Ponovno aktiviranje spominov, posredovanih s hipokampusom, med ponovno konsolidacijo za motnjo strahu 2. del

Nato smo ocenili dolgoročne učinke naše manipulacije. Zgornje ugotovitve so bile ponovljene s podobnim eksperimentalnim načrtom.

Verjetno obstaja močna povezava med dolgoročnimi učinki in spominom. Po eni strani lahko dolgoročni učinki močno vplivajo na spomin, po drugi strani pa lahko spomin vpliva na naše dolgoročne učinke.

Prvič, dolgoročni vpliv na spomin se odraža predvsem v dveh vidikih: eden je vpliv na fiziološke funkcije ljudi, drugi pa je vpliv na psihološko stanje ljudi.

Dolgoročni učinki lahko vplivajo na našo fiziologijo, na primer na področjih, kot so prehrana, spanje in vadba. Če dlje časa živimo v nezdravem okolju, kot je neuravnotežena prehrana, slaba kakovost spanja, dolgotrajno pomanjkanje gibanja itd., bodo ti dolgoročni škodljivi učinki v našem telesu pustili določen spomin in s tem vplivali na naše možgane. aktivnost in spomin.

Hkrati bodo dolgoročni učinki vplivali tudi na naše psihično stanje, kot so prekomerna napetost, tesnoba in stres, ki bodo škodovali našemu spominu.

Zelo pomemben je tudi dolgoročni vpliv spomina. Dober spomin nam lahko da večjo jasnost, neodvisnost in zaupanje, kar nam daje večji nadzor nad lastnim življenjem in dolgoročnimi posledicami. Pomaga nam lahko bolje prilagoditi svoje stanje, s čimer zmanjša stres, tesnobo in druge škodljive dejavnike, izboljša našo sposobnost upiranja frustracijam in poveča našo sposobnost prilagajanja.

Zato bi morali biti pozorni na vpliv dolgoročnih učinkov na nas v vsakdanjem življenju, paziti na zdravje in dobro duševno stanje ter gojiti zdrave življenjske navade in dobro prilagodljivost, da bi našemu spominu omogočili popolno igro in se bolje spopadli z dolgoročni učinki, Doseči lastno znatno rast. Vidi se, da moramo izboljšati spomin, in Cistanche deserticola lahko bistveno izboljša spomin, saj lahko Cistanche deserticola uravnava tudi ravnovesje nevrotransmiterjev, kot je povečanje ravni acetilholina in rastnih faktorjev. Te snovi so zelo pomembne za spomin in učenje. Poleg tega lahko Cistanche deserticola izboljša pretok krvi in ​​spodbuja dostavo kisika, kar lahko zagotovi, da možgani prejmejo dovolj hranil in energije, s čimer se izboljša vitalnost in vzdržljivost možganov.

Kliknite Spoznajte načine za izboljšanje delovanja možganov

Toda namesto da bi miši po takojšnjem šoku opravili preskus ponovne vzpostavitve, smo miši pustili nemotene v domači kletki 2 tedna po izumrtju in jim nato dali test za spontano okrevanje pred strahom (slika 1n).

Štiriindvajset ur po kondicioniranju strahu (slika 1o) med odpoklicem so tako pozitivne kot nevtralne skupine ChR2 v zadnji polovici seje zamrznile manj v primerjavi s kontrolami eYFP (slika 1p). Med izumrtjem nismo opazili skupinskih razlik (slika 1q in dopolnilna slika 1c).

V skladu z učinki, opaženimi med odpoklicem, je spontani test okrevanja pokazal, da so miši s pozitivnim in nevtralnim ChR2 zmrznile manj v primerjavi s kontrolami eYFP in v primerjavi s skupino z negativnim Chr2, kar dokazuje, da je naša manipulacija povzročila trajne učinke na postopke pridobivanja spomina strahu, ki so bili očitni dva tedna po izumrtju (slika 1). 1r, s).

Pomembno je, da smo pokazali, da zmanjšanja zmrzovanja, opaženega po označevanju in spodbujanju pozitivnega spomina, ni mogoče pripisati samo virusni injekciji ali svetlobni stimulaciji. Natančneje, ugotovili smo, da je ponovna aktivacija označenega pozitivnega spomina (izpostavljenost samice) (dopolnilna slika 3a), potem ko so miši bile FC, da so pokazale povečano zamrznitev po šoku (dopolnilna slika 3b, c), povzročila manj zamrzovanja samo pri miših ChR2, ki so prejele lasersko stimulacijo .

To je bilo v primerjavi z mišmi ChR2, ki niso prejele stimulacije, mišmi eYFP, ki so prejele stimulacijo, in skupino brez virusa/brez laserja. To je veljalo med odpoklicem (dopolnilna slika 3d), na prvi dan izumrtja in v prvih 3 minutah izumrtja (dopolnilna slika 3e, f). Kot je bilo pričakovano, nismo opazili razlik med skupinami med takojšnjim šokom (dodatna slika 3g), vendar smo opazili znatno zmanjšanje zmrzovanja v skupini ChR2-Laser On v primerjavi z vsemi drugimi skupinami ob ponovni vzpostavitvi (dodatna slika 3h, I).

Poleg tega je bil ta učinek prisoten le, ko so miši prejele umetno reaktivacijo označenega spomina v kontekstu FC (dopolnilna slika 4a). Nato smo označili pozitivni spomin (izpostavljenost samice) in nato miši FC, ki so pokazale zamrznitev po šoku (dopolnilna slika 4b).

Ko je bil ta spomin ponovno aktiviran v novem kontekstu in so bile miši vrnjene v kontekst kondicioniranja 24 ur kasneje, se zamrznitev v skupini ChR2 med odpoklicem ni zmanjšala (dopolnilna slika 4c).

Zamrzovanje je ostalo podobno kontrolam eYFP med izumrtjem in ponovno vzpostavitvijo (dodatna slika 4d, e). Te ugotovitve dokazujejo, da do naše manipulacije pride prek ponovne konsolidacije, saj je to specifično, ko miši izkusijo naravni priklic spomina na strah, ki ga v tem primeru sproži izpostavljenost kontekstu pogojevanja.

Valenca je pomembna: Umetna ponovna aktivacija nevtralne izkušnje domače kletke med ponovno konsolidacijo ne zadostuje za motnjo spomina na strah

Zgornji rezultati kažejo, da je motnja hipokampusa, ki je posledica ponovne aktivacije pozitivnih ali nevtralnih engramov, učinkovitejša pri zmanjševanju pogojenega strahu kot engrami, povezani z negativno izkušnjo.

Da bi dodatno ocenili pomen valence, smo najprej preizkusili, ali je nova izkušnja čiste kletke res "nevtralna", namesto pozitivna ali negativna, glede na to, da lahko novi dražljaji vključijo kompleksen nabor pristopov in se izogibajo dopaminergičnih poti, povezanih z opaznostjo, nagrado in neofobijo48. –52. Zato smo za nevtralno komponento naslednjega poskusa namesto tega uporabili izkušnjo domače kletke38, kjer miši niso motili.

Drugič, vprašali smo, ali ločena pozitivna izkušnja, ki ni vključevala izpostavljenosti žensk, zadostuje za zmanjšanje strahu. Posledično smo kot naslednjo pozitivno izkušnjo uporabili akutno izpostavljenost kokainu53. Na koncu so se vprašali, ali je nezmožnost zmanjšanja zmrzovanja s stimulacijo negativnega engrama med priklicem spomina strahu posledica prekrivanja teh spominov.

Da bi to preizkusili, smo kot našo naslednjo negativno izkušnjo označili celice dDG, ki so aktivne, ko so bile miši FC v kontekstu C, saj bi bil ta interferingengram teoretično sestavljen iz nekaterih istih celic kot spomin na strah, pridobljen v kontekstu A zaradi posploševanja. Za odgovor na ta vprašanja smo znova odprl okno za označevanje iz DOX-a in označil pozitiven, nevtralen ali negativen pomnilnik v dDG (slika 2a).

Miši, dodeljene negativnim skupinam, so bile sprva FC v kontekstu C, kar je pokazalo znatno zamrznitev po šoku (slika 2b). Naslednji dan so bile FC kot prej v kontekstu A. Miši FC prejšnji dan so pokazale višje zmrzovanje kot druge skupine pred in po šoku (slika 2c). Med odpoklicem so negativne miši ChR2 še naprej kazale več zmrzovanja v primerjavi z drugimi skupinami ChR2 (slika 2d), kar je bilo opazovano skozi celotno sejo.

Vendar pa v nobeni od skupin ChR2- ni bilo realnega zmanjšanja zamrznitve v primerjavi z nasprotniki eYFP v katerem koli delu seje odpoklica (slika 2d). Med izumrtjem niso opazili nobenih skupinskih razlik (slika 2e in dopolnilna slika 1d) niti takojšnjega šoka (slika 2f).

Optična stimulacija spomina domače kletke ni zadostovala za tekmovanje s spominom strahu, glede na to, da smo med ponovno vzpostavitvijo opazili, da so le pozitivne miši ChR2 pokazale manj zmrzovanja v primerjavi s kontrolami eYFP in negativnimi skupinami (slika 2g). Miši z negativnim ChR2 so pokazale enako zamrzovanje kot kontrole (slika 2g, h).

Ti rezultati potrjujejo naše prejšnje ugotovitve, ki kažejo, da optična stimulacija konkurenčnega pozitivnega spomina, ne pa nevtralnega ali negativnega spomina, zadostuje za motnjo ponovne utrditve strahu.

Opaženo zmanjšanje zmrzovanja ni posledica povečanega gibanja

V ločeni kohorti miši so bile celice dDG, vključene v kodiranje izpostavljenosti akutekokainu, označene z DOX (slika 2i). Naslednji dan, da bi ocenili, ali bi aktivacija kokainskega engrama povzročila hiperlokomotorno aktivnost, smo testirali miši na odprtem polju, kjer smo reaktivirali kokainski engram v zadnjih 5 minutah 10-minutnega testa.

Nismo našli skupinskih razlik v skupnem številu prečkanj črte (slika 2j), prevoženi razdalji (slika 2k) ali hitrosti (slika 2l), kar kaže na zmanjšanje zmrzovanja, opaženo v prejšnjem poskusu, ni bilo posledica povečanega gibanja.

Poleg tega je čas, porabljen v osrednji regiji, razkril razlike med skupinami (slika 2m), kar kaže na to, da umetna aktivacija spomina, povezanega z akokainom, ni niti anksiogena niti anksiolitika.

Miši bodo izvedle operacijski odziv za umetno ponovno aktiviranje pozitivnega spomina

Medtem ko je hipokampus vpleten v obdelavo pozitivnih izkušenj, se domneva, da to počne skupaj z več regijami, ki sodelujejo pri nevromodulaciji, vključno z ventralnim tegmentalnim področjem (VTA).

VTA je kritična komponenta možganskega sistema nagrajevanja, negativna čustvena stanja (npr. anksioznost) pa posreduje disregulacija VTA. Dobro ugotovljeno je, da intrakranialna samostimulacija (ICSS) VTA močno nagrajuje operantno vedenje, kjer glodalci vzdržujejo dovajanje električnih impulzov, kar povzroči sproščanje dopamina 54,55.

Ta postopek je bil predhodno prilagojen 56–61 za vključitev in vivooptogenetske stimulacije dopaminergičnih nevronov v VTA. Da bi označili in ponovno aktivirali celice dDG, aktivne med to pozitivno izkušnjo, smo selektivno izrazili ChR2 v dopaminergičnih celicah VTA z uporabo transgenih miši, ki izražajo Cre pod nadzorom transporterja dopamina (DAT).

Vbrizgali smo naše virusne vektorje AAV5-Ef1a-DIO-(hChR2-E123A)-eYFP in enostransko implantirali optično vlakno v VTA. Vbrizgali smo tudi c-Fos-tTA-TRE-(ChR2)-eYFP in implantirali optična vlakna, dvostransko usmerjena na dDG (slika 3a). Miši so bile sprva navajene na operacijsko komoro in brez posledic so imele dostop do kolesa, kar je služilo kot osnovni ukrep.

Naslednji dan so miši postavili nazaj v operantno škatlo in uvedli dva nosna vhoda, enega aktivnega in enega neaktivnega. Vtikanje nosu v aktivno odprtino je povzročilo optogenetsko VTA stimulacijo, medtem ko vrini nosu v neaktivno odprtino ni povzročilo nobene stimulacije in je služilo kot diskriminativni nadzor. Miši so bile deležne treh treningov ICSS in nato odstranjene iz DOX-a.

Vrnili so jih na četrto vadbo, na kateri so bile označene celice dDG, ki se odzivajo na samostimulacijo VTA. Naslednji dan je bil dostop do nosnih odprtin omejen, vrtenje koles pa je povzročilo optično stimulacijo dDG za ponovno aktiviranje engrama samostimulacije VTA. To je bilo storjeno, da bi ocenili, ali bi miši izvedle operacijski odziv za pozitiven (VTA-ChR2, dDG-ChR2) ali nevtralno (VTA-eYFP,dDG-ChR2) izkušnjo v primerjavi s kontrolami dDG-eYFP (slika 3a).

Pri miših, ki so jim v VTA vbrizgali ChR2, so bili vbodi z nosom v aktivna vrata znatno večji kot v neaktivna vrata in povečali so se med sejami, kar dokazuje sposobnost miši, da razlikujejo med vrati in samoizvajajo optično stimulacijo za nagrado (sl. 3b–e). Če primerjamo meritve osnovne linije kolesa z usposabljanjem in testom, so miši, ki so jim vbrizgali ChR2 v VTA in dDG, opravile več vrtenja kolesa, ki so bila v gibanju dlje časa in na daljših razdaljah (sl. 3f–h) in proizvedle več stimulacij (sl. 3i) v primerjavi z vse druge skupine.

Ta ugotovitev dokazuje, da bodo miši izvedle operantni odziv za vzdrževanje umetne reaktivacije pozitivnega spomina, zlasti spomina na samostimulacijo VTA. Miši niso pokazale tega vedenja za spomin na izpostavljenost operantne škatle v odsotnosti stimulacije VTA. Po tem testu so bile miši podvržene istemu eksperimentalnemu protokolu kot prej, kjer so bile FC v kontekstu A, kjer so pokazale zamrznitev po šoku (slika 3j in dopolnilna slika 1e) in nato opravili test priklica spomina na strah.

Ponovna aktivacija samostimulacijskega engrama VTA (VCDC) med priklicem je zmanjšala zamrznitev skozi celotno sejo (slika 3k). Ravni so ostale nizke ves čas izumrtja (slika 3l in dopolnilna slika 1e), takojšnjega šoka (slika 3m) in ponovne vzpostavitve (slika 3n).

Zanimivo je, da je med dvema skupinama dDG-eYFP skupina, ki je prej prejela stimulacijo VTA (VCDE), pokazala ugoden učinek te izkušnje z vmesnimi stopnjami zmrzovanja v primerjavi s skupino VCDC in drugimi kontrolnimi skupinami na EXT1 (slika 3l) in od takojšnja ponovna vzpostavitev šoka (slika 3o). Ti rezultati skupaj kažejo, da lahko motnje zaradi nagrajujoče izkušnje preprečijo negativna čustvena stanja.

Aktivacija naključno označenih nevronov dDG zadostuje tudi za spodbujanje ponovne utrditve strahu

Nato smo vprašali, ali je umetna reaktivacija pozitivnega spomina, ki vključuje stimulacijo majhne skupine nevronov (<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? 

Za razliko od prejšnjih poskusov, kjer smo uporabili cFos-inducibilno strategijo označevanja za označevanje celic, vključenih v različne izkušnje, smo tukaj uporabili virus s konstitutivnim promotorjem (CaMKIIa) za naključno označevanje dDGnevronov s ChR2 (slika 4a).

Miši so vbrizgali bodisi nerazredčen ali razredčen virus, da so označili velik odstotek ali del celic dDG. Miši so pokazale zamrznitev po šoku, potem ko so bile FC (slika 4b in dopolnilna slika 1f).

Med odpoklicem naslednji dan so bili označeni nevroni optično stimulirani. Med prvo polovico te seje smo v realnem času opazili zmanjšanje zmrzovanja tako v skupinah z nerazredčenim kot tudi z razredčenim ChR2, v drugi polovici pa so samo nerazredčene skupine pokazale manj zmrzovanja (slika 4c).

Skupina nerazredčenega ChR2 je še naprej kazala manj zmrzovanja med izumrtjem (EXT1 & EXT2) (slika 4d) in tako nerazredčene kot razredčene skupine ChR2 sta zamrznili manj kot skupine eYFP v prvih 3 minutah EXT1 (dopolnilna slika 1f).

Kot je bilo pričakovano, ni bilo skupinskih razlik med takojšnjim šokom (slika 4e). Ob ponovni vzpostavitvi smo opazili zmanjšano zmrzovanje v skupinah z nerazredčenim in razredčenim ChR2 v primerjavi s kontrolami eYFP (slika 4f) in v primerjavi s takojšnjim šokom (slika 4g).

Naši učinki so bili večji v nerazredčeni skupini, kar nakazuje, da se lahko procesi, ki temeljijo na ponovni konsolidaciji, potencialno vključijo z aktiviranjem sklopov, ki niso povezani z engramom določene valence, če je aktiviranih dovolj celic. Ta strategija modulacije spomina je lahko podobna protokolom stimulacije, ki so trenutno odobreni za uporabo pri ljudeh62,63.

For more information:1950477648nn@gmail.com