresuoja Cre kontroliuojant dopamino transporterį (DAT).

Suleidome savo virusinius vektorius AAV5-Ef1a-DIO-(hChR2-E123A)-eYFP ir vienašališkai implantavome optinį skaidulą į VTA. Mes taip pat suleidome c-Fos-tTA-TRE-(ChR2)-eYFP ir implantavome optines skaidulas, nukreiptas į dDG (3a pav.). Iš pradžių pelės buvo pripratintos prie operacinės kameros ir joms buvo suteikta prieiga prie rato be pasekmių, o tai buvo pradinė priemonė.

Kitą dieną pelės buvo įdėtos atgal į operacinę dėžutę ir buvo įvestos dvi nosies prievadai, vienas aktyvus ir vienas neaktyvus. Nosis įkišama į aktyvų prievadą, sukelianti optogenetinę VTA stimuliaciją, o nosis įkišama į neaktyvų prievadą nesukelia stimuliacijos ir tarnavo kaip diskriminacinė kontrolė. Pelėmis buvo surengtos trys ICSS treniruotės, o po to buvo pašalintas DOX.

Jie buvo sugrąžinti į ketvirtą treniruotę, kurios metu buvo pažymėtos dDG ląstelės, reaguojančios į VTA savistimuliaciją. Kitą dieną prieiga prie nosies angų buvo apribota, o ratas sukasi sukėlė optinę dDG stimuliaciją, kad iš naujo suaktyvintų VTA savistimuliacijos engramą. Tai buvo atlikta siekiant įvertinti, ar pelės atliks operantinį atsaką į teigiamą (VTA-ChR2, dDG-ChR2). arba neutralios (VTA-eYFP,dDG-ChR2) patirties, palyginti su dDG-eYFP kontrolėmis (3a pav.).

Pelės, kurioms buvo sušvirkštas ChR2 į VTA, nosies kišimas į aktyvųjį prievadą buvo žymiai didesnis nei neaktyvus, ir jie padidėjo per seansus, parodydami pelių gebėjimą atskirti prievadus ir savarankiškai pateikti optinę stimuliaciją už atlygį (3b–e pav.). Palyginus rato pagrindo matavimus su mokymu ir bandymu, pelėms, kurioms buvo sušvirkštas ChR2 VTA ir dDG, buvo atlikta daugiau ratų apsisukimų, kurie buvo judinami ilgesnį laiką ir ilgesnį atstumą (3f–h pav.) ir sukėlė daugiau stimulų (3i pav.) visos kitos grupės.

Šis atradimas rodo, kad pelės atliks operantinį atsaką, kad išlaikytų dirbtinį teigiamos atminties, ypač VTA savistimuliacijos, atmintį. Pelės nepasižymėjo tokiu elgesiu, kad prisimintų apie operantinės dėžutės poveikį nesant VTA stimuliacijos. Po šio bandymo pelėms buvo taikomas tas pats eksperimentinis protokolas, kaip ir anksčiau, kai jos buvo FC kontekste. Kur joms buvo parodytas užšalimas po šoko (3j pav. ir papildomas 1e pav.), o po to buvo atliktas baimės atminties prisiminimo testas.

Iš naujo suaktyvinus VTA savistimuliacijos engramą (VCDC) atšaukimo metu sumažėjo užšalimas viso seanso metu (3k pav.). Lygiai išliko žemi per visą išnykimą (3l pav. ir papildomas 1e pav.), tiesioginį šoką (3m pav.) ir atkūrimą (3n pav.).

Įdomu tai, kad tarp dviejų dDG-eYFP grupių grupė, kuri anksčiau gavo VTA stimuliaciją (VCDE), parodė teigiamą šios patirties poveikį, nes buvo vidutinis užšalimo lygis, palyginti su VCDC grupe ir kitomis kontrolinėmis grupėmis EXT1 (3l pav.) greitas šokas, kad būtų atkurtas (3o pav.). Kartu šie rezultatai rodo, kad naudingos patirties trukdžiai gali neutralizuoti neigiamas emocines būsenas.

Atsitiktinai pažymėtų dDG neuronų aktyvavimo taip pat pakanka, kad būtų skatinamas baimės konsolidavimas

Tada mes paklausėme, ar dirbtinis teigiamos atminties suaktyvinimas, kuris apima nedidelio neuronų rinkinio stimuliavimą (<10%)38, can update a fear memory during reconsolidation, could we circumvent the positive-valence prerequisite to achieve a similar effect if we activate a larger population of neurons not necessarily tied to memory? 

Skirtingai nuo ankstesnių eksperimentų, kai naudojome cFos indukuojamą žymėjimo strategiją ląstelėms, dalyvaujančioms skirtingose ​​​​patirtyse, žymėti, čia mes panaudojome virusą su konstituciniu promotoriumi (CaMKIIa), kad atsitiktine tvarka dDGneuronus žymėtume ChR2 (4a pav.).

Pelėms buvo sušvirkštas neskiestas arba praskiestas virusas, kad būtų pažymėta atitinkamai didelis procentas arba dalis dDG ląstelių. Pelėms po smūgio buvo užšalimas po to, kai buvo FC (4b pav. ir papildomas 1f pav.).

Kitą dieną atšaukimo metu pažymėti neuronai buvo optiškai stimuliuojami. Per pirmąją sesijos pusę realiuoju laiku užšalimas sumažėjo tiek neskiestose, tiek praskiestose ChR2 grupėse, tačiau antroje pusėje tik neskiestose grupėse užšalimas buvo mažesnis (4c pav.).

Neskiesta-ChR2 grupė ir toliau mažiau užšalo per išnykimą (EXT1 ir EXT2) (4d pav.), o tiek neskiestas, tiek praskiestos ChR2 grupės per pirmąsias 3 EXT1 minutes užšaldė mažiau nei eYFP grupės (papildomas 1f pav.).

Kaip ir tikėtasi, tiesioginio šoko metu grupių skirtumų nebuvo (4e pav.). Atkūrimo metu pastebėjome, kad sušalimas sumažėjo tiek neskiestose, tiek praskiestose ChR2 grupėse, palyginti su eYFP kontrole (4f pav.) ir lyginant su tiesioginiu šoku (4g pav.).

Mūsų poveikis buvo stipresnis neskiestoje grupėje, o tai rodo, kad pakartotiniu konsolidavimu pagrįsti procesai gali būti pradėti aktyvuojant ansamblius, kurie nėra prijungti prie tam tikro valentingumo engramo, jei aktyvuota pakankamai ląstelių. Ši atminties moduliavimo strategija gali būti panaši į stimuliavimo protokolus, šiuo metu patvirtintus naudoti žmonėms 62, 63.

For more information:1950477648nn@gmail.com