A hippocampális által közvetített emlékek újraaktiválása a konszolidáció során, hogy megzavarjuk a félelmet 2. rész

Ezt követően felmértük manipulációnk hosszú távú hatásait. A fenti eredményeket hasonló kísérleti tervvel megismételtük.

Vitathatatlan, hogy szoros kapcsolat van a hosszú távú hatások és a memória között. Egyrészt a hosszú távú hatások mélyreható hatással lehetnek a memóriára, másrészt a memória befolyásolhatja hosszú távú hatásainkat.

Először is, a memóriára gyakorolt ​​hosszú távú hatás elsősorban két vonatkozásban tükröződik: az egyik az emberek fiziológiai funkcióira, a másik pedig az emberek pszichológiai állapotára gyakorolt ​​hatás.

A hosszú távú hatások befolyásolhatják fiziológiánkat, például olyan területeken, mint az étrend, az alvás és a testmozgás. Ha hosszú ideig egészségtelen környezetben élünk, például kiegyensúlyozatlan táplálkozásban, rossz alvásminőségben, hosszú távú mozgáshiányban stb., ezek a hosszú távú káros hatások bizonyos emlékeket hagynak a szervezetünkben, ezáltal hatással vannak az agyunkra. tevékenység és memória.

Ugyanakkor a hosszú távú hatások is hatással lesznek mentális állapotunkra, mint például a túlzott feszültség, szorongás, stressz, ami sérti a memóriánkat.

A memória hosszú távú hatása is nagyon fontos. A jó memória nagyobb tisztánlátást, függetlenséget és magabiztosságot adhat számunkra, így jobban irányíthatjuk saját életünket és hosszú távú következményeit. Segítségével jobban beállíthatjuk állapotunkat, ezáltal csökkentve a stresszt, a szorongást és más káros tényezőket, javítva a frusztrációval szembeni ellenálló képességünket, és javítva alkalmazkodóképességünket.

Ezért figyelnünk kell a hosszú távú hatások ránk gyakorolt ​​​​hatására a mindennapi életünk során, ügyelnünk kell az egészségre és a jó lelki állapotra, valamint egészséges életmódra és jó alkalmazkodóképességre kell törekednünk, hogy teljes játékot adjunk emlékezetünknek és jobban megbirkózzunk hosszú távú hatások, saját jelentős növekedés elérése. Látható, hogy javítanunk kell a memórián, a Cistanche deserticola pedig jelentősen javíthatja a memóriát, mert a Cistanche deserticola szabályozhatja a neurotranszmitterek egyensúlyát is, például növelheti az acetilkolin és a növekedési faktorok szintjét. Ezek az anyagok nagyon fontosak a memória és a tanulás szempontjából. Ezenkívül a Cistanche deserticola 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

Ahelyett azonban, hogy az egereknek az azonnali sokk utáni visszaállítási tesztet adtuk volna, az egereket a kihalás után 2 hétig zavartalanul otthoni ketrecükben hagytuk, majd teszteltük őket a félelem spontán felépülésére (1n. ábra).

Huszonnégy órával a félelem-kondicionálás után (1o. ábra), a felidézés során mind a pozitív, mind a semleges ChR2 csoportok kevésbé fagytak le az ülés utolsó felében az eYFP kontrollokhoz képest (1p. ábra). Nem láttunk csoportkülönbségeket a kihalás során (1q. ábra és 1c. kiegészítő ábra).

A felidézés során tapasztalt hatásokkal összhangban a spontán helyreállítási teszt kimutatta, hogy mind a pozitív, mind a semleges ChR2 egerek kevésbé fagytak le, mint az eYFP-kontrollok, és a negatív Chr2-csoporthoz képest, ami azt mutatja, hogy manipulációnk tartós hatást váltott ki a félelem-memória-visszaállítási folyamatokra, amelyek nyilvánvalóak két héttel a kihalás után. 1r, s).

Fontos, hogy kimutattuk, hogy az utócímkézés és a pozitív memória stimulálása során megfigyelt fagyáscsökkenés nem tudható be kizárólag a vírusinjekciónak vagy a fénystimulációnak. Konkrétan azt találtuk, hogy egy megjelölt pozitív memória (nőstény expozíció) (kiegészítő 3a. ábra) újraaktiválása, miután az egereket FC-vel megnövekedett posztsokk fagyasztást mutatták (kiegészítő 3b, c ábra), csak a lézerstimulációt kapott ChR2 egerek kevésbé fagytak le. .

Ez volt összehasonlítva a ChR2 egerekkel, amelyek nem kaptak stimulációt, az eYFP egerekkel, amelyek részesültek stimulációban, és a vírusmentes/nem lézer csoporttal. Ez igaz volt a visszahívás során (3d. kiegészítő ábra), a kihalás első napján és a kihalás első 3 percében (3e, f kiegészítő ábra). A várakozásoknak megfelelően nem tapasztaltunk csoportbeli különbségeket az azonnali sokk során (3g. kiegészítő ábra), de a ChR2-Laser On csoportban szignifikánsan csökkent a fagyás az összes többi csoporthoz képest a visszaállításkor (kiegészítő 3h ábra, I).

Sőt, ez a hatás csak akkor volt jelen, amikor az egerek mesterséges újraaktiválást kaptak a címkézett memóriából az FC kontextusban (4a kiegészítő ábra). Ezután megjelöltünk egy pozitív memóriát (nőstény expozíció), majd FC egereket, amelyek sokk utáni fagyasztást mutattak (4b. kiegészítő ábra).

Amikor ezt a memóriát egy új kontextusban újraaktiválták, és az egereket 24 órával később visszaállították a kondicionáló kontextusba, a fagyás nem csökkent a ChR2-csoportban a visszahívás során (4c. kiegészítő ábra).

A fagyás az eYFP kontrollokhoz hasonló maradt a kihalás és a visszaállítás során (4d, e kiegészítő ábra). Ezek az eredmények bizonyítékot szolgáltatnak arra, hogy manipulációnk rekonszolidáción keresztül történik, mivel ez specifikus arra az esetre, amikor az egerek természetes félelememlékezetet élnek át, amelyet ebben az esetben a kondicionáló kontextusnak való kitettség vált ki.

A vegyérték számít: A semleges otthoni ketrecben tapasztalt élmény mesterséges újraaktiválása az újrakonszolidáció során nem elegendő a félelemmemória megzavarásához

A fenti eredmények azt mutatják, hogy a pozitív vagy semleges engramok újraaktiválásából származó hippocampális interferencia hatékonyabban csökkenti a kondicionált félelmet, mint a negatív élményhez kapcsolódó engramok.

A valencia jelentőségének további felmérése érdekében először azt teszteltük, hogy az új tiszta ketrec élmény valóban "semleges"-e, nem pedig pozitív vagy negatív, mivel az új ingerek komplex megközelítést alkalmazhatnak, és elkerülhetik a kiemelkedőséggel, jutalommal és neofóbiával kapcsolatos dopaminerg útvonalakat48. –52. Ezért a következő kísérlet semleges komponenséhez egy otthoni ketrec38-as tapasztalatot használtunk, ahol az egereket zavartalanul hagytuk.

Másodszor azt kérdeztük, hogy egy külön pozitív tapasztalat, amely nem járt női expozícióval, elegendő-e a félelem csökkentéséhez. Következésképpen az akutokokain expozíciót53 használtuk következő pozitív tapasztalatunkként. Végül azt a kérdést is meggyengítettük, hogy az emlékek átfedésének az eredménye-e, hogy a félelem-emlékezet felidézése során egy negatívengram stimulálásával nem lehet csökkenteni a fagyást.

Ennek tesztelésére a következő negatív tapasztalatunkként megjelöltük a dDG sejteket, amelyek aktívak voltak, amikor az egerek FC-t kaptak a C kontextusban, mivel ez az interferinggram elméletileg ugyanazokból a sejtekből állna, mint az általánosítás miatt az A kontextusban szerzett félelememlékezet. E kérdések megválaszolásához ismét megnyitott egy címkézési ablakot a DOX-on, és pozitív, semleges vagy negatív memóriát jelölt meg a thedDG-ben (2a. ábra).

A negatív csoportokhoz rendelt egerek kezdetben FC inkontextusban C voltak, ami jelentős sokk utáni fagyasztást mutatott (2b. ábra). A következő napon FC voltak, mint korábban az A kontextusban. Az egerek FC az előző napon magasabb fagyást mutatott, mint a többi csoportban a sokk előtt és után (2c. ábra). A visszahívás során a negatív ChR2 egerek továbbra is jobban fagytak, mint a többi ChR2 csoport (2d. ábra), amit az egész munkamenet során megfigyeltek.

Azonban nem volt valós idejű csökkenés a lefagyásban a ChR2-csoportok egyikében sem, az eYFP-partnerekhez képest a visszahívási munkamenet egyik részében sem (2d. ábra). Nem figyeltek meg csoportkülönbségeket az extinkció során (2e. ábra és 1d. kiegészítő ábra), sem az azonnali sokknál (2f. ábra).

Az otthoni ketrecmemória optikai stimulációja nem volt elegendő ahhoz, hogy versenyezzen a félelemmemóriával, mivel a visszaállítás során megfigyeltük, hogy csak a pozitív ChR2 egerek mutattak kevésbé fagyást az eYFP kontrollokhoz és a negatív csoportokhoz képest (2g. ábra). A negatív ChR2 egerek a kontrollokkal azonos fagyasztást mutattak (2g. ábra, h).

Ezek az eredmények megerősítik korábbi megállapításainkat, amelyek azt mutatják, hogy egy versengő pozitív memória optikai stimulálása elegendő a félelem újrakonszolidációjának megzavarásához, de nem egy semleges vagy negatív emlék.

A fagyás megfigyelt csökkenése nem az inlocomotion növekedésének köszönhető

Az egerek egy külön csoportjában az akutokokain-expozíció kódolásában részt vevő dDG sejteket a DOX-ról lejelölték (2i. ábra). Másnap annak megállapítására, hogy a kokain engram aktiválása hipermozgásos aktivitást vált-e ki, egereket teszteltünk nyílt terepen, ahol a 10 perces teszt utolsó 5 percében újraaktiváltuk a kokain engramot.

Nem találtunk csoportos különbségeket a vonalkeresztezõdések teljes számában (2j. ábra), a megtett távolságban (2k. ábra) vagy a sebességben (2l. ábra), ami arra utalna, hogy az elõzõ kísérletben megfigyelt fagycsökkenést nem a megnövekedett mozgás okozta.

Ezen túlmenően, a középső régióban eltöltött idő kimutatta a csoportok közötti különbségeket (2m. ábra), ami arra utal, hogy az akokainnal kapcsolatos memória mesterséges aktiválása nem okoz sem szorongást, sem szorongást.

Az egerek operáns választ adnak a pozitív memória mesterséges újraaktiválására

Míg a hippocampus részt vesz a pozitív tapasztalatok feldolgozásában, úgy gondolják, hogy ezt több, az inneuromodulációban érintett régióval együtt teszi, beleértve a ventrális tegmentális területet (VTA).

A VTA az agy jutalmazási rendszerének kritikus összetevője, és a negatív affektív állapotokat (pl. szorongás) a VTA diszregulációja közvetíti. Jól bebizonyosodott, hogy a VTA intracranialis önstimulációja (ICSS) rendkívül kifizetődő operáns viselkedés, ahol a rágcsálók fenntartják az elektromos impulzusok leadását, ami dopamin felszabadulását eredményezi54,55.

Ezt az eljárást korábban adaptálták 56–61 a dopaminerg neuronok in vivooptogenetikai stimulációjának beépítésére a VTA-ban. A pozitív tapasztalat során aktív dDG sejtek megjelölésére és újraaktiválására szelektíven expresszáltuk a ChR2-t dopaminerg VTA sejtekben olyan transzgenikus egerek segítségével, amelyek Cre-t expresszálnak a dopamin transzporter (DAT) szabályozása alatt.

Fecskendeztük az AAV5-Ef1a-DIO-(hChR2-E123A)-eYFP vírusvektorainkat, és egyoldali optikai szálat ültettünk be a VTA-ba. Ezenkívül c-Fos-tTA-TRE-(ChR2)-eYFP-t injektáltunk, és optikai szálakat ültettünk be kétoldalian a dDG-re (3a. ábra). Az egereket kezdetben hozzászoktatták a műveleti kamrához, és következmények nélkül hozzáfértek egy kerékhez, ami alapmértékként szolgált.

A következő napon az egereket visszahelyeztük az operáns dobozba, és két orrnyílást vezettünk be, egy aktív és egy inaktív. Az orr az aktív portba bökve optogenetikus VTA-stimulációt eredményezett, míg az orr az inaktív portba bökve nem eredményezett stimulációt, és diszkriminatív kontrollként szolgált. Az egerek három ICSS edzést kaptak, majd leszállták a DOX-ot.

Visszahozták őket egy negyedik edzésre, ahol a VTA önstimulációra reagáló dDG sejteket megjelölték. Másnap korlátozták az orrnyílásokhoz való hozzáférést, és a kerék forgása optikai dDG-stimulációt eredményezett a VTA önstimulációs engram újraaktiválására. Ezt annak felmérésére végezték el, hogy az egerek operantreakciót adnak-e pozitívra (VTA-ChR2, dDG-ChR2). vagy semleges (VTA-eYFP,dDG-ChR2) tapasztalat a dDG-eYFP kontrollokhoz képest (3a. ábra).

A VTA-ban ChR2-vel injektált egerek orrbökése az aktív portba szignifikánsan magasabb volt, mint az inaktív porté, és megnövekedett a munkamenetek során, bizonyítva az egerek azon képességét, hogy különbséget tudjanak tenni a portok között, és jutalomért optikai stimulációt végezzenek (3b–e. ábra). A kerékalapvonal méréseit a képzéssel és a teszttel összehasonlítva a VTA-ban és a dDG-ben ChR2-vel injektált egerek több kerékforgatást hajtottak végre, amelyeket hosszabb ideig és távolságig tartottak mozgásban (3f–h. ábra), és több stimulációt produkáltak (3i. ábra), mint az az összes többi csoport.

Ez a megállapítás azt mutatja, hogy az egerek operáns választ adnak a pozitív memória mesterséges újraaktiválásának fenntartása érdekében, különösen a VTA önstimuláció memóriájában. Az egerek nem mutatták ezt a viselkedést az operáns box-expozíció emlékére VTA-stimuláció hiányában. Ezt a tesztet követően az egerek ugyanazon a kísérleti protokollon estek át, mint korábban, ahol FC kontextusban voltak. Ahol sokk utáni fagyasztást mutattak ki (3j. ábra és 1e. kiegészítő ábra), majd félelem-memória-felidézési tesztet kaptak.

A VTA önstimulációs engram (VCDC) újraaktiválása az előhívás során csökkentette a fagyást a munkamenet során (3k. ábra). A szintek alacsonyak maradtak a kihalás (3l. ábra és 1e. kiegészítő ábra), az azonnali sokk (3m. ábra) és a visszaállítás (3n. ábra) során.

Érdekes módon a twodDG-eYFP csoportok között az a csoport, amely korábban VTA-stimulációban részesült (VCDE), ennek a tapasztalatnak a jótékony hatását mutatta ki, mivel a VCDC csoporthoz és a többi kontrollcsoporthoz képest az EXT1-en (3l. ábra), illetve azonnali sokk-visszaállítás (3o. ábra). Ezek az eredmények együttesen azt mutatják, hogy a jutalmazó élményből származó interferencia ellensúlyozhatja a negatív érzelmi állapotokat.

A véletlenszerűen jelölt dDG neuronok aktiválása is elegendő a félelem konszolidációjának elősegítéséhez

Ezután azt kérdeztük, hogy egy pozitív memória mesterséges újraaktiválása, amely magában foglalja egy kis számú idegsejt stimulálását (<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? 

Ellentétben a korábbi kísérletekkel, ahol cFos-indukálható címkézési stratégiát alkalmaztunk a különböző tapasztalatokban érintett sejtek jelölésére, itt egy konstitutív promoterrel (CaMKIIa) rendelkező vírust használtunk a dDGneuronok véletlenszerű ChR2-vel történő megjelölésére (4a. ábra).

Az egereket vagy hígítatlan vagy hígított vírussal injektáltuk, hogy a dDG-sejtek nagy százalékát vagy frakcióját megjelöljék. Az egerek sokk utáni fagyást mutattak, miután FC-t kaptak (4b. ábra és 1f. kiegészítő ábra).

A másnapi visszahívás során a jelölt neuronokat optikailag stimuláltuk. A dolgozat első felében mind a hígítatlan, mind a hígított ChR2 csoportban tapasztaltunk valós idejű csökkenést a fagyásban, de a második felében már csak a hígítatlan csoportok mutattak kevésbé fagyasztást (4c. ábra).

A hígítatlan-ChR2 csoport továbbra is kevésbé fagyott az extinkció során (EXT1 és EXT2) (4d. ábra), és mind a hígítatlan, mind a hígított ChR2 csoport kevésbé fagyott le, mint az eYFP csoportok az EXT1 első 3 percében (kiegészítő 1f ábra).

A várakozások szerint nem volt csoportkülönbség az azonnali sokk során (4e. ábra). A visszaállításkor csökkent fagyást figyeltünk meg mind a hígítatlan, mind a hígított ChR2 csoportokban az eYFP kontrollokhoz (4f. ábra) és az azonnali sokkhoz képest (4g. ábra).

Hatásaink erősebbek voltak a hígítatlan csoportban, ami arra utal, hogy a rekonszolidáción alapuló folyamatok potenciálisan bekapcsolhatók olyan együttesek aktiválásával, amelyek nem kapcsolódnak egy adott vegyérték engramjához, ha elegendő sejt aktiválódik. Ez a memóriamodulációs stratégia hasonló lehet a jelenleg emberi használatra jóváhagyott stimulációs protokollokhoz62,63.

For more information:1950477648nn@gmail.com