Bazolateral amigdalaning noradrenergik faollashuvi uzoqdan xotiraning hippokampusga bog'liq aniqligini saqlaydi.
Mar 14, 2022
Aloqa: Audrey Xuaudrey.hu@wecistanche.com
Noradrenergik mexanizmlar yordamida xotiraning hissiy kuchayishi yaxshi tavsiflangan, ammo bunday kuchayishning uzoq muddatli oqibatlari yaxshi tushunilmagan. Vaqt o'tishi bilan xotira izlari neyronni qayta tashkil etish, ya'ni tizim konsolidatsiyasini boshdan kechiradi deb taxmin qilinadi, bunda ular, hech bo'lmaganda, gipokampusdan neokortikal tarmoqlarga o'tkaziladi. Ushbu transfer epizodik tafsilotlarning pasayishi bilan birga keladi. Bu erda biz norepinefrinni (NE) bazolateral amigdalaga kiritish ikki xil o'quv kontekstini o'z ichiga olgan inhibitiv saqlanishni kamsitish vazifasi bo'yicha treningdan so'ng, epizodik aniqlikni va emotsional xotiraning hipokampusga bog'liqligini saqlab qolish uchun tizim konsolidatsiyasi dinamikasini o'zgartiradimi yoki yo'qligini tekshirdik. Saqlash testida sho'r suv va NE bilan davolash qilingan kalamushlar oyoq zarbasini olgan mashg'ulotlar kontekstini aniq ajratib ko'rsatishdi, ushlab turish testidan oldin gipokampalni mud-mol bilan inaktivatsiya qilish ikkala davolash guruhida ham shok kontekstining diskriminatsiyasini buzdi. .At28 d, sho'r suv bilan davolash qilingan kalamushlar hipokampusdan mustaqil ravishda izlanishni va kamsitishning yo'qligini ko'rsatdi. Aksincha, NE bilan davolash qilingan kalamushlar zarba-kontekst assotsiatsiyasining aniq xotirasini ko'rsatishni davom ettirdilar. Ushbu uzoqdan ushlab turish testida gipokampal inaktivatsiya epizodik aniqlikni blokladi va umumiy xotira buzilishini keltirib chiqardi. Ushbu topilmalar shuni ko'rsatadiki, SH bilan davolash xotirada hipokampal ishtirokni saqlab, tizimlarning konsolidatsiya dinamikasini o'zgartirdi. Tizim konsolidatsiyasidagi bu o'zgarish vaqt bilan tartibga solinadigan DNK metilatsiyasi va xotira bilan bog'liq genlarning, ya'ni Reln va Pkwy, gipokampus va neokorteksdagi transkripsiyaviy o'zgarishlar bilan parallel edi. va natijada xotiraning uzoq muddatli epizodik aniqligini saqlashga ta'sir qiladi.
Xotirani yaxshilang: cistanche
Hissiy qo'zg'atuvchi tajribalar xotirada yaxshi saqlanadi Fmo2) O'zlarining kuchayishi bilan bir qatorda, hissiy jihatdan kuchaytirilgan xotiralar ham ko'pincha jonlilik va eslashning sub'ektiv hissi bilan tavsiflanadi (3,4). Hayvonlar va odamlarning tadqiqotlari shuni ko'rsatadiki, bazolateral amigdalaning noradrenergik faollashuvi (5-12) miyaning boshqa hududlarida nerv plastisiyasini va axborotni saqlash jarayonlarini tartibga solish orqali hissiy uyg'otuvchi tajribalar xotirasini kuchaytiradi. Xotirada BLA ning noradrenergik faollashuvining ta'sirini o'rganuvchi tadqiqotlarning aksariyati hipokampus (13-17) faoliyatini o'z ichiga olgan epizodik (deklarativ) yoki kontekstli vazifalarga qaratilgan. BLA gipokampusga (18) keng ko'lamli proektsiyalarni yuboradi va hipokampus faoliyatiga katta ta'sir ko'rsatadi (19-21).
Norepinefrin (NE) administratsiyasi orqali BLA faollashuvi yoki o'rganish paytida yoki undan ko'p o'tmay hissiy qo'zg'alish natijasida kelib chiqqan xotirani kuchaytirish hipokampal faollashuvni o'z ichiga olganligi haqida ko'p dalillar mavjud (20, 22-24). Ushbu faollashtirish epizodik yoki kontekstga xos xotiralarning kuchini oshirishi mumkin (22.25). alohida elementlar yoki shunga o'xshash ma'lumotlar to'plamlari uchun xotira izlarini yanada aniqroq ajratish imkonini beradi (26. 27).
Shunday qilib. BLA ning noradrenergik faollashuvi hipokampusga bog'liq xotiralarning dastlabki shakllanishini kuchaytiradi. Biroq, kodlashdan keyin noadrenergik faollashuv epizodik xotiraning keyingi o'ziga xosligi yoki aniqligiga qanday ta'sir qilishini tushunish qiyin bo'lib qolmoqda. Vaqt o'tishi bilan xotira izlari asabiy qayta tashkil etilishi mumkin deb hisoblanadi. tizim konsolidatsiyasi deb ataladi, bunda ular, hech bo'lmaganda, qisman, hipokampusdan neokortikal tarmoqlarga (28-32) o'tkaziladi. Xotiradagi bu vaqtinchalik o'zgarish xotira sifatining o'zgarishi bilan bog'liq (30.33). Masofaviy xotiralarni qayta tiklash, asosan, ekstrahipokampal tuzilmalarda, masalan, oldingi singulat korteksdagi (ACC) semantik yoki gist-o'xshash tasvirlarga tayanadi. ular asosiy ma'lumotni saqlab qolishi mumkin, ammo kontekst tafsilotlari kam (29,30,33). Tizimlarni konsolidatsiyalashda asabiy vakillikning bunday dinamik siljishi va xotira tabiatidagi o'zgarishlar vaqt va miya mintaqasiga xos epigenetik modifikatsiyalar bilan qo'llab-quvvatlanadi (34, 35). DNK metilatsiyasi kabi asosiy molekulyar mexanizmlar, masalan, DNKning kovalent modifikatsiyalari orqali ifodani o'chirish, atrof-muhit signallari tomonidan boshqariladigan o'z-o'zidan davom etadigan transkripsiya almashinuvi uchun yo'llarni ta'minlaydi. Oldingi topilmalar shuni ko'rsatdiki, xotira bilan bog'liq genlarning bunday epigenetik o'zgarishlari xotirani shakllantirish va saqlashda hal qiluvchi rol o'ynaydi (35-37). Masalan. Hipokampusdagi reelin (Reln) ning metillanish darajasining pastligi va protein fosfataza 1 (Pp1) ning metillanish darajasining oshishi 1 kundan keyin xotirani muvaffaqiyatli saqlashga olib keldi (36), protein kinaz M zeta (PKM) ning kortikal ifodasi. Protein kinaz C zetaning N-kesilgan shakli uzoq muddatli xotirani saqlash uchun talab qilinadi (37). Biroq, tizimlarning konsolidatsiyasi dinamikasi va xotiraning o'ziga xosligining vaqtga bog'liq o'zgarishi atrof-muhit sharoitlari bilan faol tartibga solinadi. hissiy qo'zg'alish holati kabi. yo'q. hali tekshirilgan.
Mavjud tajribalar kalamushlarda epizodik diskriminatsiya vazifasi bo'yicha mashg'ulotdan so'ng BLA ning boraks energiyasini faollashishi tizimning konsolidatsiya dinamikasiga va epizodik aniqlik va masofaviy xotiraning hipokampusga bog'liqligini saqlab qolish uchun epigenetik va transkripsiyaviy o'zgarishlarga ta'sir qiladimi yoki yo'qligini tekshirdi. Tizim konsolidatsiyasida SH bilan bog'liq bunday o'zgarishlar m: hissiy xotiralar (3,4) uzoq muddatli ravshanligining asosiy mexanizmini ifodalaydi.
Xotirani yaxshilang: cistanche
Natijalar
BLA posttrainingning noradrenergik faollashuvi masofaviy xotiraning aniqligini saqlaydi. Biz birinchi navbatda BLAga NE infuziyalarini tayyorlashdan keyingi va uzoq xotiraning epizodik aniqligiga ta'sirini tekshirdik. Erkak Sprague-Dawley kalamushlari inhibitiv qochishning kamsitish vazifasi deb ataladigan (38) ingibitorlikdan qochish vazifasining o'zgartirilgan versiyasi bo'yicha o'qitildi, ularda ular 2- daqiqalik oraliqda ikkita kontekstdan farq qiluvchi inhibitiv qochishning oldini olish apparatlarini o'rgandilar, ammo oyoq zarbasi yetkazildi. faqat oxirgi kontekstda (rasm. LA）. NE（1.{5}} ug 0,2 mkL） yoki fiziologik eritma mashg‘ulotdan so‘ng darhol BLAga ikki tomonlama mikroinfuziya qilindi. 2 d(oxirgi) yoki 28 d (masofadan) keyin ushlab turish kechikishlari kalamushlar to'g'ri diskriminatsiya qilinganligini baholash uchun ikkita o'quv kontekstida (ya'ni "zarba qutisi" va "zarba bo'lmagan" quti) hamda "yangi" qutida sinovdan o'tkazildi. ular oyoq zarbasini olgan mashg'ulot konteksti.
Biz birinchi bo'lib mashg'ulotdan keyingi SH infuziyalarining xotira aniqligiga ta'sirini 2-d saqlash testida aniqladik. Uchta sinov muhitida ushlab turish kechikishlari uchun ikki tomonlama ANOVA muhim NE(F3=5.25;P=0.03), kontekst(F2=45.02;P) ni koʻrsatdi.<00001). and="" interaction="" effects="" (f,s="6.66:P=0003).As" shown="" in="" fig.="" 1b,="" rats="" treated="" with="" either="" saline="" or="" ne="" in="" the="" bla="" after="" the="" training="" session="" displayed="" significantly="" longer="" retention="" latencies="" in="" the="" shock="" box="" than="" in="" the="" nonshock="" box=""><0.01)or the="" novel="">< 0.001),="" indicating="" accurate="" discrimination="" of="" the="" shock="" context.="" moreover,="" ne-treated="" rats,="" relative="" to="" saline="" controls,="" had="" longer="" retention="" latencies="" in="" the="" shock=""><0.05), indicating="" increased="" memory="" strength.="" delayed="" infusions="" of="" ne="" given="" 3="" h="" posttraining="" were="" ineffective="" (fig="" 1c),="" supporting="" the="" view="" that="" the="" ne="" effect="" is="" dependent="" on="" a="" consolidation="" process="">
Keyinchalik, biz alohida kalamush guruhlarida SHni o'rganishdan keyingi infuziyalarning xotira aniqligiga ta'sirini 28-d saqlash testida ko'rib chiqdik. Saqlash kechikishlari uchun ikki tomonlama ANOVA hech qanday SH ta'sirini (FL=0.16; P= 0.69) aniqlamadi, ammo muhim kontekst effektini (F2 =18.27:P) aniqladi.<0.0001)as well="" as="" a="" significant="" interaction="" be-tween="" ne="" and="" context="" (f246="8.09;P=0.001).As" shown="" in="" fig.="" 1d,="" saline-treated="" rats="" no="" longer="" accurately="" discriminated="" the="" shock="" context,="" as="" indicated="" by="" similar="" retention="" latencies="" in="" the="" shock="" box="" and="" nonshock="" box="" (p'="0.89)." unlike="" saline="" controls,="" ne-treated="" rats="" continued="" to="" display="" accurate="" memory="" of="" the="" shock-context="" association,="" as="" shown="" by="" significantly="" longer="" retention="" latencies="" in="" the="" shock="" box="" than="" in="" the="" nonshock="" box="" (p="" <="" 0.001)="" or="" the="" novel="" box="" (p="" <="" 0.001).="" moreover,="" ne-treated="" rats,="" relative="" to="" saline-treated="" controls,="" had="" longer="" retention="" latencies="" in="" the="" shock="" box="" (p="" <="" 0.01),="" indicating="" that="" the="" ne-induced="" memory="" enhancement="" was="" also="" still="" present="" 4="" wk="">
BLA posttrainingning noradrenergik faollashuvi uzoq xotiraning gipokampusga bog'liqligini saqlaydi. Keyinchalik, biz NE bilan davolash qilingan kalamushlar tomonidan ko'rsatilgan epizodikga o'xshash aniq masofaviy xotira hipokampusga tayanishda davom etishini tekshirdik. Buning uchun SH yoki fiziologik eritma yuqoridagi kabi mashg'ulotdan so'ng darhol BLAga kiritildi va xotirani ifodalashda hipokampusning ishtiroki GABAergik retseptorlari agonisti muscimol (0) bilan dorsal hipokampusning inaktivatsiyasi bilan aniqlandi. 0.5 mL） ushlab turish sinovidan 20 daqiqa oldin （39）.
2 kun davomida ushlab turish kechikishlari uchun uch tomonlama ANOVA sezilarli NE(Fi9= 6.37;P= 0.002) va muscimol effektlarini (Fi foiz=12.33;P) aniqladi.<0.0001)but no="" significant="" interaction="" between="" these="" factors(f196="2.37:P=" 0.19).="" as="" shown="" in="" fig.="" 24.="" hippocampal="" inactivation="" of="" both="" saline-="" and="" ne-treated="" rats="" disrupted="" the="" expression="" of="" accurate="" memory="" of="" the="" shock-con-text="" association,="" illustrated="" by="" similar="" retention="" latencies="" in="" the="" shock="" box="" and="" nonshock="" box="" (ps="" ≥0.94).="" the="" muscimol="" infusion="" neither="" impaired="" retention="" latencies="" of="" saline="" controls="" (p="0.81)nor" blocked="" the="" ne-induced="" memory="" enhancement="" (p="0.96)indicating" that="" the="" hippocampal="" inactivation="" did="" not="" disrupt="" the="" general="" expression="" of="" memory="" strength.="" moreover,="" the="" muscimol="" infusion="" did="" not="" affect="" the="" discrimination="" of="" the="" two="" training="" contexts="" from="" the="" novel="">< 0.001).="" when="" these="" rats="" were="" tested="" again="" 24="" h="" after="" the="" muscimol="" infusion(fig.s24),="" the="" expression="" of="" accurate="" memory="" of="" the="" shock-context="" association="" had="" returned,="" confirming="" that="" the="" muscimol-induced="" inactivation="" of="" the="" hippocampus="" was="" transient="" and="" had="" worn="" off="" 24="" h="">
28 d da ushlab turish kechikishlari uchun uch tomonlama ANOVA sezilarli NE（Fj=14,07 ko'rsatdi; P<0.0001）. muscimol="" （fs=""><0.0001).and interaction="" effects(fs=""><0.0001).as in="" the="" first="" experiment,="" rats="" administered="" saline="" into="" the="" bla="" after="" training="" no="" longer="" accurately="" discriminated="" the="" shock="" context="" at="" this="" remote="" retention="" test="" (p="0.83;" shock="" vs.="" nonshock="" box)(fig.="" 2b).="" hippocampal="" inactivation="" of="" saline-treated="" rats="" did="" not="" significantly="" alter="" retention="" performance,="" supporting="" the="" systems="" consolidation="" hypothesis="" that="" the="" expression="" of="" remote="" generalized="" memory="" is="" associated="" with="" a="" loss="" of="" hippocampal="" engagement.="" by="" contrast,="" hippocampal="" inactivation="" of="" ne-treated="" rats="" blocked="" the="" expression="" of="" accurate="" memory="" of="" the="" shock-context="" association="" (p="0.63:" shock="" vs.="" nonshock="" box).="" moreover,="" and="" unlike="" at="" the="" 2-d="" retention="" test,="" muscimol="" inactivation="" of="" ne-treated="" rats="" also="" impaired="" general="" expression="" of="" memory.="" as="" shown="" in="" fig.2b.="" retention="" latencies="" in="" the="" shock="" box="" of="" ne-treated="" rats="" administered="" muscimol="" before="" retention="" testing="" were="" significantly="" shorter="" than="" those="" of="" ne-treated="" rats="" administered="" saline="" into="" the="" hippocampus="">< 005).and="" also="" than="" those="" of="" saline-treated="" rats="" administered="" muscimol="" before="" the="" retention="" test="">< 0.05).="" further,="" retention="" latencies="" in="" the="" shock="" box="" did="" not="" differ="" significantly="" from="" those="" in="" the="" novel="" box="" (p="0.13)." indicating="" that="" these="" rats,="" without="" an="" intact="" hippocampus,="" did="" not="" show="" any="" evidence="" of="" retention.="" when="" these="" ne-treated="" rats="" were="" tested="" again="" 24="" h="" after="" the="" muscimol="" inactivation(fig.="" s2b).="" the="" original="" accurate="" discrimination="" of="" the="" shock="" context="" as="" well="" as="" memory="" strength="" had="">
BLA posttrainingning noradrenerjik faollashuvi vaqt va to'qimalarga xos transkriptomik o'zgarishlarni keltirib chiqaradi. Bizning topilmalarimiz shuni ko'rsatadiki, mashg'ulotdan keyingi BLA faollashuvi gippokamp orqali epizodik xotiraning uzoq muddatli aniqligiga yordam beradi.
bog'liq mexanizm. Konsolidatsiya mexanizmidagi bu o'zgarish molekulyar darajadagi barqaror o'zgarishlar, ya'ni o'zgartirilgan gen ifodasi bilan qo'llab-quvvatlanishi mumkin. Shuning uchun biz hipokampus (dentat girus maydoni) va ACCdagi transkripsiyaviy o'zgarishlarni, avvalroq xotira konsolidatsiyasining erta va kech bosqichlari bilan bog'liq bo'lgan miya tuzilmalarini o'lchadik (29,30). Buning uchun biz xuddi shu vazifa bo'yicha boshqa kalamushlar guruhini o'qitib, sinovdan o'tkazdik (3E-rasm). Vaqt va to'qimalarga xos o'zgarishlar haqida keng tasavvurga ega bo'lish uchun. Biz birinchi navbatda gen to'plamini boyitish tahlilidan (GSEA) foydalandik va xotira bilan bog'liq genlar to'plamiga e'tibor qaratdik (MGS: 122 gen: SI usullariga qarang). Ilgari bu genlar epizodik xotira vazifasini o'rgatgandan so'ng kemiruvchilarning miyasida differensial tarzda ifodalangani haqida xabar berilgan edi (Res. 40: S1-jadvaldan moslangan). Treningdan keyingi SHni BLAga kiritish hipokampusdagi MGSning vaqtga bog'liq differentsial ifodasi bilan bog'liq edi (Pnaninal =0.007; Padiuse<0.02, global="" test;="" table="" s2).="" next,="" we="" analyzed="" the="" mgs="" genes="" individually="" and="" examined="" nedependent="" changes="" in="" gene="" expression="" at="" the="" remote="" time="" point="" in="" the="" two="" brain="" regions.="" upon="" applying="" a="" bonferroni="" correction,="" reln="" was="" significantly="" up-regulated="" in="" the="" hippocampus="" and="" pkmny="" was="" down-regulated="" in="" the="" acc=""><>
Oldingi tadqiqotlar Rebnni hipokampusdagi plastisiyaning dastlabki bosqichlari (36) va Pknt korteksdagi uzoq muddatli xotirani saqlash (37) bilan bog'liq. Shu sababli, bizning ikkinchi darajali tahlilimiz ushbu ikki genning farmakologik va vaqt va to'qimalarga xos kontekstda ifodalanishiga qaratilgan. Biz birinchi navbatda Reln va Pkng ifoda naqshlarini NE- va sho'r suv bilan ishlangan hayvonlar (Fi S3) uchun alohida-alohida ko'rib chiqdik, so'ngra sho'r suv ta'sirini hisobga olgandan so'ng, ushbu genlarning ekspression dinamikasidagi NE tomonidan qo'zg'atilgan o'ziga xos o'zgarishlarni o'rganib chiqdik (3-rasm). SHni olgan hayvonlarning hipokampusida. Haqiqiy ifoda 2 va 28 d (S3A-rasm), sho'r suv bilan ishlov berilgan hayvonlarda 2-d vaqt nuqtasida yagona boshlang'ich yuqori tartibga solishdan farqli o'laroq, barqaror ravishda yuqori tartibga solindi (S3C-rasm). Tuzli eritma ta'sirini olib tashlaganingizdan so'ng, SH bilan davolash 2 d (PBonterni) da hipokampusdagi Reln ifodasini kamaytirish bilan bog'liq edi.<0.0)and, interestingly,="" an="" up-regulation="" at="" 28="" d="">< 0.05),="" thus="" indicating="" a="" time-regulated="" expression="" shift="" (p="0.0004;" fig.3a="" and="" fig.="" s4a).="" in="" contrast,="" ne="" treatment-associated="" pkong="" expression="" in="" the="" hippocampus="" was="" not="" significantly="" changed="" over="" time="" (p="">0.05: 3A-rasm va S4A-rasm: shoʻr suv taʼsirini ayirgandan soʻng), asosan SH va tuzli guruhlardagi oʻxshash ifoda dinamikasi tufayli (S3 B va D-rasm). ACCda. SH va sho'r suv bilan ishlov berilgan hayvonlarda haqiqiy ifoda 2 d bilan solishtirganda 28 d da pastga tartibga solingan (S3A va C-rasm). PKmK esa vaqtga bog'liq holda faqat sho'rlangan hayvonlarda yuqori tartibga solingan (S3B va rasm. D). Tuzli eritma ta'sirini olib tashlaganingizdan so'ng, NE bilan davolash 2 d (PBonfromi) da ACCda PkonL va Reln ifodasining yuqori regulyatsiyasi bilan bog'liq edi.<0.06)but only="" transitional="" for="" phonl="" (28="" y.="" 2="" d.p="0.006)," while="" reln="" expression="" remained="" up-regulated="" (28vs.2="" d,="" p="">0.05; 3B-rasm va S4B-rasm). Ushbu vaqt va to'qimalarga xos ifoda dinamikasi NE bilan davolash qilingan kalamushlarda o'zgartirilgan tizim konsolidatsiyasi bo'yicha bizning xatti-harakatlarimizga mos keladi, bu barqaror hipokampusga bog'liqlik bilan belgilanadi.
BLA posttrainingning noradrenerjik faollashuvi Reln va Pkmt gen promotorlarida vaqt va to'qimalarga xos DNK metilatsiyasining o'zgarishini keltirib chiqaradi.
DNK metilatsiyasi xotira shakllanishi (36) va xotirani saqlash (34.35) uchun juda muhimdir. Shu sababli, biz NE faollashuvi natijasida kelib chiqqan gen ekspressiyasidagi o'zgarishlar epigenetik mexanizmlar tomonidan boshqarilishi mumkinligini tekshirdik. ya'ni DNK metilatsiyasi. Darhaqiqat, DNK metilatsiyasini (36) katalizlovchi fermentlar oilasi bo'lgan DNK metiltransferazalarining (Dnmts) mRNK o'lchovlari hipokampusda 30 daqiqadan so'ng mashg'ulotdan so'ng NE bilan davolash qilingan kalamushlarda (P) de novo Dmt3a ning yuqori tartibga solingan ifodasini aniqladi.<0.01, after="" subtracting="" saline="" effects;="">< 0.05="" for="" cnb="" transcriptional="" factor="" as="" a="" control;="" fig,="" 3f).="" thus,="" posttraining="" ne="" activation="" of="" the="" bla="" induced="" changes="" in="" de="" noo="" dmmt3a="" expression="" that="" was="" obvious="" shortly="" after="" the="" training="" session,="" during="" the="" initial="" consolidation="">
Bundan tashqari, DNK metilatsiyasi xotira bilan bog'liq bo'lgan genlarning vaqt va to'qimalarga xos ifoda o'zgarishlari bilan bog'liq bo'lishi mumkinligini tekshirish uchun biz Reln va Pkny promotorlarining DNK metilatsiyasini yaqin va uzoq vaqt nuqtalarida o'lchadik [tegishli promouterda CpGs bo'yicha o'rtacha hisoblangan. hududlar: Reln(35) uchun chr4:9.346.306 dan 9.346.547 gacha va PkomL(41) uchun chr5:172.751.942 dan 172.752.163 gacha: 3-rasm G va H Bundan tashqari, biz Dmmt3a ifodasidagi vaqtinchalik oʻzgarishlarni koʻrib chiqdik. Hipokampusda Rebi promouter DNK metilatsiyasi NE va sho'rlangan kalamushlarda vaqtga bog'liq bo'lgan qarama-qarshi dinamikani ko'rsatdi (Fig, S5A va C). Tuzli ta'sirlarni olib tashlaganingizdan so'ng. NE bilan davolash hipokampusdagi Reln promouterining gipermetilatsiyasi bilan 2 kun, lekin 28 kun (PBfroi) da gipometilatsiya bilan bog'liq edi.<0.05: fig.3c).="" these="" findings="" indicate="" that="" noradrenergic="" activation="" of="" the="" bla="" induced="" a="" temporal="" shift="" in="" relan="" promoter="" dna="" methylation="" in="" the="" hippocampus="" (p="0.0002).Furthermore.Dmt3a" expression="" in="" the="" hippocampus="" was="" accordingly="" down-regulated="" at="" 28=""><0.05.after subtracting="" saline="" effects:="" fig.="" s6),="" suggesting="" that="" the="" sustained="" changes="" in="" dna="" methylation="" and="" gene="" expression="" could="" be="" actively="" maintained.="" in="" the="" acc.dna="" methylation="" at="" the="" reln="" promoter="" increased="" over="" time="" both="" in="" ne-="" and="" saline-treated="" rats="" (fig.="" s5="" a="" and="" c).="" while="" it="" decreased="" at="" the="" pknl="" promoter="" in="" animals="" that="" received="" saline="" only(fig="" s5d).dna="" methylation="" of="" the="" pkonl="" promoter="" in="" the="" accof="" ne-treated="" rats="" did="" not="" show="" a="" change="" across="" time(fig.s5b).after="" accounting="" for="" saline="" effects.="" ne="" treatment="" was="" associated="" with="" hypomethylation="" of="" both="" the="" reb="" and="" pkng="" promoters="" in="" the="" acc="" at="" 2="" d="">< 0.06;="" fig.3d);="" this="" effect="" was="" only="" transitional="" for="" pknl="" (28vs.2d,="" p="0.0004)." while="" reb="" remained="" hypomethylated="" at="" 28d=""><005). ne="" treatment="" did="" not="" significantly="" affect="" dmnt3a="" expression="" levels="" in="" the="" acc="" at="" either="" the="" recent="" or="" remote="" time="" points(fig.="" s6d).="" these="" observed="" dna="" methylation="" changes="" were="" concordant="" and="" negatively="" correlated="" with="" the="" ne="" treatment-associated="" temporal="" expression="" dynamics="" of="" reln="" and="" pkn,="" both="" in="" the="" hippocampus="" and="">
Xotirani yaxshilang: cistanche
Munozara
Bizning topilmalarimiz shuni ko'rsatadiki, BLAga SHni inhibitiv saqlanish diskriminatsiyasi bo'yicha treningdan so'ng kiritish uzoq muddatli hipokampusga bog'liq xotira aniqligini saqlab qolgan. Bu ta'sirlar hipokampus va neokorteksdagi xotira bilan bog'liq genlarning, ya'ni Reln va Pkntning vaqt bilan boshqariladigan DNK metilatsiyasi va transkripsiyaviy o'zgarishlari bilan bog'liq edi. Tizimlarning konsolidatsiya dinamikasidagi SH bilan bog'liq bunday o'zgarishlar hissiy xotiralarning uzoq muddatli jonliligi asosidagi muhim mexanizmni ko'rsatishi mumkin (3. 4).
O'nlab yillar davomida olib borilgan izlanishlar kodlashdan keyin hissiy qo'zg'alish yoki qisqa muddatli stress xotiraning keyingi ishlashini osonlashtirishi haqida ishonchli dalillarni taqdim etdi (2.12). Dalillar shuni ko'rsatadiki, hissiy qo'zg'alish yoki noradrenergik faollashuvda BLA turli xil o'quv tajribalarini birlashtirishni kuchaytirish uchun turli xotira davrlarida ma'lumot uzatish va neyron plastisiya mexanizmlarini modulyatsiya qiladi (10,12,42,43). Hayvonlar haqidagi ma'lumotlarga muvofiq, Insoniy tadqiqotlar natijalari emotsional xotirani kuchaytirishda noradrenergik qo'zg'alishning asosiy rolini tasdiqladi (13, 44). Insonning neyroimaging tadqiqotlari natijalari shuni ko'rsatdiki, amigdalaning qo'zg'alishdan kelib chiqqan faollashuvi xotira bilan bog'liq hipokampal faollikni oshiradi (16,17,20,22,45). Mavjud topilmalar bunday mashg'ulotdan keyingi noradrenergik faollashuv ham xotiraning keyingi kuchi va aniqligiga ta'sir qilishini tasdiqlaydi: SHni ingibisiya qilishdan qochishni o'rganishdan so'ng darhol BLAga kiritilishi xotiraning kuchini va uzoq muddatli epizodik o'ziga xosligini saqlab qoldi. Bundan tashqari. Treningdan keyin BLAga NE infuziyalari berilgan kalamushlar bilan bog'liq topilmalar, shuningdek, ushlab turish testi paytida muscimol bilan gippokampal inaktivatsiya bu epizodik o'ziga xoslik so'nggi va uzoq vaqt nuqtalarida hipokampusga bog'liqligini ko'rsatdi. Ushbu topilmalar BLA ning noradrenergik faollashuvi xotira izini gipokampusdan neokortikal sohalarga vaqtga bog'liq ravishda o'tkazishni o'zgartirishi va shu bilan batafsil, juda o'ziga xos xotiralarning ko'proq semantik, mazmunga o'xshash xotiralarga aylanishiga to'sqinlik qilishi mumkinligini aniq ko'rsatmoqda.
Tizim konsolidatsiyasining standart modeliga ko'ra, xotiralar dastlab gipokampusga bog'liq bo'lib, keyinchalik asl shaklida miyaning boshqa sohalarida saqlanadi (28). Bir nechta tadqiqotlar natijalari shuni ko'rsatadiki, tizim konsolidatsiyasi xotiraning tabiatini o'zgartirishni, shu jumladan xotiraning o'ziga xosligini kamaytirishni o'z ichiga olgan yanada dinamik jarayon bo'lishi mumkin (30). Epizodik yoki kontekstga xos xotiralar saqlanib qoladigan darajada, ular hipokampusni talab qilishda davom etishi mumkin. Bizning topilmalarimiz shuni ko'rsatadiki, sho'r suvni nazorat qiluvchi kalamushlar dastlab oyoq zarbasini mashg'ulot konteksti bilan bog'lashning epizodik xotirasini aniq ko'rsatgan, ammo 28-d ushlab turish testida zarba kontekstini ajrata olmagan. Tizimlarni konsolidatsiya qilish nazariyasiga muvofiq, ushlab turish testi paytida gippokampning faollashuvi natijalari shuni ko'rsatdiki, so'nggi vaqt nuqtasida diskriminatsiya hipokampusga bog'liq, ammo uzoq vaqt nuqtasida umumiy xotira ifodasi endi hipokampusni talab qilmaydi. Bizning topilmalarimiz shuni ko'rsatadiki, gippokamp o'z-o'zidan o'ziga xos tajriba yoki mashg'ulot kontekstini eslab qolishda muhim rol o'ynamaydi. Hipokampal inaktivatsiya epizodik aniqlik yo'qligiga qaramay, dastlabki NE bilan bog'liq xotirani yaxshilashni ham saqlab qoldi. Noradrenergik faollashuv keng miqyosli neyron tarmoqlarni faollashtirishi ma'lum bo'lganligi sababli (46), ehtimol SHni BLAga kiritish miyaning bir nechta mintaqalarida bir vaqtning o'zida olingan ma'lumotlarning turli tomonlarini dastlabki konsolidatsiyasini kuchaytirgan bo'lishi mumkin (8). Biz NE bilan davolash qilingan kalamushlarning aniq uzoq muddatli xotirasi hipokampusga bog'liqligini aniqlashga ayniqsa qiziqdik. Dalillar buni ko'rsatadi; Ushbu kalamushlarning 28-d ushlab turish testida gippokampal inaktivatsiyasi xotiraning epizodik aniqligi ifodasini blokladi. Kutilmaganda, yaqinda o'tkazilgan ushlab turish testidan farqli o'laroq, ushbu uzoqdan ushlab turish testida NE bilan davolash qilingan kalamushlarning hipokampal inaktivatsiyasi ham xotiraning umumiy buzilishiga olib keldi. Shunday qilib, bu topilmalar shuni ko'rsatadiki, mashg'ulotdan keyingi SH infuziyalari orqali BLA faollashuvi uzoq vaqt davomida hipokampusni jalb qiladigan uzoq muddatli aniq va kuchli xotiralarni keltirib chiqaradi. Noradrenergik stimulyatsiya o'rganishdan ko'p o'tmay, xotiraning o'zgarishini nafaqat sekinlashtirishi, balki hatto teskari o'zgartirishi va hipokampusga bog'liqlikni saqlab turishi mumkin, bu esa uzoq muddatli aniq xotirani ta'minlaydi.
Ushbu o'zgartirilgan tizim konsolidatsiyasi DNK metilatsiyasidagi dinamik o'zgarishlar va xotira bilan bog'liq genlarning ifodasi bilan parallel edi. Tizimlarni birlashtirishdagi murakkab o'zgarishlar bir nechta molekulyar mexanizmlarga bog'liq bo'lishi ehtimoldan yiroq. Masalan, Map2 va Grin1 kabi genlar, shuningdek, to'qimalarga xos tarzda vaqt o'tishi bilan NE davolash bilan differentsial tartibga solingan (jadval S1), epizodik xotiraning hissiy kuchayishida hipokampal neyrogenezga ta'sir qilishda BLA rolini qo'llab-quvvatlaydi (47) . Shunga qaramay, biz bu erda Reln va Pkntni asosiy belgilar sifatida aniqladik. Ilgari xotirani o'ziga xos va vaqtga bog'liq qo'llab-quvvatlash uchun muhim hududlar sifatida qayd etilgan ikkita anatomik mintaqada ushbu genlarning vaqtinchalik ifodasi (29,35) ham o'zgartirilib, xotira konsolidatsiyasining o'zgarishini aks ettirdi. Birinchi belgi. Rel. rivojlanayotgan miyada neyronlarning ko'chishi va joylashuvi jarayonlarida ishtirok etadi(48). uzoq muddatli potensiyani tartibga solish orqali sinaptik plastisiyani kuchaytiradi (49) va yangi sinapslarning shakllanishini qo'llab-quvvatlaydi (50). Bundan tashqari, gipokampusdagi Reln ifodasi faol, ammo vaqtinchalik, yangi xotiralarni saqlashni osonlashtirish uchun yuqori tartibga solingan, ammo qo'rquv holatidan 24 soat o'tgach, bazal darajaga qaytadi (36). Joriy tadqiqotda sho'r suv bilan ishlangan nazorat kalamushlari 2 d da hipokampusda Reln ifodasining dastlabki yuqori regulyatsiyasini, so'ngra tizimlarni konsolidatsiya nazariyasiga muvofiq 28 d da bazal darajaga tushirishni ko'rsatdi. Farqli o'laroq. Treningdan so'ng BLA ni davolash gipokampusdagi Reln ifodasining ushbu pastga regulyatsiyasini 28-d vaqt nuqtasida faol ravishda o'zgartirdi, shu bilan kuzatilgan xatti-harakatlardagi o'zgarishlarni aks ettirdi va uzoq muddatli xotirani saqlashda hipokampusning faol ishtirokini qo'llab-quvvatladi. . Bundan tashqari, noradrenergik faollashuv nazorat hayvonlarida topilgan ACCdagi Redlnning vaqtga bog'liq ekspressiv o'zgarishlarini ham bekor qildi, ehtimol SHni davolashdan keyin uzoq muddatli xotirani saqlashda korteksning kamaygan rolini qo'llab-quvvatladi.
Ikkinchi asosiy belgi Pkwy korteksda uzoq muddatli xotirani saqlash bilan bog'liq (37,51). PKMt to'liq uzunlikdagi protein kinaz C ning mustaqil katalitik domenidir.
Z va konstitutsiyaviy va doimiy faoldir. ikkinchi xabarchiga ehtiyoj sezmasdan(41). Ushbu kinazning faollashishi postsinaptik membranada AMPAR (-amino-3-gidroksi-5-metil-4-izoksazol propion kislotasi retseptorlari) trafigini kuchaytiradi va kech fazali uzoq muddatli potentsiallashuvning modulyatsiyasi orqali plastisiyaga ta'sir qiladi. (52,53). Shema va boshqalar. (54) miya yarim korteksida PKM inhibisyonu uzoq muddatli xotirani bekor qilishini xabar qildi. Bu tizimlarni konsolidatsiya qilish nazariyasiga mos keladi va korteks bilan bog'liq bo'lgan masofaviy xotirani saqlash mexanizmiga ishora qiladi. Shu bilan birga, boshqa topilmalar PKMt juda tarqatib yuborilishi va boshqa kinazlar ham rol o'ynashi mumkinligini ko'rsatadi (55.56). Joriy tadqiqotda sho'rlangan nazorat kalamushlari ACCda Pkmry ning vaqtga bog'liq yuqori regulyatsiyasini ko'rsatdi. uzoq muddatli xotirani saqlashda kortikal PKMty rolini oshirish. Aksincha, SHni davolash o'rganish tajribasi bilan qo'zg'atilgan PknL ning vaqtga bog'liq bo'lgan kortikal yuqori regulyatsiyasini bekor qildi, bu esa o'zgartirilgan tizim konsolidatsiyasini va xotira izini uzoq muddatli saqlashda korteksning rolini kamaytirishni qo'llab-quvvatladi.
Shunday qilib, ushbu topilmalar BLA ning mashg'ulotdan keyingi noradrenergik faollashuvi barqaror hipo-kampusga bog'liqlik tufayli kelib chiqqan xotiraning kuchini va uzoq muddatli epizodik o'ziga xosligini oshiradi. Ajablanarlisi shundaki, masofaviy xotira mashg'ulotdan keyin 4 hafta o'tgach ham gippokampusga bog'liq bo'lib qoldi, bu tizim konsolidatsiyasi dinamikasining o'zgarishini ko'rsatdi. Ehtimol, bu o'zgarish hipokampus va neokorteksdagi xotira bilan bog'liq genlarning epigenetik ravishda boshqariladigan transkripsiyaviy o'zgarishlari bilan qo'llab-quvvatlangan.
Xotirani yaxshilang: cistanche ekstrakti
Usullari
Mavzular. Erkak Sprague-Dawley kalamushlari (Chares daryosi) alohida-alohida harorat nazorat qilinadigan 22 darajali vivarium xonasida (0700 dan 1900 gacha chiroqlar yonadi) saqlanadi. 1000 dan 1500 soatgacha bo'lgan yorug'lik davri davomida o'qitish va sinovdan o'tkazildi. Barcha eksperimental protseduralar Evropa Ittifoqining 2010/63/EU direktivasiga muvofiq edi va Radboud universitetining Hayvonlarni parvarish qilish va ulardan foydalanish institutsional qo'mitasi tomonidan tasdiqlangan, Nijmegen, Niderlandiya.
Inhibitor oldini olish kamsitish vazifasi. Kalamushlar dastlab zarbasiz qutining boshlang'ich bo'limiga joylashtirildi va 20 soniya davomida oyoq zarbasisiz qurilmani o'rganishi mumkin edi (1A-rasm). 2 daqiqalik kechikishdan so'ng, ular kontekst bo'yicha turli xil inhibitiv qochish apparatining (shok qutisi) boshlang'ich bo'linmasiga joylashtirildi. Sichqon qorong'i bo'linmaga qadam qo'yganida, toymasin eshik dozalangan va bitta qochib bo'lmaydigan oyoq zarbasi (0,60mA: 1s) etkazilgan. Saqlash testida. Treningdan keyin 2 yoki 28 kun o'tgach, ular tasodifiy tartibda, ikkala o'quv kontekstida ham, yangi kontekstda ham sinovdan o'tkazildi (38) SI usuli
To'qimalarni yig'ish, gomogenlash va nuklein kislotalarni olish. Gippokamp yoki ACCni o'z ichiga olgan miya to'qimalari 350-mum qalinlikdagi koronal bo'laklarga bo'lingan. Gippokampning tishli girus sohasidan ikki tomonlama zarbalar [ante-roposterior(AP):-2,64 dan-3.86mm] va ACC(AP: plus 3.{{8) }} dan plyus 1,92 mm gacha) ketma-ket uchta bo'lakdan jami olti zarbgacha yig'ildi. Transkriptomik va metilomik tahlil qilish uchun biz hayvonlarning individual to'qimalariga zarbalarni birlashtirdik. Parallel DNK va RNK izolyatsiyasi xaotropik liziz protokoli (SY usuli) yordamida amalga oshirildi.
Transkriptomik tahlil. Genom bo'ylab ifoda o'zgarishlari Rat Gen 2.0 ST Massivi (Affymetrix 902124) standart protokollar (57) (Si usuli) yordamida o'lchandi.
Gen to'plamini boyitish tahlili. Birinchidan, biz xotiraga bog'liq bo'lgan 122 gendan tashkil topgan xotira bilan bog'liq genlar to'plamini gazlashtirdik (S Methods). GSEA standart vaznli Kolmogorov-Smirnov statistikasi yordamida amalga oshirildi. Nihoyat, biz MGS dan individual genlarni muhim taqqoslashlar bo'yicha sinovdan o'tkazdik va bir nechta testlarni hisobga olish uchun Bonferroni tuzatishini qo'lladik (S Methods).
Kantitativ PCR, DNK metiltransferaza ekspressiyasini o'lchashdan keyingi o'lchovlar, shuningdek, transkriptomik tahlildan ifodalangan o'zgarishlarni tekshirish miqdoriy PCR orqali amalga oshirildi. Barcha reaktsiyalar uch nusxada amalga oshirildi (S/ Metodlar).
Pyrosequencing tahlili. Sichqoncha Ren [chr49.346.306 dan 9346.547;RGSC6.0m6 (35) gacha boʻlgan kalamushning ilgari xabar qilingan tegishli promotor mintaqalarining DNK metilatsiyasi; Fig.3G] va PkmL[chr5:172,751,942 dan 172,752,163 gacha; RGSC(Rat Genome Sequencing CorsortiumVRattus norveqicus)6.0rn6(41);Fig.3H] genlari toʻgʻridan-toʻgʻri bisulfit pirosekvensiyasi (58) yoʻli bilan aniqlandi. Barcha reaktsiyalar to'rt nusxada amalga oshirildi (Sl Methods).
Statistika. Takroriy chora-tadbirlar sifatida turli test kontekstlarida ushlab turish kechikishlari bilan ikki yoki uch tomonlama ANOVAlar bilan inhibitorlardan qochishning ushlab turish kechikishlari tahlil qilindi. Taqqoslashda juftlashtirilmagan va juftlangan t-testlaridan foydalanilgan. Transkriptom va DNK metilatsiyasini tahlil qilish uchun biz har bir to'qima/davolash birikmasi uchun 6 dan 1 0mustaqil hayvonlarning to'qimalarining zarbalarini birlashtirish natijasida hosil bo'lgan uchta biologik replikatsiyani tahlil qildik. Chiziqli chizmalar taqqoslangan guruhlar o'rtasidagi ifoda va metilatsiyadagi log burmalarining o'zgarishi (FC) farqlarini ko'rsatadi. Dept mRNK darajalari juftlashtirilmagan t-testlar bilan tahlil qilindi. Barcha taqqoslashlar uchun P <0,05 statistik="" ahamiyatga="" ega="" deb="" qabul="" qilindi.="" agar="" boshqacha="" ko'rsatilmagan="" bo'lsa,="" bonferroni="" tuzatishi="" bir="" nechta="" testlarni="" hisobga="" olish="" uchun="">
Xotirani yaxshilang: cistanche qo'shimchasi
Malumot
1. McGaugh JL (2003) Xotira va tuyg'u: doimiy xotiralarni yaratish (Columbia Univ Press, Nyu-York).
2. McGaugh JL (2013) Doimiy xotiralarni yaratish: muhim narsani eslab qolish. Proc Natl Acad Sci USA 110:10402–10407.
3. Talariko JM, Rubin DC (2003) Fleshli lampochkalarning xotiralarini mustahkamlik emas, balki ishonch xarakterlaydi. Psychol Sci 14: 455–461.
4. Sharot T, Delgado MR, Felps EA (2004) Hissiyot eslash tuyg'usini qanday oshiradi. Nat Neurosci 7: 1376–1380.
5. Izquierdo I va boshqalar. (1992) Kalamushning amigdala, medial septum va hipokampus tomonidan mashg'ulotdan keyingi xotirani qayta ishlashda ishtirok etgan neyrotransmitter retseptorlari. Behav Neural Biol 58:16–26.
6. McGaugh JL (2006) Engil daqiqalarni esda qolarli qilib qo'ying: ozgina qo'zg'alish qo'shing. Trends Cogn Sci 10:345–347.
7. Hurlemann R va boshqalar. (2010) Inson amigdala reaktivligi -nor adrenergik antagonist propranolol tomonidan kamayadi. Psychol Med 40: 1839-1848.
8. Roozendaal B, McGaugh JL (2011) Xotira modulyatsiyasi. Behav Neurosci 125:797–824.
9. Barsegyan A, McGaugh JL, Roozendaal B (2014) Bazolateral amigdalaning noradrenerjik faollashuvi ob'ektni kontekstda tanib olish xotirasining konsolidatsiyasini modulyatsiya qiladi. Old Behav Neurosci 8:160.
10. Izquierdo I, Furini CRG, Myskiw JC (2016) Qo'rquv xotirasi. Physiol Rev 96:695–750.
11. LaLumiere RT, McGaugh JL, McIntyre CK (2017) O'rganish va xotiraning hissiy modulyatsiyasi: Farmakologik ta'sir. Pharmacol Rev 69:236–255.
12. Roozendaal B, Hermans EJ (2017) Norepinefrinning hissiy xotirani kodlash va mustahkamlashga ta'siri: Hayvon va inson tadqiqotlari o'rtasidagi sinergiyani yaxshilash. Curr Opin Behav Sci 14:115–122.
13. Cahill L, Prins B, Weber M, McGaugh JL (1994) Beta-adrenergik faollashuv va hissiy hodisalar uchun xotira. Tabiat 371:702–704.
14. Roozendaal B, Nguyen BT, Power AE, McGaugh JL (1999) Bazolateral amigdala noradrenerjik ta'siri hipokampal glyukokortikoid retseptorlari faollashuvi natijasida kelib chiqqan xotira konsolidatsiyasini kuchaytirishga imkon beradi. Proc Natl Acad Sci USA 96: 11642–11647.
15. Southwick SM va boshqalar. (2002) Xotirani mustahkamlash paytida norepinefrin faolligining odamlarda yaxshilangan uzoq muddatli xotiraga aloqasi. Am J Psixiatriya 159: 1420-1422.
