A tanulás utáni alkoholfogyasztás hatása az emberi motoros memória konszolidációjára 3. rész

4|VITA

Ez a munka a motoros memória konszolidációjának neurokémiai mechanizmusait kívánta megvizsgálni.

A testmozgás egy nagyon fontos tevékenység, amely nemcsak fizikai erőnlétünket javítja, hanem agyi memóriánkat is fejleszti. Tudományos kutatások megerősítették, hogy a testmozgás megerősítheti edzésmemóriánkat, és ezáltal javíthatja agyunk memóriaképességét.

Edzés közben testünk egy BDNF nevű fehérjét szabadít fel, amely szükséges az idegsejtek növekedéséhez. Segíti az agyat új neuronok létrehozásában és a meglévő neuronok közötti kapcsolatok megerősítésében, ezáltal javítva a memóriát. A gyakorlatok növelhetik az agy hippokampuszának méretét és számát is, amely memóriánk fő központja. Az ezen a területen végzett tevékenység erősítése természetesen erősíti emlékezetünket.

Ezenkívül a testmozgás elősegítheti a növekedési hormon felszabadulását is, amely elengedhetetlen az agy egészségéhez, és elősegítheti a neuronok növekedését és helyreállíthatja a sérült idegsejteket. Ugyanakkor a testmozgás növelheti a dopamin kiválasztását az agyban, egy vegyi anyag, amely segít új ismeretek elsajátításában és gyorsabb emlékezetünkben.

Ezért nagyon fontos, hogy edzéssel megszilárdítsuk a motoros memóriát, és ezáltal javítsuk a memóriát. Ha javítani szeretné a memóriáját, próbálja ki a testmozgást, különösen az aerob gyakorlatokat, mint például a séta, kocogás, úszás stb. Akár fiatal, akár idős, a testmozgás jótékony hatással lehet arra, hogy egészségesebbé váljon és javítsa a memóriáját. Látható, hogy javítanunk kell a memórián, a Cistanche deserticola pedig jelentősen javíthatja a memóriát, mert a Cistanche deserticola egy hagyományos kínai gyógyászati ​​anyag, amelynek számos egyedi hatása van, amelyek közül az egyik a memória javítása. A darált hús hatékonyságát a benne található különféle hatóanyagok jelentik, beleértve a savakat, poliszacharidokat, flavonoidokat stb. Ezek az összetevők különféle módon elősegíthetik az agy egészségét.

Kattintson a Tudjon meg 10 módszerre a memória javítására

A deklaratív emlékekkel kapcsolatos emberi munka konvergáló irányaiból tájékozódtak (Bruce, Pihl és mtsai, 1999; Bruce, Shestowsky és mtsai, 1999; Bruce és Pihl, 1997; Carlyle és mtsai, 2017; Doss et al., 2018; Lamberty és mtsai, 1990; Mueller és mtsai, 1983; Parkeret és mtsai, 1980, 1981; Tyson és Schirmuly, 1994; Weaferet al., 2016), ez a munka azt a hipotézist tesztelte, hogy a tanulás utáni alkoholfogyasztás a GA agonistán és a BA-en keresztül. Az NMDA antagonista tulajdonságai (Abrahaoet al., 2017; Grant & Lovinger, 2018) – retrográd módon javítanák a motoros memória konszolidációját. A munka újdonsága az, hogy az eredmények megcáfolták ezt a hipotézist.

Konkrétan az eredmények azt mutatták, hogy a domináns kéztartás során elért utóhatásszintek nem különböztek a PBO, MED és HIGH körülmények között, ami arra utal, hogy a fogyasztás közepes (a BrAC csúcs: {{0}},052%) vagy magas (a BrAC csúcs A vizuomotoros adaptációt követő 0,094%-os alkohol adagok nem javították a motoros memória konszolidációját.

Ezenkívül az eredmények azt mutatták, hogy az alkalmazkodási szintek nem különböztek a NonDominant Hand Session körülményei között, vagyis amikor a résztvevők alkoholos befolyás alatt voltak a MED-ben (BrAC {{0}},027%) és HIGH körülmények között ( BrAC 0,073%). Ez azt sugallja, hogy az alkohol nem zavarta meg a motoros adaptációs képességeket, amint azt 60 perccel az elfogyasztása után értékelték.

Tekintettel az alkohol ismert farmakológiai GABAerg agonista és NMDA antagonista tulajdonságaira, az egyik lehetőség az, hogy ezek a neurokémiai mechanizmusok nem járulnak hozzá a motoros memória konszolidációjához.

A több évtizedes munka bebizonyította az alkohol retrográd deklaratív memóriajavítását (Bruce, Pihl és mtsai, 1999; Bruce, Shestowsky és mtsai, 1999; Bruce és Pihl, 1997; Carlyleet al., 2017; Doss et al., 2018; Lamberty és munkatársai, 1990; Mueller és munkatársai, 1983; Parker és mtsai, 1980, 1981; Tyson és Schirmuly, 1994; Weafer és mtsai, 2016), a jelen eredmények arra utalnak, hogy a deklaratív és a motoros memória konszolidációja mögött különböző neurokémiai mechanizmusok állnak.

4.1|A tanulás utáni alkoholfogyasztásnak nincs hatása a motoros memória konszolidációjára

A munka fő újszerű megállapítása az, hogy a mérsékelt és magas alkoholtartalmú adagok nem változtatták meg sem jelentősen, sem érdemben a motoros memória konszolidációját a placebo-kezeléshez képest.

Az ekvivalencia-teszt eredményei ugyanis azt mutatták ki, hogy az összes feltétel közötti hatásméret elhanyagolható (abszolút Cohen dz < 0.2; lásd a 6. táblázatot), és szignifikánsan nagyobb és kisebb, mint a Cohen-féle 0.8 és dz értéke 0.8, megerősítve, hogy az alkohol nem változtatta meg a konszolidációt. Tekintettel az alkohol farmakológiai tulajdonságaira (Abrahao et al., 2017; Grant & Lovinger, 2018), a jelen eredmények azt mutatják, hogy a GABAerg aktivitás növekedése és a csökkenő NMDA receptor aktivitás nem járul hozzá a motoros memória konszolidációjához.

Miért különböznek ezek az eredmények a deklaratív memóriamunkától (Bruce, Pihl és mtsai, 1999; Bruce, Shestowsky és mtsai, 1999; Bruce és Pihl, 1997; Carlyle et al., 2017; Doss és mtsai, 2018; Lamberty és munkatársai, 1990; Mueller és munkatársai, 1983; Parkeret és munkatársai, 1980, 1981; Tyson és Schirmuly, 1994; Weaferet al., 2016) azonban továbbra sem világos. Az első lehetőség az, hogy a motoros és a deklaratív emlékek közötti kölcsönhatást mutató viselkedési bizonyítékok ellenére (Feldmanet al., 1995; Keisler és Shadmehr, 2010; Kim, 2020), konszolidációjukat különböző neurokémiai mechanizmusok támogathatják (Feld, Lange és mtsai, 2013); Feld, Wilhelm és munkatársai, 2013; Kuriyama és mtsai, 2011; Smith és Smith, 2003).

Például Smith és Smith (2003) kimutatta, hogy a közvetlenül elalvás előtti alkoholfogyasztás megakadályozta a motorikus, de nem a deklaratív emlékezet javulását (hasonló eredményekért lásd Feld, Wilhelm és mtsai, 2013). Hasonlóképpen Feld, Lange és mtsai. (2013) azt találták, hogy a DCycloserin (egy NMDA receptor agonista) elalvás előtti beadása fokozta a deklaratív, de nem a motoros memória konszolidációját (bár lásd Kuriyamaet al., 2011).

További közvetett támogatásként a korábbi munkák a GABAA (Boweryet al., 1987; Young & Chu, 1990), a GABAB (Boweryet al., 1987; Young & Chu, 1990) és az NMDA (Petraliaet al., 1994) receptorok inhomogén eloszlását mutatták. emlőskérgi és szubkortikális struktúrákon keresztül, ami arra utal, hogy az alkohol nem befolyásolja hasonlóképpen a memóriakonszolidáció folyamatait, amelyek különböző idegi struktúrákban helyezkednek el. A fenti és a jelen eredmények arra utalnak, hogy a farmakológiailag megváltoztatott GABAerg és NMDA aktivitás nem befolyásolja hasonlóan a deklaratív és motoros memória konszolidációját. Az egyik lehetőség tehát az, hogy a deklaratív és motoros emlékek megszilárdítása mögött különböző neurokémiai folyamatok állnak.

A másik lehetőség az, hogy az aszimptotikus teljesítményszintek elérése a jelenlegi tartási fázisban beindította a memória konszolidációját (Hamel et al., 2017; Orban deXivry et al., 2011; Yin & Kitazawa, 2001), ami megakadályozta, hogy az alkohol megváltoztassa azt. Támogatásként Hadj Taharet al. (2005) a résztvevők Amantadint (egy NMDA-receptor antagonistát) vettek be, miután aszimptotikus teljesítményszintet értek el egy joystick motoros adaptációs feladat során.

Eredményeik nem mutattak ki szignifikáns teljesítménybeli különbséget 24 órával később az Amantadin- és a placebo-kezelés között, ami arra utal, hogy a teljesítmény-aszimptóta elérése megakadályozta, hogy az Amantadin megváltoztassa a memória konszolidációját.

Ezenkívül Shibata és mtsai. (2017) rögzítette az MRS-adatokat, és kimutatta, hogy a vizuális orientáció-detektálási feladat túltanulása megváltoztatta az izgató-domináns gátlószer-domináns glutamát és GABA-koncentrációt a látóterületeken, ami arra utal, hogy a teljesítmény-aszimptóta elérése az idegi aktivitás endogén gátlásának fokozásával konszolidációt indít el. Az egyik lehetőség tehát az, hogy az idegi aktivitást gátló farmakológiai ágensek hatékonyan fokozzák a konszolidációt, ha a gátlást endogén módon még nem fokozták a teljesítmény-aszimptóta elérésével.

A harmadik lehetőség az, hogy a deklaratív (pl. Parker és mtsai., 1981) – jelen munkában is használt – emlékek fokozására korábban alkalmazott alkoholdózisok nem elegendőek a motoros memória konszolidációjának fokozásához.

Ennek alátámasztására Hernandez et al. (2006, 2007) kimutatta, hogy a kognitív, de nem a motoros teljesítmény szempontjait rontotta a 0,07%-os BrAC-érték elérése, ami arra utal, hogy nagyobb alkoholadagokra van szükség a motoros rendszer megzavarásához.

Ez a bizonyíték az alkoholnak az emberi viselkedésre gyakorolt ​​hatásait is visszhangozza, amelyek elsősorban kognitív hatásúak olyan dózisok esetén, amelyek BrAC-értéke {{0}},12%-ig terjed (pl. eufória, beszédkészség és csökkent figyelem), és a dózist előidéző ​​BrAC mellett a mozgászavarokra is kiterjednek. 0,15% vagy annál nagyobb értékek (pl. egyensúlyzavar, koordináció és járászavar) (Jones, 2019; Pohorecky & Brick, 1988). Az egyik lehetőség tehát az, hogy a motoros memória konszolidációjának befolyásolásához nagyobb alkoholdózisokra van szükség, mint a deklaratív emlékek fokozására használtaknak.

Megdöbbentő, hogy bár úgy tűnik, hogy az alkohol mindenütt fokozza a deklaratív memóriakonszolidációt az emberekben (Bruce, Pihl és mtsai, 1999; Bruce, Shestowsky és mtsai, 1999; Bruce és Pihl, 1997; Carlyle és mtsai, 2017; Doss et al. , 2018; Lamberty és mtsai, 1990; Mueller és mtsai, 1983; Parkeret és mtsai, 1980, 1981; Tyson és Schirmuly, 1994; Weaferet al., 2016), a konszolidációra gyakorolt ​​hatásai nem olyan konszenzusosak az állati munkában ( Alkana és Parker, 1979; Aversano és munkatársai, 2002; Castellano és Pavone, 1983; Castellano és Pavone, 1988; Colbern és munkatársai, 1986; deCarvalho és mtsai., 1978).

Ugyanis a passzív elkerülő feladatok és az emberi munkában használt kétszeres-ötszörös alkoholadagok alkalmazásával a korai rágcsálómunka kimutatta, hogy a tanulás utáni alkoholinjekció fokozza (Alkana & Parker, 1979; Colbern et al., 1986), megzavarja (Aversanoet al., 2002). Castellano és Pavone, 1983, 1988), vagy nem befolyásolja a memória konszolidációját (de Carvalho et al., 1978).

Ez a bizonyíték arra utal, hogy az alkohol heterogén módon befolyásolja az állatok passzív elkerüléses memória konszolidációját, kapcsolatát az előzővel (Bruce, Pihl és mtsai, 1999; Bruce, Shestowsky és mtsai, 1999; Bruce és Pihl, 1997; Carlyleet al., 2017; Doss és munkatársai, 2018; Hewitt és munkatársai, 1996; Lambertyet és munkatársai, 1990; Mueller és munkatársai, 1983; Parker és mtsai, 1980, 1981; Scholey és Fowles, 2002; Tyson és Schirmuly, Weaferet al., 1999. ., 2016) és a jelenlegi munka azonban továbbra is tisztázatlan.

Végül, bár központi idegrendszeri depresszánsok közé sorolják, meg kell jegyezni, hogy az alkohol serkentő tulajdonságokkal rendelkezik (Hendler et al., 2013); dopaminerg, noradrenerg és szerotoninerg agonista tulajdonságokkal rendelkezik (Abrahao et al., 2017), és széles körben elterjedt molekuláris célpontjai (pl. opioid és endokannabinoid receptorok, neuropeptidek, mint például kortikotropin-felszabadító faktor és intracelluláris jelátviteli molekulák, mint például protein-kináz C, Arahaspektív-kináz C) et al., 2017). Az, hogy az alkohol ezen további tulajdonságai hogyan kapcsolódnak az emberi motoros memória konszolidációjához, a jövőbeli munka kérdése marad.

4.2|Az alkohol nem változtatta meg a tanulást a nem domináns kézzel való alkalmazkodás során

Egy másik új felfedezés az, hogy az alkohol nem rontotta az alkalmazkodást a nem domináns kézkezelések során, amit a PBO, MED és HIGH körülmények közötti szignifikáns különbség hiánya bizonyít. Mint fentebb, az ekvivalencia-teszt eredményei azt mutatták, hogy az összes feltétel-hatás méret kicsi (abszolút Cohen dz < 0,3; lásd a 4. táblázatot), és szignifikánsan nagyobb és kisebb, mint Cohen 0,8 és {{ dz értékei 7}}.8, megerősítve, hogy az alkohol nem változtatta meg élesen az alkalmazkodási képességeket.

Az eredmények azonban azt is feltárták, hogy a mozgások gyorsabbak és a pontosság kisebb a HIGH-ban, mint a PBO állapotnál, ami megerősíti, hogy az alkohol hatása a motoros teljesítményre nem teljesen hiányzik. Noha a konszolidáció nulla eredményével rezonál, az alkohol adaptációra gyakorolt ​​nulla hatása ellentétes azzal a munkával, amely azt mutatja, hogy az alkohol akutan rontja a kisagyfüggő motoros koordinációt és a tanulást állatokban (He et al., 2013; Sullivan és mtsai, 1995; Valenzuela et al. , 2010; Zorumski et al., 2014).

Azonban, mivel a GABA- és NMDA-receptorokról számoltak be, hogy fokozzák vagy csökkentik aktivitásukat az emberek motoros tanulása során (Donchin és mtsai, 2002; Floyer-Lea és mtsai, 2006; Hadj Taharet al., 2004; Kolasinski et al., 2019; van Vugt et al., 2020), ennek a bizonyítéknak a következményei továbbra is tisztázatlanok. Például Donchin et al. (2002) kimutatták, hogy a lorazepam (GABAA agonista) vagy dextrometorfán (egy NMDA antagonista) beadása a tanulás előtt károsította az erőtér adaptációt a placebóhoz képest, ami arra utal, hogy az alkoholhoz hasonló tulajdonságokkal rendelkező farmakológiai szerek rontják a szenzomotoros adaptációt.

Humán MRS-vizsgálatok azonban kimutatták, hogy az M1 GABA koncentrációja vagy csökken (Floyer-Lea és mtsai, 2006; Kolasinski és mtsai, 2019), vagy emelkedik (van Vugt et al., 2020) a motoros feladatok tanulása során, hozzájárulva a GABAergic tevékenység a motoros tanuláshoz nem egyértelmű. Továbbá Hadj Tahar et al. (2004) kimutatták, hogy a joystick motoros adaptáció előtti amantadinbevitel nem rontotta szignifikánsan a tanulási képességeket, megkérdőjelezve, hogy szükséges-e az ép NMDA receptor aktivitás a motoros adaptációhoz. Összességében a fenti és a jelenlegi eredmények azt sugallják, hogy a GABAerg és az NMDA aktivitás hozzájárulása az emberi szenzomotoros adaptációhoz továbbra is tisztázatlan, ami további vizsgálatokat indokol.

4.3|Korlátozások

Az egyik korlátozás az, hogy a HIGH, MED és PBO italokat narancslével keverték, amely glükózt tartalmazott. Bár a glükóz motoros memóriakonszolidációra gyakorolt ​​hatása továbbra sem ismert, az alkoholhoz hasonlóan befolyásolhatta a motoros memória konszolidációját, így elfedve hatását (Scholey és Fowles, 2002).

Ennek alátámasztására Scholey és Fowles (2002) azt találta, hogy az alkohol (0,38 g/kg) és a glükóz (25 g) italok tanulás utáni fogyasztása hasonlóan javította a kinesztetikus emlékek korai konszolidációját, mint egy szacharin PBO-val.

A jövőbeni munkáknak meg kell ismételnie a jelenlegi eredményeket cukormentes italoldatokkal. Egy másik korlátozás az, hogy az alvás minőségét nem mérték objektíven, ami arra utal, hogy az alkohol nem tudta fokozni a motoros memória konszolidációját azáltal, hogy megzavarta az alvási mintákat (lásd Smith & Smith, 2003). A tanulás utáni alkoholfogyasztás, az alvási szokások és a motoros memória konszolidációja közötti kapcsolat továbbra is kérdéses a jövőbeli munka számára.

5|KÖVETKEZTETÉS

A tanulmány célja az volt, hogy megvizsgálja az emberi motoros memória konszolidációjának neurokémiai mechanizmusait.

A konvergáló munka alapján, amely azt mutatta, hogy az alkohol retrográd módon fokozza a deklaratív memóriakonszolidációt, ez a munka azt a hipotézist tesztelte, hogy a tanulás utáni alkoholfogyasztás fokozza a motoros memória konszolidációját a placebo kezeléshez képest.

Az eredmények azonban megcáfolták ezt a hipotézist, mivel kimutatták, hogy sem a közepes, sem a nagy dózisú alkohol nem javította a motoros memória konszolidációját a placebóhoz képest. Mivel ez közvetlenül ellentétes az emberi deklaratív emlékekkel kapcsolatos kutatásokkal, a jelen eredmények arra utalnak, hogy a GABA és az NMDA receptoraktivitás egyértelműen hozzájárul a deklaratív és motoros memória konszolidációjához.

A különböző memóriarendszerek konszolidációjának hátterében rejlő neurokémiai mechanizmusok feltárása betekintést nyújthat a vény nélkül kapható gyógyszerek mindennapi tanulásra és emlékezetre gyakorolt ​​hatásaiba, de olyan farmakológiai beavatkozásokhoz is szolgálhat, amelyek az emberi memória konszolidációját kívánják megváltoztatni (pl. patogén emlékek újrakonszolidációja; lásd Diergaarde et al. , 2008; Elsey et al., 2018; Walshet al., 2018).

ELISMERÉS

Ezt a munkát a Kanadai Természettudományi és Mérnöki Kutatási Tanács finanszírozta (a támogatás száma: 418589).

ÉRDEKÜLÉKENYSÉG

A szerzőknek nincs kijelenthető összeférhetetlensége.

SZERZŐI HOZZÁJÁRULÁSOK

RH tervezte a kísérletet, összegyűjtötte az adatokat, elvégezte az elemzéseket, elkészítette az ábrákat és megírta a kéziratot. Az OD segített a kísérlet megtervezésében, összegyűjtötte az adatokat, segített az elemzések lefolytatásában, segített az ábrák elkészítésében, és segített a kézirat megírásában. A JFL és a PMB segített a kísérlet megtervezésében és a kézirat átdolgozásában.

IRODALOM

Abrahao, KP, Salinas, AG és Lovinger, DM (2017). Alkohol és az agy: Neuronális molekuláris célpontok, szinapszisok és áramkörök. Neuron, 96, 1223–1238.https://doi.org/10.1016/j.neuron.2017.10.032

Alkana, RL és Parker, ES (1979). Memóriakönnyítés edzés utáni etanol injekcióval. Pszichofarmakológia, 66,117–119.https://doi.org/10.1007/BF00427617

Amrhein, V., Greenland, S. és McShane, B. (2019). A tudósok a statisztikai szignifikancia ellen emelnek fel. Természet, 567, 305–307.https://doi.org/10.1038/d41586-019-00857-9

Andersson, A., Wiréhn, A.-B., Ölvander, C., Ekman, DS, &Bendtsen, P. (2009). A svéd egyetemisták alkoholfogyasztását elektronikus szűrőműszerrel mérték. BMCPublic Health, 9(1), 229.https://doi.org/10.1186/1471-2458-9-229

Aversano, M., Ciamei, A., Cestari, V., Passino, E., Middei, S., & Castellano, C. (2002). Az MK-801 és az etanol kombinációk hatása a CD1 egerek memóriakonszolidációjára: GABAerg mechanizmusok részvétele. Neurobiology of Learning and Memory, 77, 327–337.https://doi.org/10.1006/nlme.2001.4029

Benjamini, Y. és Hochberg, Y. (1995). A hamis felfedezési arány szabályozása: A többszörös tesztelés gyakorlati és hatékony megközelítése. Journal of the Royal Statistical Society: Series B: Methodological, 57, 289–300.

Bohn, MJ, Babor, TF és Kranzler, HR (1995). A használt alkohol rendellenességek azonosítási tesztje (AUDIT): Egy szűrőeszköz validálása orvosi használatra. Journal of Studies onAlcohol, 56, 423–432.https://doi.org/10.15288/jsa.1995.56.423

Boisgontier, MP és Cheval, B. (2016). Az ANOVA átmenet vegyes modellre. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 68, 1004–1005.https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2016.05.034

Bowery, NG, Hudson, AL és Price, GW (1987). GABAA és GABAB receptor helymegoszlás a patkány központi idegrendszerében. Neuroscience, 20, 365–383.https://doi.org/10.1016/0306-4522(87)90098-4

Brashers-Krug, T., Shadmehr, R. és Bizzi, E. (1996). Konszolidáció az emberi motoros memóriában. Természet, 382, ​​252–255.https://doi.org/10.1038/382252a0

Brooks, JL (2012). Ellensúlyozás a sorozatos rendelés átviteli hatásaihoz kísérleti állapotú rendelésekben. PsychologicalMethods, 17, 600–614.https://doi.org/10.1037/a0029310

For more information:1950477648nn@gmail.com