Az elülső bazolaterális amygdala neuronok egy távoli félelem memória Engramból állnak, 2. rész

A távoli félelem memória felidézése egy régió-specifikus aBLA Fos együttest indukál

Az immunfestett metszetek elemzése feltárta, hogy a memóriafelidézés szignifikánsan nagyobb Fos + aBLA neuronok populációját aktiválta félelem-kondicionált (128 ± 5), mint kontextusfüggő (83 ± 3) egerekben [páratlan t-teszt, t(8) {{9} }.{11}}27, P < 0,0001](1. táblázat).

Az immunfestés és a memória kapcsolata mindig is forró téma volt a tudományos közösségben. Ahogy a kutatás folytatódik, egyre több bizonyíték bizonyítja, hogy az immunfestés pozitív hatással lehet a memóriára.

Először is, az immunfestés fokozhatja a memória kialakulását és fenntartását. Tanulmányok kimutatták, hogy az immunsejtek és az idegrendszer között összetett kölcsönhatások vannak, és a megfelelő immunfestés módosíthatja a neuronok aktivitását, ezáltal javítva a memória szintjét.

Másodszor, az immunfestés fokozhatja a kapcsolatot a memória és az érzelmek között. Az agyban az immunsejtek főként a memória és az érzelmek által irányított területeken oszlanak meg. Ezért a megfelelő immunfestés növelheti a kapcsolatot a memória és az érzelmek között, és javíthatja a memória hosszú távú hatékonyságát és stabilitását.

Ezenkívül a megfelelő immunfestés elősegítheti a neuronok regenerálódását és helyreállítását, valamint elősegítheti a neuronok és szinapszisok folyamatos megújulását és felerősödését, ezáltal javítva a memória szintjét.

Röviden, az immunfestés és a memória közötti kapcsolat pozitív. Az immunfestés tudományos technológiájának teljes körű kihasználása hatékonyan javíthatja a memória szintjét, és elősegítheti a fizikai és mentális egészséget. Javítanunk kell a memóriát, a Cistanche deserticola pedig jelentősen javíthatja a memóriát, mert a Cistanche deserticola szabályozhatja a neurotranszmitterek egyensúlyát is, például növeli az acetilkolin és a növekedési faktorok szintjét. Ezek az anyagok nagyon fontosak a memória és a tanulás szempontjából. Ezen túlmenően a hús javíthatja a véráramlást és elősegítheti az oxigénszállítást, ami biztosítja, hogy az agy elegendő tápanyagot és energiát kapjon, ezáltal javítva az agy vitalitását és állóképességét.

Kattintson az ismerje meg az agyműködés javításának módjait

A rostral-caudalis aBLA alrégió számlálásának vizsgálata (3A–C. ábra) kétutas ANOVA-val szignifikáns szubrégió és kezelés interakciót mutatott ki [F(2,24)=5.402,P=0 .0116] (3D. ábra).

A távoli félelem-memória visszaidézés csoportjában az aBLA Fos + számlálási sűrűsége nagyobb volt a közepén (254 ± 17), mint a rostralis (104 ± 11, P < 0,0001) vagy a caudalis (158 ± 26, P {{) 9}}.0004) alrégió, és nagyobb volt a caudalis, mint a rostralis alrégióban (P=0.0490).

A kontextus-memória visszaidézés csoportjában a Fos + számlálási sűrűsége összehasonlítható volt a középső (134 ± 24) és a caudalis (135 ± 11) alrégióban, de mindkettő nagyobb volt, mint a rostralis (51 ± 10) alrégióban. -régió (középső, P=0.0019; caudalis, P=0.0018). A csoportos elemzések azt mutatták, hogy a Fos + számsűrűség csak a félelem-emlékezési csoport középső aBLA alrégiójában volt nagyobb ( P < 0,0001).

A Fos + számsűrűség kvadránsokon belüli elemzése háromutas ANOVA-val (3E. ábra) [F(3,32)=6.450,P=0 kvadránst mutatott ki.0015 ] és a kezelés [F(1,32)=78.63, P < 0,0001] hatások a középső aBLA alrégióban, nagyobb Fos + számsűrűséggel a félelemben, mint az 1. kvadráns kontextuscsoportjában (289 ± 28 vs. 165 ± 12, P=0,0031) és 2 (361 ± 22 vs. 167 ± 30, P < 0,0001).

Ezenkívül a csoporton belüli elemzések azt mutatták, hogy a félelem-felidézés nagyobb Fos + számsűrűséget indukált az 1. kvadránsban (289 ± 28), mint a 3. negyedben (180 ± 37, P=0).{{2{{27 }}}}168), míg a 2. kvadráns (361 ± 222) nagyobb volt, mint a 3. (P < 0,0001) és a 4. negyed (197 ± 20, P < 0,0001). Szignifikáns kvadráns hatást figyeltek meg a caudalis aBLA alrégióban is [F(3,32)=16.21,P < 0,0001].

A félelem-felidéző ​​csoport nagyobb Fos + számsűrűséggel rendelkezett a 2. kvadránsban (284 ± 59, P < 0.0001) és a 4. (190 ± 32, P=0.0423)a 3. kvadránshoz (70 ± 6) képest, míg a kontextus-felidéző ​​csoport nagyobb Fos + számlálási sűrűséggel rendelkezett a 2. negyedben (309 ± 35), mint az 1. negyedben (132 ± 6, P=P < 0,0001), 3 (57 ± 19, P < 0,0001) vagy 4 (148 ± 7, P < 0,0001).

A kezelési csoporton belüli Fos + számok sűrűségének és az aBLA rostrocaudális alrégióinak kvadránsainak összehasonlítása (3E ábra és 2. kiegészítő táblázat) hasonló eredményeket eredményezett, mint a tdTomato esetében, ahol a középső 2. kvadráns (361 ± 22, P < 0 {01}). ) és a caudalis (284 ± 59, P=0.0015)aBLA alrégiók mindegyike nagyobb Fos + számsűrűséggel rendelkezett, mint a therostral alrégió (109 ± 30).

Kiértékeltük a fagyási viselkedés és a Fos + neuronális együttes mérete közötti összefüggést az aBLA egészében, annak középső alrégiójában, valamint a középső és a caudalis szubrégiók 2. kvadránsában. Ismét nem figyeltek meg szignifikáns korrelációt sem a félelem, sem a kontextus csoportban (3F ábra), ami arra utal, hogy a félelem viselkedése nem tükrözi a távoli félelemmemória felidézés során aktivált együttesre jellemző aBLA alrégió vagy kvadráns méretét.

A 3. ábra adatai azt mutatják, hogy a távoli félelem-memória felidézése nagyobb aBLA Fos együttest toborzott, mint a kontextus-memória felidézése. A félelemmemória-képző együtteshez hasonlóan a félelem-emlékezet felidézését követő legmagasabb aktivációs sűrűség a középső alrégióban és a 2. kvadránsban volt lokalizálva mind a középső, mind a középső és caudalis szubrégiókban, de a félelem viselkedése nem korrelált ezen együttes populációk méretével.

A távoli félelem-memória felidézése arobusztus, alrégió-specifikus aBLA-t indukál a reaktivációs együtteshez

Ezt követően számszerűsítettük a tdTomato és Fos immunreaktivitással kettős jelölésű neuronokat (vagyis azokat, amelyek a félelem kondicionálása során TRAP-ot kaptak, és a távoli emlékezés során újra aktiválódtak).

Az aBLA kettős jelölésű számai nagyobbak voltak a félelem (35 ± 2), mint a kontextus (17 ± 2) csoportban [páratlan t-teszt, t(8)=6.505,P=0. 0002]. Sőt, az újraaktivált populáció nagyobb hányada volt a félelem kondicionálása során TRAPed populációban (30 ± 2%), mint a kontextus kondicionálása során (20 ± 3%) [páratlan t-teszt,t(8)=3.346, P { {19}}.0101] (1. táblázat). A számsűrűség elemzése kétutas ANOVA-val szignifikáns kölcsönhatást eredményezett az aBLA alrégió és a kezelés között [F(2,24)=5.477, P=0.0110] (4A–D. ábra).

A félelem csoportjában a reaktivációs sűrűség nagyobb volt a középső (P < {0}.0001) és a caudalis (P=0.0001) régióban, mint a rostralis (13 ± 4) alrégióban. A kontextuscsoportban hasonló mintát figyeltek meg a középső (68 ± 5 vs. 27 ± 4, P < 0,0001) és a caudalis (53 ± 10 vs. 27 ± 10, P=0,0098) alrégiókban. .

Az aBLA alrégiók és a kezelés kvadránsai közötti számolássűrűség összehasonlítása háromutas ANOVA-val (4E. ábra) mindkét középső negyedre fő hatásokat mutatott [kvadránsok: F(3,32)=28.98,P < 0. 0001; kezelés: F(1,32)=49,10, P < 0,0001] és caudalis [negyedek: F(3,32)=18,10 P < 0,0001; kezelés: F(1,32)=10.94, P=0.0023] alrégiók.

A középső alrégió esetében a távoli félelemmemória felidézés nagyobb neuronális reaktivációt indukált az 1. kvadráns kontextusához képest (94 ± 7 vs. 31 ± 6, P < 0.0001), 2 (83 ± 15). vs. 38 ± 10, P=0,0072) és 4 (63 ± 9 vs. 20 ± 3, P=0,0129). A félelem csoporton belül az 1-es (P < 0,0001) és a 2-es (P=0,0009) negyedben is nagyobb reaktivációt figyeltek meg a 3-ashoz képest. A caudalaBLA-n belül nagyobb reaktiváció (P=0,0100) volt a félelemcsoport 2. kvadránsában (133 ± 35) a kontextuscsoporthoz képest (72 ± 10) figyelhető meg.

Ezenkívül a 2. kvadráns reaktivációja a félelem csoportjában szignifikánsan nagyobb volt, mint az 1. negyedben (34 ± 7, P < 0.0001), a 3. (23 ± 9, P < 0,0001) és a 4. 39 ± 7, P=0.0002). Hasonlóképpen, a 2. kvadráns újraaktiválása a kontextuscsoportban nagyobb volt, mint a 3. negyed (4 ± 2, P=0.0023) és a 4. (16 ± 4, P=0.0292).

A csoporton belüli és a kvadránson belüli reaktivált számsűrűség összehasonlítása az aBLA rostrocaudalis alrégiói között ismét a tdTomato + és a Fos + számláláshoz hasonló eredményeket hozott, mint a középső 2. kvadránsát (83 ± 15, P < 0.0 001) és a caudalis (133 ± 35, P < 0,0001) alrégiók nagyobb reaktivációt mutattak, mint a rostralis alrégió (16 ± 6) (4E ábra és 2. kiegészítő táblázat).

Ezt követően értékeltük a kapcsolatot a fagyási viselkedés és a reaktivált neuronális együttes mérete között az aBLA egészében, annak középső alrégiójában, valamint a középső és a caudalis alrégiók 2. kvadránsában.

Nem figyeltek meg szignifikáns összefüggést sem a félelem, sem a kontextus csoportban (4F ábra), ami arra utal, hogy a félelemviselkedés nem tükrözi a félelem-memória kialakulása során aktivált és a felidézés során újraaktivált fos együttes méretét.

A 4. ábra eredményei azt mutatják, hogy a távoli félelem-memória felidézés nagyobb aBLA Fo reaktivációs együttesét toborozta, mint a kontextusmemória felidézés. A félelem-memóriaképződéshez és a visszaemlékezésekhez hasonlóan a legnagyobb reaktivációs sűrűség ismét a középső alrégióban és a 2. kvadránsban volt lokalizálható mind a középső, mind a caudalis alrégiók közül, de a félelem viselkedése nem korrelált ezen együttes populációk méretével.

Vita

TRAP2 transzgenikus egereket használtunk a kontextuális félelemtanulás és a távoli félelem-memória felidézése során aktivált aBLA neuronális Fos együttesek vizsgálatára. Azt találtuk, hogy a nagyobb Fos együtteseket a félelemtanulás és a félelem-emlékezet felidézése aktiválja a csak kontextusra vonatkozó kontrollokhoz képest. A kondicionálás és a visszahívás (reaktivált) során aktivált neuronok populációja szintén nagyobb volt a félelem csoportjában. Azt is megfigyeltük, hogy az együttesek eltérően oszlottak el az aBLA alrégiókban és szubregionális kvadránsokban, de a topográfiai számeloszlás nem korrelált a félelem viselkedésével.

Fos ensemble aktiválása memóriaformálás közben

A félelem-memória tesztelése által a BLA-ban kiváltott Fos-expresszióról szóló jelentések következetlenek (Holahan és White, 2004; DoMonte és mtsai, 2016; Liu és mtsai, 2022). Még a szoktatási tréning után is az alkalmazott elektromos sokkokkal történő félelemkondicionálásról és a sokk nélküli kontextus kondicionálásáról számoltak be, hogy növeli a Fos expresszióját az otthoni ketrecben való tartózkodáshoz képest (Campeau és mtsai, 1991; Pezzone és mtsai, 1992; Milanovic et al., 1998; Radulovic et al. al., 1998; Rosen és mtsai, 1998; Day és mtsai, 2001; Holahan és White, 2004; Cho és mtsai, 2017), és ennek ellenére a távoli félelem-emlékezet felidézése utáni fosexpresszió növekedéséről számoltak be (Silva et al. ., 2019; Liu és mtsai, 2022), vagy nem nő (Do-Monte et al., 2015; Cho és mtsai, 2017) a kontextus felidézéséhez képest.

A szoktatási tréning után végzett félelemkondicionálás során, mint a jelen tanulmányban is, a Fos-t expresszáló neuronok valószínűleg azokat reprezentálják, amelyek fokozódó plaszticitáson mennek keresztül a félelememlékezet kódolására, valamint azokat, amelyek vagy reagálnak a kontextuális jelzésekre a szoktatási tréning ellenére, vagy reagálnak az alkalmazott sokkok által közvetlenül aktivált szenzoros bemenetekre.

A habituációs tréninget követő kontextus-kondicionálással, ahogyan a jelen tanulmányban is végrehajtottuk, a Fos-t expresszáló neuronok elsősorban azokat képviselik, amelyek továbbra is reagálnak a kontextuális jelzésekre, amelyek közül néhány potenciális plaszticitáson megy keresztül a kontextus-specifikus memória kódolásához. Jelenleg nincs olyan általánosan elfogadott kísérleti terv, amely teljes mértékben szabályozná a nem memóriával kapcsolatos Fos aktiválását. A Fosexpresszió számszerűsítése az otthoni ketrecben lakó kontrollokban, bár potenciálisan segíti az értelmezést azáltal, hogy lehetővé teszi a "háttér" Fosaktivitás kivonását, nem szabályozza kifejezetten az alkalmazott sokkok közvetlen hatásait. Ezen túlmenően a sokkhatásra közvetlenül reagáló neuronok nem feltétlenül különböznek teljesen azoktól, amelyek a félelem memóriáját kódolják.

A gyakran előforduló tervezési kihívások ellenére eredményeink, amelyek azt mutatják, hogy a félelem-memória kialakulása és a távoli félelem-emlékezet felidézése egy-egy nagyobb aBLA Fos együttest aktivált, mint a kontextuskontrollokban megfigyelt, azt sugallják, hogy a különböző Fos-együttesméretek legalább részben tükrözik a memóriakódolást a negatív valencia feltétel nélküli ingerek társulása miatt. (azaz sokkok) a kondicionálás idején jelenlévő kontextuális jelzésekkel.

A jelenlegi megállapítások és néhány korábbi jelentés közötti különbségek tükrözhetik a különbségeket a használt kontrollcsoportban (csak kontextus vs. otthoni ketrecben), a feltétel nélküli ingerek (sokkok) intenzitásában vagy időzítésében, a különböző vizsgált BLA régiókban, az emlékezés időzítésében a kondicionáláshoz viszonyítva (a közelmúlt vs. távoli) és esetleg a Fos festési és mennyiségi meghatározási eljárások közötti különbségek.

A felnőtt TRAP2 x Ai14 utódok felhasználása azonban valószínűtlennek tűnik, hogy pusztán megmagyarázza a Fos együttes méretének mennyiségi különbségeit a felidézés során, mivel a c-fos transzkripció és transzláció sértetlen ezekben az egerekben (DeNardo et al., 2019; Roy et al., 2022).

A Fos fehérjét jellemzően immunhisztokémiával (IHC) határozzák meg. Korábbi IHC-vizsgálatok azt mutatják, hogy a félelem-tanulás által kiváltott BLA-ban indukált Fos körülbelül 90 perc után tetőzik, és akár 5 órán keresztül is emelkedett marad (Chowdhury és Caroni, 2019). Ez utóbbi ellenére a Fos IHCresults a Fos aktivitás "pillanatfelvételét" jelenti a TRAP2 transzgenikus rendszerrel kapott eredményekhez képest, amely úgy tűnik, hogy megragadja azokat a neuronokat, amelyekben a Fos transzkripciót körülbelül 6 órán keresztül indukálták az 4-OHT beadása körül (DeNardo) et al., 2019).

Ezért a tdTomato expresszió, mint a Fos-indukció indexe, potenciálisan tükrözi a hosszabb időszak alatt létrejövő kumulatív expressziót. Ez felveti annak a lehetőségét, hogy a tdTomato + TRAPed együttes olyan neuronokat tartalmaz, amelyeket a félelem/kontextus kondicionálásával nem kapcsolatos ingerek fosaktiválnak. Amint megjegyeztük, a hozzászoktatási tréningünket a félelem-kondicionáló specifikus jelek megerősítésére használták a kontextus jelzéseihez vagy az újszerű környezet felfedezéséhez kapcsolódó "zajhoz".

Ezzel a kísérleti tervezéssel a differenciált tdTomato kifejezés rendkívül releváns lehet a félelem-emlékezési folyamatok megértésében, mivel a félelem kondicionálását követő órákban a Fos kifejezése szükségesnek tekinthető a memória megszilárdításához (Chowdhury és Caroni, 2018). A TRAP2 rendszer ezért olyan Fos-expresszáló neuronokat jelölhet meg, amelyek egyetlen együttesből állnak, amely kifejezetten a félelemtanulás során aktiválódik, vagy további, az azt követő órákban toborzott együtteseket, esetleg memóriakonszolidációs együtteseket. Ezek a megfontolások együttesen magyarázhatják a nagyobb fos együttest (tdTomato +), amelyet a félelem-memória kialakulása során észleltünk, nem pedig a kontextus-emlékezetet.

Fo együttese távoli memóriavisszahívás közben

Aktiválás

Az IHC-t használtuk a távoli félelem-memória felidézése során aktivált Fos együttes (Fos +) rögzítésére, amely nagyobb volt, mint a távoli kontextus felidézése után. Ez a megállapítás összhangban van a BLA Fos expressziójáról a távoli félelemmemória felidézése során (Silva és mtsai, 2019; Liu és mtsai, 2022), valamint a korábbi, aBLA-specifikus jelentésekkel, amelyek a megnövekedett c-fos mRNS-expressziót írják le a közelmúltban kialakult félelememlékezet kialakulása/felidézése során (Kim). et al., 2016; Zhang és mtsai, 2020).

Figyelemre méltó, hogy a félelem-memória kialakulása és a távoli memória felidézése eltérően aktiválta az aBLA neuronokat, mivel csak körülbelül egyharmaduk ment át újraaktiváláson.

A nem átfedő aBLA neuronpopulációk nem voltak váratlanok, mivel a korábbi tanulmányok azt mutatták, hogy a BLA neuronok egy része reagál a félelem-memória kialakulása során jelenlévő feltétlen inger (azaz sokk) érzetére (Corder et al., 2019), míg egy másik rész specifikusan reagálhat. kondicionált ingerekre (kontextuszokra) az emlékezés során (Beyeler et al., 2018).

Ezek a változó aktiválási minták az aBLA együtteseken belül a különböző félelem-emlékezési feladatok során (azaz kialakulás vs. visszahívás) azzal magyarázhatók, hogy különálló idegi áramkörök toboroznak, amelyek a félelemmemória kialakulása során beindított plaszticitásból és az ezt követő hálózati plaszticitásból erednek, ami az engram migrációt eredményezi a távoli memóriafelidézés tesztelése előtt (Grewe et). al., 2017; DeNardo et al., 2019). Jövőbeli in vivo elektrofiziológiai vizsgálatok szükségesek a félelemmemória kialakulása és felidézése során fellépő válaszok vizsgálatához, összehasonlítva a BLA fos ensemble (tdTomato +) neuronokat és a nem fosensemble neuronokat.

Újraaktiválás

A félelem-tanulás által aktivált BLA Fos ensembleneuronok reaktivációját két korábbi tanulmány dokumentálta, ahol a távoli félelemmemória felidézés 14 (Kitamura és mtsai, 2017) és 28 (Leeet al., 2022) nappal a kondicionálás után következett be. Míg a 21 napon elért eredményeink hasonlóak, kísérleteink olyan eredményeket is feltártak, amelyeket korábban nem írtak le.

Mint már említettük, kísérleti tervünk egyik erőssége egy pozitív kontrollcsoport (azaz csak a kontextusra vonatkozó expozíciós) csoport beépítése. Ez ellentétben áll a korábbi távoli félelem-memória vizsgálatokkal, amelyek negatív kontrollcsoportot (azaz otthoni ketrec) alkalmaztak. Ez utóbbi, bár lehetővé teszi az alap BLA aktivitásának értékelését, korlátozhatja az értelmezést azáltal, hogy kizárja a reaktivációs együttes méretének összehasonlítását a kontextustól és a félelemtől függő csoportok között (Leeet al., 2022). Tervezésünk lehetővé teszi ezt az összehasonlítást, és lényegesen nagyobb reaktivációt tár fel a félelem-memória felidézése során, mint a kontextusfüggő környezet újbóli feltárása során.

Ezen túlmenően, kísérleteink egyik kulcsfontosságú eredménye a reaktivált (engram) együttes aBLA szubregionális lokalizációjának azonosítása volt. Konkrétan a középső aBLA-subrégió dorzális zónáiban (1. és 2. kvadráns), valamint a caudalis-alrégió dorsomedialis zónájában (2. kvadráns) találtunk nagyobb ensembledensitást.

A korábbi félelemmemória-vizsgálatok bemeneti és kimeneti projekciós neuronokat azonosítottak a BLA dorsomediális zónájának közelében, amelyek hozzájárulhatnak a memória és a vegyértékfeldolgozáshoz (Kim és mtsai, 2016; Beyeler et al., 2018). A dorsomedialis BLA és a mediális prefrontális kéreg prelimbicus területe (PL/PFC) (McGarry és Carter, 2017) és a ventrális hippocampus CA1 régiója (vCA1) közötti reciprok kapcsolatok (Jimenezet al., 2020; Kim és Cho, 2020). . Úgy tűnik, hogy ezek a kapcsolatok olyan szinaptikus szubsztrátokat képviselnek, amelyek regionális és szubregionális Fos indukciót hajtanak végre újraaktivált együtteseink között.

Egy másik figyelemre méltó aBLA-kimenet a központi amygdala kapszuláris része (Kim és mtsai, 2016, 2017), amely reagál a káros bemenetekre, és szorongásos és félelmetes viselkedésekben játszik szerepet (Bourgeois et al., 2001).

Nem világos a funkcionális heterogenitás mértéke az azonosított aBLA Fos együtteseken belül. Míg a korábbi tanulmányok, amelyek a vCA1 BLA-bemenetére összpontosítottak (Kim és Cho, 2020; Lee és mtsai, 2022), LTP-szerű szinaptikus potencírozást azonosítottak a látszólagos tanulási csoport neuronjai között, nehéz pontosan összehasonlítani ezeknek a potencírozott neuronoknak a helyét a mi BLA Fos együttesünkhöz képest. neuronok. Annak felmérése, hogy a rövidebb távú kontextuális félelemmemóriában szerepet játszó korábban azonosított BLA-neuronok (Kim és Cho, 2020; Leeet al., 2022) plaszticitása milyen mértékben van jelen a jelen tanulmány szubregionális aBLA Fos ensembleneuronjai között, és felmérjük hozzájárulásukat a távoli félelemmemóriához. Az ezzel kapcsolatos viselkedésekhez neurokémiai fenotípusaik és anatómiai kapcsolataik részletesebb jellemzésére van szükség.

Fos aktiváció, mint viselkedési index

Itt a korrelációs elemzés nem tárt fel kapcsolatot az aBLA Fos együttes mérete és a félelemmel kapcsolatos viselkedés (azaz a testtartási fagyás) között, ami arra utal, hogy a Fos együttes mérete nem a félelem viselkedésének elsődleges mozgatórugója, vagy hogy a Fosensemble maga is reprezentáció. a memória engram és nota neuronpopuláció, amelyek közvetlenül hozzájárulnak az emlékezés által gerjesztett viselkedésekhez.

A teljes aBLA-n belül (lásd az 1. táblázatot) nagyobb Fos együttesek (pl. TRAPed, Fos + és reaktivált neuronok) voltak megfigyelhetők a félelem csoportban, mint a kontextusos csoportban. Hasonló mintázatot figyeltek meg a középső aBLA alrégióban (lásd a 2D, 4D ábrákat). Ezek a méretbeli különbségek jelenthetik a félelemkel kapcsolatos viselkedések kiváltásához szükséges aBLA populációs toborzás küszöbszintjét, vagy azt jelezhetik, hogy a félelem viselkedése további körök toborzását igényli. Nevezetesen, a kontextus- és félelemcsoportok közötti együttes méretbeli különbségek eltűntek egyes aBLA kvadránsokban, ami arra utalhat, hogy a félelem viselkedése az aBLA neuronok anatómiailag szétszórtabb toborzását teszi szükségessé. Ezenkívül a vizsgálatok azt mutatják, hogy a pozitív vegyértékű posterior BLA (pBLA) és a negatív vegyértékű aBLA neuronok kölcsönösen gátolják a kölcsönös aktiválást. BLA GABAerg interneuronok (Kim et al., 2016; Zhang et al., 2020).

Ezért a félelem viselkedése tükrözheti a negatív vegyértékű aBLA neuronok gerjesztését, amelyek nemcsak félelem-specifikus kimeneteket hajtanak végre az egész limbikus rendszerben, hanem a BLA pozitív vegyértékű neuronjainak közvetett gátlását is. Ez utóbbi lehetőséget össze kell egyeztetni azzal a bizonyítékkal, hogy az aBLA és a pBLA egyes fő neuronjai mind negatív, mind pozitív vegyértékingerekre reagálnak (Beyeler et al., 2018), ami arra utal, hogy a BLA-ban előforduló valencia és a kapcsolódó memóriakódolás nem feltétlenül különül el teljesen.

Hangsúlyozni kell, hogy a Fos fehérje kimutatható szintjét expresszáló neuronok száma nem az együttes funkció mértéke. A BLA félelemképző együttesről ismert, hogy monoszinaptikus bemenetet kap a hippocampus PL/PFC és vCA1 régiójában található megfelelő együttesektől (Kim és Cho, 2020). Távoli időpontokban ezek a bemenetek egyaránt előidézhetik a félelemszerű viselkedést a félelemhez nem kapcsolódó kontextusban (Lee és mtsai, 2022), és visszatarthatják a félelemszerű viselkedést a félelemmel kapcsolatos kontextusban (Kitamuraet al., 2017). Mivel azonban a PL/PFC félelemegyüttes bemenetei nem kizárólag a BLA félelemegyüttes neuronjain szinapszisban állnak (Lee et al., 2022), nem világos, hogy az eltérő félelemviselkedések milyen mértékben tükrözik a BLA félelemegyüttes tevékenységét. Ezért a jövőbeli tanulmányoknak nem csak azt kell feltárniuk, hogy az aBLA félelemképző együttes képes-e befolyásolni a félelemszerű viselkedést, hanem azt is, hogy a félelemmemóriával aktivált/újraaktivált együttesek milyen kapacitással rendelkeznek erre.

Következtetés

Itt kimutattuk, hogy az emlékezés során aktivált Fos ensembleneuronok kevesebb mint fele aktiválódik újra a távoli emlékezés során, és a félelemegyüttesek mégis nagyobbak, mint kontextusbeli társaik, kifejezetten az aBLA középső alrégiójában és dorsomedialis zónájában, kaudálisabban. Összességében az eredmények azt sugallják, hogy a távoli kontextuális félelem-memória az aBLA együttes neuronjait tartalmazza, amelyek közös populációja a félelem tanulása során aktiválódik, és újraaktiválódik a félelemre való visszahívás során. Ez utóbbi populáció egy kritikus szubregionális BLA szubsztrátot jelenthet, amelyen keresztül a tanult félelem tárolódik a távoli időpontban történő visszahíváshoz. Az ilyen és más funkcionálisan kapcsolt neuronpopulációk közötti maladaptív plaszticitás kulcsfontosságú lehet a félelemmel összefüggő pszichiátriai rendellenességekben.

Az adatok rendelkezésre állásáról szóló nyilatkozat

A tanulmányban bemutatott eredeti hozzájárulások a cikkben/kiegészítő anyagban szerepelnek. További kérdések a megfelelő szerzőhöz fordulhatnak.

Etikai nyilatkozat

Ezt az állatkísérletet a San Antonio-i Texasi Egyetem Egészségügyi Tudományos Központjának AnimalCare and Use Committee felülvizsgálta és jóváhagyta.

Hivatkozások

Beyeler, A., Chang, CJ, Silvestre, M., Leveque, C., Namburi, P., Wildes, CP, et al. (2018). Valenciakódoló és projekciós neuronok szerveződése a bazolaterális amygdalában. Cell Rep. 22, 905–918. doi: 10.1016/j.celrep.2017.12.097

Bourgeais, L., Gauriau, C. és Bernard, JF (2001). Projekciók az amygdala központi magjának anociceptív területéről az előagyba: PHAL-vizsgálat patkányokon. Eur. J. Neurosci. 14, 229–255. doi:10.1046/j.{6}}x.2001.01640.x

Campeau, S., Hayward, MD, Hope, BT, Rosen, JB, Nestler, EJ és Davis, M. (1991). A c-fos proto-onkogén indukciója patkány amygdalában feltétel nélküli és kondicionált félelem során. Brain Res. 565, 349–352. doi: 10.1016/0006-8993(91)91669-r

Cho, JH, Rendall, SD és Gray, JM (2017). Az agy egészére kiterjedő térképek Fos-ról a félelem tanulása és felidézése során. Tanul. Mem. 24, 169–181. doi: 10.1101/lm.044446.116

Chowdhury, A. és Caroni, P. (2018). A tanulás időegységei, beleértve a rendszerszintű cFos-expresszió fenntartását az idegsejtekben. Nat. Commun.9:4122.

Chowdhury, A. és Caroni, P. (2019). A szerző javítása: A tanulás időegységei, beleértve a rendszerszintű cfos expresszió fenntartását idegsejt-összeállításokban. Nat.Commun. 10:3083. doi: 10,1038/s41467-019-11208-7

Corder, G., Ahanonu, B., Grewe, BF, Wang, D., Schnitzer, MJ és Scherrer, G. (2019). Egy amygdaláris neurális együttes, amely a fájdalom kellemetlenségét kódolja.Science 363, 276–281. doi 10.1126/science.aap8586

Day, HE, Badiani, A., Uslaner, JM, Oates, MM, Vittoz, NM, Robinson, TE és társai. (2001). A környezeti újdonság eltérően befolyásolja az amfetamin vagy kokain által indukált c-fos mRNS expressziót a striaterminalis és amygdala ágymagjának alrégióiban. J. Neurosci. 21, 732–740.

For more information:1950477648nn@gmail.com