Hipokampal teta tebranishlarining optogenetik chastotali chayqalishi Gippokampal fazoviy-zamon kodlaridan ishchi xotirani qayta tiklashni ajratadi 2-qism

MS optogenetik stimulyatsiyasi va hipokampal kaltsiyni ko'rishni birlashtirish

Teta manipulyatsiyasining hipokampal fazoviy va vaqtinchalik kodlarga ta'sirini o'rganish uchun biz MS optogenetik stimulyatsiyasini CA1da kaltsiy ko'rish bilan birlashtirdik. Ushbu eksperimental paradigma ikkita potentsial muhim masalani ko'taradi: GRIN linzalari implantlari teta tebranishlarining fiziologik holatini o'zgartirishi mumkin bo'lgan to'qimalarning shikastlanishini o'z ichiga oladi va GCaMP6fni qo'zg'atish uchun ishlatiladigan qo'zg'atuvchi LEDning to'lqin uzunligi spektri GABA tolasining terminal tolalarida joylashgan opsin spektri bilan potentsial ravishda mos kelishi mumkin. gippokamp.

Gippokamp miyadagi juda muhim tuzilmadir. U asosan xotira ma'lumotlarini saqlash va qayta ishlash uchun javobgardir. Hammamizga ma'lumki, xotira inson intellektual faoliyatining muhim qismi bo'lib, atrofimizdagi muhit bilan muloqot qilish va o'zaro munosabatda bo'lishning muhim usuli hisoblanadi. Shuning uchun hipokampusning funktsiyasi bizning hayotimiz uchun juda muhimdir.

Hipokampal makon - bu fazoviy ma'lumotlarning miyamizda qanday qayta ishlanishini tasvirlash usuli. Bu bizning miyamizdagi fazoviy ma'lumotlarni qayta ishlaydigan neyronlar guruhining faol maydoniga ishora qiladi. Bu hudud parahippokampal hudud deb ataladi va dengiz oti bilan chambarchas bog'liq. Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, gippokamp yaqinidagi hudud makon va xotira bilan bog'liq ma'lumotlarni qayta ishlaydi va bizning xotira jarayonimizning asosiy qismidir.

Xususan, gippokampning fazoviy ma'lumotlarni qayta ishlashi asosan ikki jihatni o'z ichiga oladi. Birinchi jihat - bu bizning yo'nalish hissi va navigatsiya qobiliyatimiz. Biz yurganimizda, gippokampus kosmosdagi yo'nalishimizni saqlab, qadamlarimiz va pozitsiyamizni qayd qiladi. Agar bizning gipokampusimiz shikastlangan bo'lsa, bu yo'nalishni yo'qotish yoki uyga yo'l topa olmaslik kabi muammolarni keltirib chiqarishi mumkin.

Yana bir jihat - xotira qobiliyati. Odamlar eslab qolish uchun hipokampus tomonidan taqdim etilgan fazoviy ma'lumotlardan foydalanadilar. Agar biz ma'lum bir joyda biror narsani boshdan kechirsak, gipokampus bu ma'lumotni saqlaydi va biz bu tajribalar yoki odamlar haqida eslab qolish orqali bilib olishimiz mumkin.

Biz doimo o'rganish orqali xotira qobiliyatimizni mustahkamlaymiz va bu jarayonda gippokampus hal qiluvchi rol o'ynaydi. Gippokampning ahamiyati tufayli biz uning sog'lig'iga e'tibor qaratishimiz va uni ba'zi usullar bilan himoya qilishimiz kerak. Sudoku, yugurish, yangi ko'nikmalarni o'rganish va hokazolar bizning xotiramizni yaxshilaydi va gippokampimiz salomatligini himoya qiladi.

Shuning uchun, parhez, jismoniy mashqlar va yaxshi uyquni saqlash hipokampusimizni himoya qilishga va xotira qobiliyatimizni yaxshilashga yordam beradi. Aqlimiz tiniq, xotiramiz kuchli bo‘lsa, biz dunyoni yaxshiroq tushuna olamiz va yaxshi hayotni yaratamiz. Ko'rinib turibdiki, biz xotirani yaxshilashimiz kerak. Cistanche deserticola xotirani sezilarli darajada yaxshilashi mumkin, chunki Cistanche deserticola neyrotransmitterlar muvozanatini ham tartibga solishi mumkin, masalan, atsetilxolin va o'sish omillari darajasini oshirish. Ushbu moddalar xotira va o'rganish uchun juda muhimdir. Bundan tashqari, go'sht qon oqimini yaxshilaydi va kislorod yetkazib berishni rag'batlantiradi, bu esa miyaning etarli miqdorda ozuqa va energiya olishini ta'minlaydi, shu bilan miya hayotiyligi va chidamliligini oshiradi.

Xotirani kuchaytirish uchun bilish qo'shimchalarini bosing

GRIN linzalari implantlari teta fiziologiyasini o'zgartirganligini tekshirish uchun biz birinchi navbatda sichqonchani o'ng hipokampusga GRIN linzalari va ikkala chap va o'ng hipokampusga ikkita elektrod o'rnatdik va ikkala yarim sharda ham taqqoslanadigan teta signallarini topdik (3a-rasm). Biz GRINlens va biriktirilgan LFP elektrodi bilan sichqonlarda ochiq maydonni o'rganish paytidagi tebranishlarni faqat elektrodlari bo'lgan sichqonlar bilan solishtirdik va ikkala guruh o'rtasida sezilarli farqlar topmadik (3b-rasm). Biz GRIN linzalari va LFP elektrodi (0.14 ± 0.007) bilan implantatsiya qilingan sichqonlarda nisbiy teta quvvati oʻrtasida faqat anelektrodga nisbatan sezilarli farq topmadik ( 0,154 ± 0,008;t-test, t54=1,060, p=0,29).

Oldingi hisobotlarda hujayra tanalarida ChrimsonR ning optogenetik stimulyatsiyasini terminallar yaqinidagi GCaMP inneyronlarini ko'rish bilan birlashtirish minimal o'zaro bog'lanish bilan mumkinligi ta'riflangan bo'lsa-da53, keyin CA 1- qayd etish orqali hipokampusdagi MS terminallarining har qanday potentsial opsin faollashuvi kuzatildi. GRIN linzalari orqali miniskopimiz yordamida qo'zg'atuvchi yorug'lik chiqaradigan LFP. Mini-skop yorug'lik chiqish quvvatini kalibrlashdan so'ng (3c-rasm), biz mini-skopning ko'k qo'zg'alish chirog'ining endogen teta quvvatiga ta'sirini topmadik (1ANOVA, F(4,295)= 0.7729, p=0.5435 3d-rasm).Kichik qo'zg'alish yorug'ligi ChrimsonR53 bilan transfektsiyalangan terminallarning ozgina depolarizatsiyasini keltirib chiqarishi mumkinligi va bu optogenetik induktsiyali depolarizatsiyaga to'sqinlik qilishi haqida xabar berilganligi sababli, biz ~0,3 mVt bilan tasvirlashda keyingi MSoptogenetik stimulyatsiyalarni qo'lladik. /mm2 mini ko'lamli LED quvvati va mos ravishda shifrlangan yoki 8 Gts stimulyatsiya yordamida tetani sezilarli darajada buzishi yoki tezligini oshirishi mumkin (Fridman testi ch2=6.000,p=0.0278; 3e-rasm) .

Teta ritmlarining buzilishi CA1 hujayralarining kichik qismini modulyatsiya qiladi

Keyinchalik, sichqonlar anopen maydonni erkin o'rganib chiqqanidek, CA1 piramidal hujayralarini yozib olishda fazali (5 s ON, 5 s OFF) MSning optogenetik stimulyatsiyasini amalga oshirdik (4a-rasm). Biz qayd etilgan hujayralarning bir qismi ushbu sharoitda doimiy ravishda hayajonlanganligini, boshqalari esa inhibe qilinganligini aniqladik (4b-rasm; usullarga qarang). Stimulyatsiya paytida piramidal hujayralar faolligi, yugurish paytida ikkala shifrlangan stimulyatsiya uchun ham boshlang'ichga nisbatan pastroq bo'ldi (Pirson korrelyatsiyasi, R2=0.567, p 0 dan kam yoki unga teng.0 0{{20}}1)va dam olish (R2=0.521, p 0,0001 dan kam yoki unga teng) davrlar, shuningdek, 8 Gts stimulyatsiya uchun (R{{) 14}}.6, p Dam olish davrlari uchun 0,0001 dan kam yoki unga teng; R2=0,632, p Ishlayotgan davrlar uchun 0,0001 dan kam yoki teng; n=1849 katak, N=5 sichqonlar; 4c-rasm). Umuman olganda, umumiy hujayralarning ~ 6,42 ± 0,52% shifrlangan optogenetik stimulyatsiyalar bilan sezilarli darajada modulyatsiya qilingan (4d-rasm). Ushbu modulyatsiyalangan hujayralar orasida 50,56 ± 6,38% inhibe qilingan, 49,43 ± 6,38% esa hayajonlangan (n=1849 hujayra, N=5 sichqon; 4e-rasm).

Keyinchalik, sichqonlar ochiq maydonni erkin o'rganayotganda, biz optogenetik stimulyatsiyaning hipokampal neyronlarning fazoviy sozlashiga ta'sirini tahlil qildik. Shu maqsadda biz rag'batlantirish davrlari ichida yoki undan tashqarida davrni qo'llash orqali faoliyat tezligi xaritalarini hisobladik (asosiy holat uchun biz bir xil 5 s ON, 5 s OFF naqshini amalda qo'llash uchun ishlatiladigan davrlarni kiritdik; 4f-rasm). Keyinchalik barqarorlik boshlang'ich va rag'batlantirish davrlari uchun tarif xaritalari o'rtasidagi korrelyatsiya sifatida hisoblangan. Umumiy faoliyatdagi yuqorida aytib o'tilgan o'zgarishlarga qaramay, tezlik xaritalari har ikkala skrambledor 8 Gts stimulyatsiyalari uchun fazoviy barqarorlikning o'zgarishini ko'rsatmadi (Kruskal-Wallis H3=3.5, p=0.1773; 4g-rasm).

MS optogenetik stimulyatsiyasi xatti-harakatni o'zgartiradi, lekin fazoviy vaqt kodlarini emas

Teta buzilishining vaqtinchalik va fazoviy kodlarga ta'sirini baholash uchun biz CA1 piramidal neyron faolligini 3- ohang chiziqli yo'lida kuzatdik (5a-rasm). Bu erda biz kaltsiy tasvirining asosiy afzalliklaridan birini qo'llaymiz, ya'ni tanlangan kunlarda shifrlangan yoki 8 Gts chastotali stimulyatsiyalarni amalga oshirayotganda bir necha kun davomida yozib olingan hujayralarni ro'yxatdan o'tkazish qobiliyatidir (5b, s-rasm, pastki panel). Biz tahlillarimizni sinovlar o'rtasida bir xil vaqt (48 soat) bo'lgan juft kunlarga qaratdik (5c-rasm, toppanel). Har bir holat uchun biz bir yoki bir nechta o'zgaruvchilarni sezilarli darajada kodlaydigan jami hujayralar qismini baholadik va fazoviy va vaqtinchalik kodlashda na 8 Gts yoki shifrlangan stimulyatsiyaning ta'sirini topmadik (RM-ANOVA; F2=0.807, p {{11) Rag'batlantirishning asosiy ta'siri uchun }}.453; F6=1.283, p=0.285 stimulyatsiya va kodlangan o'zgaruvchi o'rtasidagi o'zaro ta'sir uchun, n=5 sichqon; 5d-rasm).

Hujayralarning bir qismi stimulyatsiya sharoitida o'zgarmagan bo'lsa-da, biz MS stimulyatsiyasining joy, vaqt va masofa bilan modulyatsiyalangan hujayralarning sozlash egri chizig'ining barqarorligiga ta'sirini baholadik. Shu maqsadda kunlar bo'ylab neyronlar namlangan (5c-rasm; usullarga qarang) va 48 soat davomida maydonlar orasidagi juft korrelyatsiya sifatida joy va vaqt maydonlarining barqarorligi hisoblangan. CA1 kunlar davomida ko'zga ko'rinadigan xaritalashni ko'rsatishi ma'lum bo'lganligi sababli, biz mos yozuvlar sifatida foydalanish uchun asosiy barqarorlik ballini hisoblash uchun hech qanday stimulyatsiyasiz bir juft kundan ham foydalandik (5e-g-rasm). Biz MS stimulyatsiyasi paytida joy-modulyatsiya qilingan hujayralar uchun barqarorlikda hech qanday o'zgarish topmadik (1ANOVA, F2=1.907, p=0.1511; N=5 dan birlashtirilgan n=205 hujayra jufti mustaqil sichqonlar; 5h-rasm), vaqt bilan modulyatsiyalangan hujayralar (1ANOVA, F2=2.201, p=0.113; N=5mustaqildan birlashtirilgan n=227 hujayra juftlari sichqonlar; 5i-rasm) va masofaviy modulyatsiyalangan hujayralar (1ANOVA,F2=0.6962, p=0.5024; N=5 mustaqil birlashtirilgan n=64 hujayra juftlari sichqonlar; 5j-rasm). Xuddi shu tahlilni kon'yunktiv neyronlarga ham kengaytirdik (ya'ni, bir nechta o'zgaruvchini kodlay oladigan neyronlar; Qo'shimcha 5a-f-rasm) va optogenetik stimulyatsiyaning kon'yunktiv fazoning barqarorligiga ta'sirini topmadik (1ANOVA, F2=3.731, p=0.0661;N=4 mustaqil sichqonlar; Qoʻshimcha rasm 5g), vaqtinchalik (1ANOVA,F2=1.993, p=0.8228; N {{47) }} mustaqil sichqonlar; Qo'shimcha 5h-rasm) va masofali hujayralar (1ANOVA, F2=0.469, p=0.6400; N=4 mustaqil sichqonlar; Qo'shimcha 5i-rasm).

Keyinchalik, tasodifiy yuklash namunalari (n {{3) yordamida joylashuvni (6a-rasm, b), vaqtni (6cd-rasm) va bosib o'tgan masofani (6e, f-rasm) dekodlash uchun anaiv Bayes klassifikatoridan foydalangan holda fazoviy-vaqt kodlari sifatini baholadik. }} yuklash namunalari, har bir namunaga n=160 hujayra). Dekodederrorlar, jumladan, 8 Gts chastotada yoki joylashuv uchun shifrlangan stimulyatsiya paytida (2ANOVA,F5=2172, p 0 dan kichik yoki unga teng.0001; n=50 bitta vakili sichqondan yuklash namunalari; 6a-rasm), vaqt (2ANOVA, F5=1292, p 0,0001 dan kam yoki unga teng;n=50 bitta vakili sichqondan yuklash namunalari; 6c-rasm)va masofa (2ANOVA, F5=1964, p 0,0001 dan kam yoki unga teng; n=50 bitta vakili sichqonchadan olingan yuklash namunalari; 6e-rasm) stimulyatsiya paytida fazoviy-vaqt kodlari saqlanib qolganligini ko'rsatadi. Fazoviy-vaqt kodlarining individual ahamiyatini baholash uchun har bir sichqoncha uchun (6b, d, f-rasm) ma'lum bir kun uchun haqiqiy va aralash natijalarni qo'llash orqali dekodlash xatosi aniqlandi (6b, d, f). MS optogenetik nazorati amalga oshirilmadi. joylashuv kodlanishini sezilarli darajada o'zgartiradi (1ANOVA, F2, 11=2.2332, p=0.1432; N=5 sichqon; ta'sir hajmiē2=0.29; 6b-rasm), vaqt (1ANOVA, F2,11=0.4561, p=0.6452; N=5sichqoncha; effekt hajmi ē2=0.07; 6d-rasm) yoki masofa ( 1ANOVA,F2,11=0.6102, p=0.5606; N=5 sichqon; effekt hajmi ē2=0.09; 6f-rasm).

Neyron faolligining vaqtinchalik modulyatsiyasini tahlil qilish uchun ishlatiladigan xulq-atvor paradigmasida sichqonlar suv bilan rejalashtirilgan va mukofotlarni yig'ish uchun o'qitilgan. Ushbu taxminga asoslanib, biz bo'sh mukofot saytiga qaytishlar sonini xatolar sifatida aniqladik va ishlash uchun proksi sifatida to'g'ri sinovlarning umumiy sinovlarga nisbatini hisoblab chiqdik (6g-rasm). Bunday sharoitlarda biz optogenetik stimulyatsiyaning kunlar davomida ishlashga sezilarli ta'sirini topdik (Fridman testc2=6.000, p=0.0278) va ayniqsa, boshlang'ich davr o'rtasidagi ishlashda sezilarli farq bor. (78,70 ± 2,45%) va shifrlangan stimulyatsiya (44,44 ± 5,56%; bir nechta taqqoslash, p=0.0429; N=3 sichqon; 6-rasm). Ushbu tahlilga faqat kamida 12 marta yugurgan sichqonlar kiritilgan. Ushbu vazifaning cheklovlari (past kognitiv yuk va sinovdan o'tgan sichqonlarning kam soni) tufayli biz standartlashtirilgan xotira vazifalarida MS optogenetik stimulyatsiyasining ta'sirini baholashni boshladik.

Teta signallarining buzilishi fazoviy tanib olish va ishchi xotirani qayta tiklashga putur etkazadi.

Teta signallarining fazoviy xotiradagi rolini sinab ko'rish uchun biz ChrimsonR bilan AOK qilingan va MSga fiberoptik implantatsiya qilingan sichqonlarning maxsus guruhidan foydalandik (7a-rasm, chap panel). Sichqonlarga ob'ektni yangi joyni aniqlash (NPOR) topshirig'i topshirildi (7a-rasm, o'ng panel). Xotirani kodlash va qayta tiklashda teta tebranishlarining rolini baholash uchun biz rasm. 7|MS optogenetik stimulyatsiyalari parvarishlash va qidirishni buzadi, ammo epizodik va ishchi xotiraning kodlanishini qayd etmaydi. ChrimsonR (yuqori) transfektsiyasidan so'ng sichqonlar MSga fiberoptiklar bilan implantatsiya qilindi. Keyin ularga yangi ob'ekt joyini aniqlash vazifasi topshirildi (pastda, usullarga qarang). b Bu vazifada, qayta tiklash paytida shifrlangan (qizil) va 8 Gts (ko'k) stimulyatsiyalar, shuningdek, buzilgan xotira ishlashini kodlashda 8 Gts (yashil), lekin shifrlanmagan (sariq) stimulyatsiyalar (2ANOVA, F4,31=3). Davolashning asosiy ta'siri uchun 283, p=0.0097; guruhning asosiy ta'siri uchun ta'sir hajmi, ē2p=0.306; N=12 sichqon). c

MS stimulyatsiyasining xotirani kodlash, parvarishlash va qayta tiklashga ta'sirini o'rganish uchun sichqonlar avtomatlashtirilgan T-labirintida kechiktirilgan namunaga mos kelmaydigan (DNMTS) topshirig'iga o'rgatilgan. d ChrimsonR (qizil) yoki YFP (qora) bilan transfektsiya qilingan sichqonlar ishlash 0 mezondan oshib ketgunga qadar to'g'ri, mos kelmaydigan armunni tanlashga o'rgatilgan (rag'batlantirish bo'lmasa). kamida ikki kun ketma-ket (yashil chiziq; RM-ANOVA, F 8=8.738,p. Mashg'ulot kunlarining asosiy ta'siri uchun 0.0001 dan kam yoki unga teng; guruhlar o'rtasida Tukey bir nechta taqqoslash testlari, p=0.420; N=17 sichqon). e–g ChrimonR (yuqorida) yoki YFP boshqaruvlari (pastda) kiritilgan sichqonlar uchun vazifaning turli bosqichlarida stimulyatsiya paytida ishlash. Qizil soya labirintning qo'zg'atilgan hududlarini ko'rsatadi. e Faqat kodlash paytida MS stimulyatsiyasini amalga oshirishda o'rtacha kunlik ishlash (RMANOVA, F11=2.197, p=0.547; N=17 sichqoncha). f Faqat 10 soniya kechikish davrida MS stimulyatsiyasini amalga oshirishda o'rtacha kunlik ishlash (RM-ANOVA, F11=3.483,p=0.0495; davolashning asosiy ta'siri uchun ta'sir hajmi, ē2p {{ 25}}.109; N=17 sichqoncha).g Qayta tiklash paytida MS stimulyatsiyasini amalga oshirishda o'rtacha kunlik ishlash (RM-ANOVA, F11=3.265, p=0.050; N { {33}} sichqon).

Barcha chiziqli chizmalar va chiziqli chizmalar kamida uchta mustaqil tajribaning oʻrtacha ± SEM ni ifodalaydi.Maqola https://doi.org/10.1038/s41467-023-35825-5Tabiat bilan aloqa|(2023) 14:410 10namuna va sinov bosqichlarida maxsus optogenetik stimulyatsiyalarni amalga oshirdi va tanib olish indeksini hisobladi (RI; usullarga qarang). Qidiruv vaqtida rag'batlantirilganda, har ikkala shifrlangan (0,472 ± 0.048 RI, n {{10}} sichqon) va 8 ta sichqon uchun xotira unumdorligi sezilarli darajada kamaydi. Gts stimulyatsiyalari (0,435 ± {{40}},057 RI, n=6 sichqoncha) guruhlari, YFP boshqaruvlari bilan solishtirganda, sinov davomida ob'ektlarni o'rganishda sezilarli o'sishni ko'rsatdi (0,61 ± 0.018 RI; 2ANOVA, F4, 31=3.283 davolashning asosiy taʼsiri, p=0.0097; guruhning asosiy effekti uchun taʼsir hajmi, ē2p=0.306; N {{30 }} sichqonlar; 7b-rasm). Boshqa tomondan, kodlash paytida shifrlangan stimulyatsiyalar sinov vaqtida xotirani yomonlashtirmadi (0,60 ± 0,034 RI, p=0,0157, n=6 sichqoncha), lekin kodlash paytida 8 Gts chastotali stimulyatsiya xotira samaradorligini tasodifiy darajaga tushirdi. (0,39 ± 0,074 RI, p=0,8740, n=6 sichqon).

MSning optogenetik nazoratining ishchi xotira funktsiyasining o'ziga xos bosqichlariga (kodlash, texnik xizmat ko'rsatish va qidirish) ta'sirini o'rganish uchun sichqonlar ChrimsonR bilan transfektsiya qilindi va MSga tolali optika bilan implantatsiya qilindi va kechiktirilgan namunaga mos kelmaydigan (DNMTS) topshirig'iga o'rgatilgan. . Namuna bosqichida sichqonlar mukofot olish uchun tasodifiy belgilangan qo'l tomon yugurishga majbur bo'ldi. Kechiktirilgandan so'ng (10 s), ular boshqa mukofot olish uchun qarama-qarshi qo'lda yugurishlari mumkin (to'g'ri tanlash) yoki bir xil, mukofotlanmagan qo'lda yugurishlari mumkin (noto'g'ri qo'l; 7c-rasm). Ushbu vazifaning afzalligi takroriy testlarni o'tkazish, topshiriq bosqichlarini (o'qitish, kechikish, test) o'ziga xos izolyatsiya qilish va mavzu ichidagi nazorat qilish imkonini beradi. Sichqonchalar bu vazifaga kamida ikki kun davomida 0.8 (toʻgʻri sinovlarning bir qismi) koʻrsatkichiga erishilgunga qadar hech qanday stimulyatsiyasiz oʻqitilgan. ChrimsonR va YFP boshqaruv sichqonlari vaqt o‘tishi bilan sezilarli yaxshilanishni ko‘rsatdi (RM-ANOVA, F8=8.738,p 0 dan kamroq yoki unga teng.00{{21} }1 mashg'ulot kunlarining asosiy effekti uchun). Muhimi, biz ikki guruh o'rtasida o'rganish tezligi farqini topmadik (juftlik bilan Tukey;p=0.420; 7d-rasm). Sichqonlar DNMTS topshirig‘i bilan bog‘liq qoidani o‘rgangach, biz shifrlangan (0.792 ± 0.045) yoki 8 Gts (0) uzatishda unumdorlikni baholadik. 850 ± 0.036) faqat kodlash bosqichida optogenetik stimulyatsiya (majburiy tanlash) va boshlang‘ich (0.825 ±) bilan solishtirganda unumdorlikda hech qanday farqni kuzatmadi. 0.030, RMANOVA, F11=2.197, p=0.547, N=17; 7e-rasm). Faqat kechikish davrida rag'batlantirilganda, faqat shifrlangan stimulyatsiyalar asosiy (0,825 ± 0,030, RM-ANOVA, F11=3.483, p=0.0495; effekt hajmiga nisbatan xotira unumdorligini (0,733 ± 0,057) sezilarli darajada pasaytirdi. davolashning asosiy ta'siri uchun, ē2p=0.109; 7f-rasm). Aksincha, olish paytida rag'batlantirilganda, 8 Gts chastotasi bilan rag'batlantirilgan sichqonlar tobaseline (0,825 ± 0,030, RM-ANOVA, F 11=3.265, p=0) bilan solishtirganda xotira samaradorligini sezilarli darajada kamaytirdi (0,675 ± 0,049). 050; 7g-rasm). Aksincha, YFP boshqaruv sichqonlariga kodlash (RM-ANOVA, F{66}}.1314, p=0.8781), kechikish davri (RMANOVA, F2=0.2020, p=0.8197) yoki olish (RM-ANOVA, F2=0.0454,p=0.9557; davolashning asosiy taʼsiri uchun taʼsir hajmi, ķ2p=0 .196) operativ xotira.

MS neyronlarining optogenetik nazorati harakatni o'zgartirmaydi

Muhimi, avvalroq teta tebranishlarining tezligi harakat tezligini va uning o'zgaruvchanligini10 kamaytirishi mumkinligi haqida xabar berilgan edi10, bu optogenetik stimulyatsiyalarning ishchi va epizodik xotiraga ta'sirini hech bo'lmaganda qisman tushuntirishi mumkin. Xotirada MS optogenetik stimulyatsiyasining o'ziga xosligini to'liq baholash uchun biz optogenetik stimulyatsiyalarning harakat tezligiga bevosita ta'sirini istisno qilish uchun qo'shimcha tajribalar o'tkazdik. MSga optik tolali implantatsiya qilingan ChrimsonRand in'ektsiya qilingan sichqonlarning bir qismi, shuningdek, LFP elektrodlari CA1 5 s ON, 5 s OFF optogenetik stimulyatsiyalarga duchor bo'lgan holda ochiq maydonni erkin o'rganishga ruxsat berildi (Qo'shimcha rasm. 6a).8 Gts stimulyatsiya. Gippokampal tebranishlarning ushbu chastotaga izchil sur'atda bo'lishiga olib keldi (Qo'shimcha 6b-rasm). Ushbu stimulyatsiyalar tayanch-harakat xatti-harakatlaridagi hech qanday aniq o'zgarish bilan bog'liq emas edi (Qo'shimcha rasm. 6c), shu jumladan o'rtacha tezlik (juftlanmagan, ikki dumli test, t116=0.4140, p=0.6796; Qo'shimcha rasm. 6d) va o'zgaruvchanlik tezligi koeffitsienti (CV; juftlanmagan, ikki dumli t-test, t116=0.8296,p=0.4095, n=59 stimulyatsiya davrlari; Qo'shimcha 6e-rasm) . Xuddi shunday, shifrlangan stimulyatsiya doimiy ravishda teta tebranishlarining bekor qilinishiga olib keldi (Qo'shimcha 6f-rasm), lekin harakatlanish harakatida aniq o'zgarishlar (qo'shimcha 6g), shu jumladan o'rtacha tezlik (juftlanmagan, ikki dumli t-testi, t118=0.2268) , p=0.8210; n=60 stimulyatsiya davrlari; Qoʻshimcha 6h-rasm) va tezlik CV (juftlanmagan, ikki dumli t-test, t118=1.838, p {{36) }}.686; n=60 rag'batlantirish davrlari; Qo'shimcha 6i-rasm).

Tabiiy teta chastotasi va harakat tezligi o'zaro bog'liq bo'lsa-da59, bu o'zgaruvchilar orasidagi sababiy bog'liqlikning aniq yo'nalishi hali ham yaxshi tushunilmagan. Bu savolga javob berish uchun biz 5s ON, 5s OFF paradigmasi yordamida optogenetik stimulyatsiyani amalga oshirdik va har bir stimulyatsiya davri uchun tasodifiy chastota tanlandi (Qo'shimcha 6j-rasm). Ushbu stimulyatsiya chastotalari tetaband spektrining to'liq qismini qamrab oldi (Qo'shimcha rasm 6k). Kutilganidek, biz tabiiy teta tebranish chastotalari sichqonchaning bir misolida ishlash tezligiga bevosita bog'liqligini aniqladik (R2=0.1114, p 0.0001 dan kichik yoki unga teng; Qo'shimcha 6l-rasm). Muhimi, teta tebranish chastotasi MSoptogenetik nazorat natijasida paydo bo'lganda, korrelyatsiya tasodifiy darajadan pastga tushadi (R2=0.0006779, p=0.6244; Qo'shimcha rasm. 6m), bu harakat teta chastotasini emas, balki ta'kidlaydi. qarama-qarshi. Biz bu natijalarni sichqonlar bo'ylab muntazam ravishda takrorladik va teta chastotasi va tayanch-harakat tezligini pastoptogenetik stimulyatsiya nazorati o'rtasidagi korrelyatsiyaning pasayishini kuzatdik (juftlangan t-test, t3=3.922, p=0.0295;N {{20} }} sichqonlar; Qo'shimcha rasm 6n). Umuman olganda, bu natijalar bizning optogenetik stimulyatsiyamiz tayanch-harakatni o'zgartirmasligini qo'llab-quvvatlaydi, bu keyingi xatti-harakatlar tahlillari uchun juda muhimdir.

For more information:1950477648nn@gmail.com