Skirtingi trumpo aplinkos praturtinimo po žiurkių socialinės izoliacijos padariniai 3 dalis

Neuronų veikla

Kiekybiškai įvertinome c-Fos+ ląstelių skaičių kiekviename dominančiame regione, paėmėme kiekvieno gyvūno aritmetinį vidurkį ir palyginome grupės lygiu (6 pav.). Ištirtos sekcijos buvo paimtos panašiais rostra-kaudaliniais lygiais (nuo -3.0 iki -3,6 nuo Bregmos taško; Paxinos ir Watson, 2006), kad būtų sumažintas topografinio kintamumo poveikis neuronaliniam aktyvumui.

Neuronai yra pagrindiniai neuronų vienetai smegenyse ir atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį žmogaus organizme. Neuronų veikla atlieka pagrindinį vaidmenį žmogaus atmintyje, mąstymui, sprendimų priėmimui ir sąmonės būsenai. Žemiau mes gilinsimės į ryšį tarp neuronų aktyvumo ir atminties.

Pirma, neuronų veiklos smegenyse poveikis atminčiai gali būti realizuotas per neuronų sinapsines jungtis. Tarp neuronų gali susidaryti tūkstančiai sinapsinių jungčių ir šios jungtys yra svarbūs informacijos perdavimo smegenyse keliai. Kai neuronas suaktyvinamas, išsiskiria neurotransmiteriai, kurie veikia kaimyninių neuronų aktyvumo būseną. Šiuos sinapsinius ryšius galima sustiprinti nuolat naudojant, taip pagerinant atminties išsaugojimą ir atkūrimą.

Antra, neuronų aktyvumą galima suskirstyti į dvi kategorijas: sužadinimą ir slopinimą. Kai neuronai sužadinami, jų generuojami elektriniai signalai gali plisti į gretimus neuronus, sustiprindami neuronų sužadinimo aktyvumą. Ši stimuliuojanti veikla yra svarbi siekiant pagerinti atminties išsaugojimą ir atkūrimą, nes ji padeda žmonėms geriau įsiminti ir suprasti informaciją. Priešingai, kai neuronai yra slopinami, jų generuojami elektriniai signalai slopina gretimų neuronų aktyvumą ir taip susilpnina smegenų gebėjimą apdoroti informaciją. Todėl turėtume stengtis vengti kai kurių nesveikų įpročių ir aplinkos, tokių kaip nesaikingas gėrimas ir miego trūkumas. Šie įpročiai gali pakenkti neuronų veiklai ir trukdyti mokymuisi bei atminčiai.

Galiausiai, gyvenimo iššūkius turėtume priimti optimistiškai. Taip yra todėl, kad optimistinė emocinė būsena gali skatinti ryšius tarp neuronų ir dar labiau sustiprinti atmintį. Priešingai, neigiamos emocinės būsenos gali trukdyti ryšiams tarp neuronų, todėl žmonių atmintis tampa trapesnė.

Trumpai tariant, neuronų veikla yra glaudžiai susijusi su atmintimi. Stiprindami sinapsinius ryšius tarp neuronų, palaikydami sužadinamąjį neuronų aktyvumą, vengdami nesveikų įpročių ir aplinkos bei išlaikydami optimistinį požiūrį, galime nuolat gerinti atmintį ir pasiekti daugiau sėkmės mokymosi ir gyvenimo srityse. Matyti, kad turime gerinti atmintį, o Cistanche deserticola gali žymiai pagerinti atmintį, nes Cistanche deserticola yra tradicinė kinų vaistinė medžiaga, turinti daug unikalių poveikių, vienas iš jų – gerinti atmintį. Maltos mėsos veiksmingumą lemia įvairios joje esančios veikliosios medžiagos, įskaitant rūgštį, polisacharidus, flavonoidus ir kt. Šie ingredientai gali įvairiais būdais skatinti smegenų sveikatą.

Spustelėkite žinoti 10 būdų, kaip pagerinti atmintį

Kaip parodyta tipiniuose c-Fos imuninio žymėjimo paveiksluose (6 pav.), nustatėme, kad c-Fos+ ląstelių skaičius RSC labai skyrėsi esant nuolatiniam SI (M= 2356.5, SD=438.4). ) ir SI į EE gyvūnus (M=3443.7,SD=856.3; t (10)=2.77, p=0.02, d {{17 }}.6, nepriklausomų imčių t-testas; 7 pav.). Panašiai KLR ištisiniai SIgyvūnai (M=739.7, SD=201.4) turėjo žymiai mažiau c-Fos+ ląstelių, palyginti su eksperimentine grupe (M=2398.3, SD).=1070.6; t (10)=3.73, p=0.004,d=2.15, nepriklausomų imčių t-testas; 7 pav.).

Tokio skirtumo nepastebėta LA (nepertraukiamas SI: M=823.6, SD=225.6 vs. SI į EE: M=957, SD =584.4); t (8)=0.48, p=0.647, nepriklausomų imčių t testas; 7 pav.) arba BL (nuolatinis SI: M=588.2, SD {{16) }}.5 prieš SI į EE: M=1176.4, SD=677.7; t (8)=1.66, p=0.136, nepriklausomas mėginių t testas; 7 pav.).

Diskusija

Mes parodome, kad trumpas EE po 30 dienų socialinės izoliacijos sukėlė priešingų į depresiją ir nerimą panašų elgesį. Palyginti su kontroline grupe, gyvūnai, perėję iš SI į EE, padidino FST elgesio neviltį. Priešingai, po 5 sodrinimo dienų toje pačioje grupėje nustatėme didelį anksiolitinį poveikį.

Trumpai tariant, praturtinti gyvūnai po SI parodė geresnį erdvinės atminties našumą per pirmąsias 2 WYM dienas, palyginti su nuolatine SI grupe, o tai rodo greitesnį mokymąsi. Trumpas praturtėjimas buvo susijęs su neuronų aktyvumo lygio pokyčiais retrosplenialinėje ir peririninėje žievėje. SI ir EE gyvūnai turėjo žymiai didesnį c-Fos+ ląstelių skaičių šiuose žievės regionuose, palyginti su kontroliniais gyvūnais.

Pakartojant ankstesnius tyrimus, kuriuose teigiama, kad sumažėjo EE svoris (Harati ir kt., 2011; Moncek ir kt., 2004; Zaias ir kt., 2008), SI ir EE gyvūnų kūno svoris žymiai sumažėjo po sodrinimo. Tai buvo priešingai nei kiti darbuotojai, teigiantys, kad lėtinis (Glueck ir kt., 2017; Grimmet al., 2016, 2018) ar trumpas praturtėjimas (Beale ir kt., 2011) neturėjo įtakos svoriui.

Praturtinimo narvelyje esantis bėgimo ratas (Augustsson ir kt., 2002; Harati ir kt., 2011; Steinet al., 2016) ir pradinis trumpalaikis šėrimo slopinimas, stebimas porose laikomiems gyvūnams po izoliacijos (Lopak ir Eikelboom, 2000; O „Connor & Eikelboom, 2000; Weisinger ir kt., 1989) galėjo paaiškinti šį skirtumą.

Ilgalaikė izoliacija nekeičia maisto suvartojimo (Hellemans ir kt., 2004) ar kūno svorio (Fone & Porkess, 2008), tokio svorio pokyčio nepastebėta nuolatinių SI gyvūnų.

Reikėtų pažymėti, kad elgesio neviltis, pastebėta SI ir EE grupėje, nebuvo medžiagų apykaitos skirtumo pokyčių atspindys, nes bendras lokomotorinis aktyvumas OFT grupėse nesiskyrė. Šis atradimas vertas dėmesio, nes pats lėtinis ar subchroninis SI gali būti naudojamas kaip graužikų depresijos modelis (Djordjevic ir kt., 2015; Stanisavljević ir kt., 2019).

Priešingai, yra prieštaringų rezultatų, susijusių su EE poveikiu elgsenos nevilčiai. Kai kurie tyrimai neparodė reikšmingo poveikio (Cui ir kt., 2006; Simpsonet al., 2012), o kiti nustatė padidėjusį mobilumą FST bandymo fazėje, o tai rodo antidepresinį poveikį (Brenes ir kt., 2008; Cui ir kt., 2006). Porsoltas ir kt., 1977).

Viena iš mūsų tyrime pastebėto trumpo EE slopinančio poveikio priežasčių gali būti naujoviškas stresas, kurį sukelia sodrinimo narvas po santykinai ilgalaikės izoliacijos su minimalia aplinkos stimuliacija (Hennessy ir Foy, 1987; Miura ir kt., 2002). Reiškinys, taip pat pastebėtas žmonėms, naujumo stresas buvo susijęs su sinaptinio monoamino kiekio pokyčiais ir padidėjusiu HPA ašies aktyvumu (Miuraet al., 2002). Tačiau trumpalaikio EE slopinamąjį poveikį mūsų tyrime lydėjo didelis anksiolitinis poveikis, pastebėtas EPM (4 pav.).

Aplinkos praturtinimas taip pat gali veikti kaip socialinis stresas, sukeldamas stresą, ypač tiems, kurie nėra pažįstami vieni kitiems (Brown & Grunberg, 1995).

Reikėtų pažymėti, kad aštuoni SI to EE grupės gyvūnai iš pradžių buvo kilę iš keturių skirtingų namų narvų, todėl dauguma kitų EE narvelių gyvūnų buvo nepažįstami. Perpildymas, kaip ir izoliacijos stresas, yra susijęs su padidėjusiu adrenokortikotropinio hormono (AKTH) ir kortikosterono (CORT) kiekiu plazmoje (Dronjak ir kt., 2004).

Nepaisant šių galimų pakitimų, trumpas šio tyrimo praturtinimas sukėlė didelį anksiolitinį poveikį, kaip buvo pastebėta daugumoje ankstesnių tyrimų (Galani ir kt., 2007; Haratiet al., 2013; Leal-Galicia ir kt., 2008; Leal-Galicia ir kt. ., 2007; Peña ir kt., 2006; Sampedro-Piquero ir kt., 2014; bet žr. Goes ir kt., 2015; Mann ir Gervais, 2011). Priešingai, ilgalaikis izoliavimas dažnai sukelia anksiogeninį poveikį EPM (Djordjevic ir kt., 2015; Hall, 1998), taip pat kitas į nerimą panašaus elgesio priemones (Spasojevic ir kt., 2007; Zlatković ir kt., 2014).

Panašiai kaip ir šio tyrimo planas, Ravenelle ir kt. (2013) parodė, kad žiurkės, išaugintos į didelį nerimą ir po nujunkymo veikiamos EE, daugiau laiko praleido atvirose EPM rankose, palyginti su skurdžiomis didelio nerimo žiurkėmis.

Šie atradimai rodo, kad, skirtingai nei elgesio neviltis, ryšys tarp gyvenimo (aplinkos) sąlygų ir nerimo yra aiškus: padidėjęs praturtėjimas mažina nerimą (Benaroya-Milshtein ir kt., 2004; Ravenelle ir kt., 2014; Sampedro-Piquero ir kt., 2013, 2013). ). Remiantis dabartinėmis išvadomis, kiti trumpi EE eksperimentai pranešė apie anksiolitinį poveikį net 2 savaites po sodrinimo (BrionesAranda ir kt., 2020). Keliuose tyrimuose, kuriuose nebuvo pranešta apie anksiolitinį sodrinimo poveikį, sodrinimo trukmė ir intensyvumas galėjo būti nepakankami (žr. Goes ir kt., 2015; Simpson ir Kelly, 2012). Dabartiniame tyrime EE narvas apėmė bėgimo ratą, skirtą savanoriškai mankštintis, o tai dar labiau sumažina į nerimą panašų elgesį EPM (Binderet al., 2004; Burghardt ir kt., 2004).

Norėdami įvertinti trumpo praturtinimo kognityvinį poveikį, pasirinkome paprastą, bet įvairiapusę atminties užduotį – WYM spontaniško keitimo testą. Ši erdvinė darbinė atmintis priklauso nuo kelių struktūrų, įskaitant prefrontalinę žievę, hipokampą ir bazinę priekinę smegenis. Prastos būsto sąlygos ir socialinė izoliacija lemia keletą su plastiškumu susijusių pakitimų žievėje (Gregory & Szumlinski, 2008; Ieraci ir kt., 2016; Popa ir kt., 2020), kartu su erdvinės darbinės atminties užduočių pablogėjimu (Gregory ir Szumlinski, 2008; Melendez ir kt., 2004).

Praturtinimas, nekontrastingumas, dažnai sukelia priešingą poveikį neuronų ir elgesio lygmenyje (Sampedro-Piquero ir kt., 2013). Mūsų išvados rodo, kad 5 dienų sodrinimas buvo pakankamai stiprus, kad padidintų erdvinės darbinės atminties našumą po 30 dienų SI streso. Šis skirtumas neišliko trečią bandymo dieną, kai abiejų grupių delsa nustatyti reikiamą platformą reikšmingai sumažėjo. Įtemptas WYM pobūdis galėjo prisidėti prie šių rezultatų.

WYM užduotis, kaip ir kiti vandens labirintai, priklauso nuo prigimtinės gyvūno motyvacijos pabėgti nuo baisių sąlygų (ty vandens). Nerimo lygių skirtumai gali turėti įtakos atminčiai pirmaisiais užsiėmimais, kol gyvūnai nesužinos, kad yra pabėgimo platforma. Toks skirtingas poveikis būtų laikinas, nes buvo šešios iš eilės bandymų per dieną ir gyvūnai, kurie negalėjo rasti platformos per 60 sekundžių, kiekvieno bandymo pabaigoje buvo švelniai nukreipiami link jos.

Šiuos skirtingus elgesio rezultatus koreliavome su c-Fos imunohistochemija. Kadangi didžiausias c-Fosproteino ekspresijos lygis atsiranda maždaug 90 minučių prieš perfuziją, grupės lygio skirtumai, pastebėti neuronalyvumo srityje, daugiausia atspindi skirtingas aplinkos sąlygas.

Tačiau kai kurie iš šių skirtumų gali atsirasti dėl ilgalaikių neuronų grandinių pakitimų, kuriuos sukelia trumpas EE, ir skirtingą vėlesnių elgesio testų poveikį. Teoriškai trumpas EE tam tikruose regionuose galėjo sudaryti naujas grandines ir modifikuoti senas, todėl tomis pačiomis sąlygomis aktyvių neuronų skaičius skirtųsi (Nikolaev ir kt., 2002; Zorzoet al., 2019). Mūsų tyrime nebuvo įmanoma atskirti šių ilgalaikių neuronų aktyvumo pokyčių nuo trumpalaikių skirtumų, atspindinčių aktyvumą maždaug 90 minučių prieš perfuziją.

SI ir EE gyvūnuose mes užfiksavome žymiai daugiau c-Fos + ląstelių retrosplenialinėje žievėje, asociacijos žievėje, dalyvaujančioje alocentrinėje erdvinėje navigacijoje ir atmintyje, be keleto kitų funkcijų (Hindley ir kt., 2014; Vann & Aggleton, 2002). Be to, šie gyvūnai turėjo daugiau c-Fos + ląstelių peririninėje žievėje, žievės regione, kuriame buvo atpažįstamas objektas ir asociatyvioji atmintis (Samarthet al., 2017; Unal ir kt., 2012). Ši struktūra, suteikianti tankiausią entorininės žievės aferentą, taip pat reikalinga erdvinei darbinei atminčiai (Liu ir Bilkey, 2001). Abu rezultatai papildo greitesnį mokymąsi, pastebėtą tarp SI ir EEanmals ankstyvoje WYM fazėje.

Migdolinio kūno šoniniuose ir bazolateraliniuose branduoliuose c-Fos-imuninio žymėjimo skirtumų grupės lygiu nebuvo. Ankstesnis tyrimas dėl FosB/DFosB imunoreaktyvumo bazolateriniame migdolinio kūno komplekse (BLA) ir medialinėje prefrontalinėje žievėje (mPFC) pakeitus SI prie EE (kiekvienas 4 savaites) nustatė, kad izoliuotų gyvūnų BLA ir SI mPFC EE gyvūnams (Watanasriyakul) buvo žymiai daugiau imuninio ženklinimo. ir kt., 2019). Mūsų išvadose didesnis c-Fos+ ląstelių skaičius, rastas retrosplenialinėje ir peririnalinėje SI ir EE gyvūnų žievėje, atitinka minėtą mPFC stebėjimą. Priešingai, mes nepastebėjome reikšmingo LA ar BL skirtumo. Tikėtina, kad migdoliniame kūne pastebėtas c-Fos imunoreaktyvumas dažniausiai atspindi laikinus neuronalinio aktyvumo pokyčius: neuronus, kurių degimo lygis yra didelis maždaug 90 minučių prieš perfuziją. Taigi skirtingi elgesio rezultatai, pastebėti FST ir EPM, nekoreliuoja su ilgalaikiu neuronų aktyvumo skirtumu.

Nepaisant jo populiarumo elgesio neuromoksluose, vyksta didelės diskusijos dėl FST, kaip klinikinės depresijos graužikų modelio, pagrįstumo. Viena kritikos kryptis mano, kad nejudrumas FST yra prisitaikantis elgesys, o ne elgesio nevilties požymis (Anyan & Amir, 2018; Borsini ir kt., 1986; Molendijk & de Kloet, 2015, 2019). Remiantis šiuo požiūriu, padidėjęs FST-2 SI nejudrumas EE grupei negali rodyti elgesio nevilties; bet atspindi geresnį trumpai praturtintos grupės elgsenos adaptaciją (arba mokymąsi). Šios galimybės negalima visiškai atmesti (žr. Unal ir Canbeyli, 2019 m., išsamiai išnagrinėjus FST elgesio adaptacijos teoriją). Tačiau jei padidėjusį eksperimentinės grupės nejudrumą lėmė tik padidėjęs gebėjimas prisitaikyti, tai greičiausiai atsispindėtų jų bendrame WYM veiksmuose. FST{6}} buvo atlikta praturtinant keturias dienas, o paskutinė WYM sesija buvo padaryta 10 dienų praleidus EE narve. Todėl tikėtina, kad dauguma, jei ne visi, FST nejudrumo skirtumai atspindi grupės lygio emocinio apdorojimo skirtumus.

Vienas iš šio tyrimo apribojimų buvo išskirtinis žiurkių patinų naudojimas. Įvairių padermių laboratorinėms žiurkėms, kaip ir žmonėms, būdingi lyčių skirtumai dėl jautrumo nerimui ir skirtingiems depresijos simptomams, tokiems kaip anhedonija (Unal & Moustafa, 2021). Kalbant apie daugumą neurobiologinių tyrimų, kuriuose naudojami graužikų modeliai, šis techninis apribojimas riboja mūsų išvadų apibendrinimą. Kitas apribojimas buvo streso hormono matavimų trūkumas. Mūsų dizainas apsiribojo elgsenos streso matavimais ir naujausio neuronų aktyvumo įvertinimu ex vivo naudojant c-Fos imunohistochemiją.

Apskritai parodėme, kad trumpos EE procedūros pakako, kad po SI streso būtų pasiektas didelis anksiolitinis poveikis. Stebėtina, kad tai sukėlė priešingą elgesio neviltį. SI ir EE gyvūnai parodė žymiai didesnį nejudrumą FST bandymo fazėje, o nuolatinis SI turėjo santykinį antidepresinį poveikį. Trumpas sodrinimo laikotarpis buvo pakankamas, kad pagreitintų erdvinės darbinės atminties našumą ankstyvoje WYM fazėje. Šį stebėjimą papildė žymiai didesnė c-Fos baltymo ekspresija SI retrosplenial ir peririnalinėje žievėje EE gyvūnams. Kadangi socialinė izoliacija peržengė jos naudojimą kaip laboratorinį modelį ir tapo įprasta kasdienio gyvenimo dalimi COVID{1}} pandemijos metu (Unal, 2021), aplinkos sodrinimas patraukė dėmesį kaip potenciali išverčiama paradigma prieš žmogaus izoliaciją (Davim ir kt., 2020 m.;Rojas-Carvajal ir kt., 2021). Mūsų rezultatai atskleidė skirtingą į depresiją ir nerimą panašų praturtėjimo poveikį po santykinai ilgalaikės izoliacijos. Tai rodo, kad, skirtingai nei pažinimo efektai, veiksmingos perėjimo iš skurdžios į praturtintos būklės pasekmės nėra aiškios. Svarbus klausimas yra tai, ar šios išvados taikomos žmonėms, kurie po ilgalaikės socialinės izoliacijos yra veikiami santykinai praturtintų sąlygų.

Padėka Autoriai dėkoja Aybeniz Ece Çetin už c-Fos imunohistochemijos sukūrimą ir Cem Sevinç, Ege Kingir ir Salih Çayır už ląstelių skaičiavimo analizę. Šis tyrimas buvo paremtas EMBO (instaliavimo dotacija GU) ir Turkijos mokslinių ir technologinių tyrimų tarybos (projekto Nr. 121K260) dotacijų.

Nuorodos

Alleva, E. ir Santucci, D. (2001). Graužikų ir žmonių psichosocialinės ir „fizinės“ streso situacijos: neurotrofinų vaidmuo. Fiziologija ir elgesys, 73(3), 313–320.https://doi.org/10.1016/S0031-9384}(01)00498-X

Anyan, J. ir Amir, S. (2018). Per daug prislėgtas plaukti ar per daug bijai sustoti? Priversto plaukimo testo kaip nerimą panašaus elgesio matas, interpretacija. Neuropsichofarmakolas. 43, 931–933.https://doi.org/10.1038/npp.2017.260

Ashokan, A., Hegde, A., Balasingham, A. ir Mitra, R. (2018). Būsto aplinka daro įtaką su stresu susijusiems hipokampo substratams ir į depresiją panašiam elgesiui. Smegenų tyrimai, 1683, 78–85.https://doi.org/10.1016/j.brainres.2018.01.021

Augustsson, H., Lindberg, L., Höglund, AU, & Dahlborn, K. (2002). Žmonių ir gyvūnų sąveika ir gyvūnų gerovė įprastose ir aptvaruose laikomose žiurkėse. Laboratoriniai gyvūnai, 36(3), 271–281.https://doi.org/10.1258/002367702320162388

Beale, KEL, Murphy, KG, Harrison, EK, Kerton, AJ, Ghatei, MA, Bloom, SR ir Smith, KL (2011). Tikslus kūno svorio ir maisto suvartojimo matavimas aplinkai praturtintoms Wistar žiurkių patinams. Nutukimas, 19(8), 1715–1721.https://doi.org/10.1038/oby.2010.331

Bell, JA, Livesey, PJ ir Meyer, JF (2009). Aplinkos praturtinimas daro įtaką išgyvenamumui ir pagerina tyrinėjimą bei mokymąsi, tačiau senoms žiurkėms sukelia kintamą atsaką į radialinį labirintą. Developmental Psychobiology, 51(7), 564–578.https://doi.org/10.1002/dev.20394

For more information:1950477648nn@gmail.com