Opätovná aktivácia spomienok sprostredkovaných hipokampom počas rekonsolidácie na prerušenie strachu, časť 3

Interferencia dDG je špecifická pre pamäť strachu a neovplyvňuje iné spomienky sprostredkované hipokampom

Vzťah medzi spomienkami na strach a pamäťou je dôležitý, pretože majú významný vplyv na naše životné výsledky. Hoci strach je často vnímaný ako negatívny a nepríjemný, môže zlepšiť našu pamäť a kognitívne schopnosti.

Spomienka na strach je silnou formou pamäte, pretože ju sprevádza intenzívny emocionálny zážitok. Výskumy ukazujú, že je pravdepodobnejšie, že si zapamätáme relevantné informácie, keď čelíme strachu alebo hrozbe, než pri iných udalostiach v našom každodennom živote. Táto pamäťová schopnosť nás robí ostražitejšími v potenciálne život ohrozujúcich situáciách, aby sme mohli lepšie reagovať na budúce hrozby.

Navyše spomienky na strach môžu zlepšiť naše kognitívne schopnosti. Pretože táto forma pamäte má emócie a význam, je kombinovaná s inými informáciami, čo uľahčuje zapamätanie a pochopenie. To tiež pomáha zlepšiť našu koncentráciu a myslenie, ďalej zlepšuje naše schopnosti učenia a pamäte.

Preto pochopenie úlohy a hodnoty pamäte strachu je nevyhnutné pre ľudí, ktorí chcú zlepšiť svoju pamäť. Hoci strach môže byť ťažko prijateľnou skúsenosťou, ak si osvojíme pozitívny postoj, môže sa stať naším priateľom a spojencom pri podpore nášho kognitívneho a osobného rastu. Bez ohľadu na to, akému strachu čelíme, môžeme z neho získať skúsenosti, naučiť sa ho prekonávať a zlepšiť svoju kognitívnu a psychickú odolnosť.

Takže zatiaľ čo spomienky na strach môžu byť ohromujúce a znepokojujúce, nemali by sme ich vnímať ako negatívnu vec. Namiesto toho by sme sa mali naučiť, ako ho používať pre náš rast a pokrok. Ak jednoducho zostaneme pozitívni a budeme usilovne premýšľať, môžeme sa naučiť viac z účinkov strachu a zlepšiť svoju pamäť a kognitívne schopnosti. Je vidieť, že potrebujeme zlepšiť pamäť a Cistanche deserticola môže výrazne zlepšiť pamäť, pretože Cistanche deserticola je tradičný čínsky liečivý materiál, ktorý má mnoho jedinečných účinkov, jedným z nich je zlepšenie pamäte. Účinnosť Cistanche deserticola pochádza z viacerých aktívnych zložiek, ktoré obsahuje, vrátane kyseliny trieslovej, polysacharidov, flavonoidových glykozidov atď. Tieto zložky môžu podporovať zdravie mozgu rôznymi spôsobmi.

Kliknite na vedieť doplnky na zlepšenie pamäte

Aby sme určili, či naša manipulácia, ktorá narúša pamäť strachu, bez rozdielu ovplyvní aj iné typy pamäte sprostredkovanej hippokampom, vycvičili sme myši na úlohu priestorovej referenčnej pamäte.

Podobne ako v predchádzajúcom experimente sme myšiam vstrekli neriedený AAV5-CaMKIIa-(hChR2-H134R)-eYFP do náhodne označených neurónov DGG (obr. 5a). Myši s obmedzeným prístupom k vode boli potom vycvičené, aby získali vodnú odmenu z jedného ramena v 8-ramennom radiálnom bludisku.

Absolvovali 4 pokusy, kým nebol splnený súbor výkonnostných kritérií. Potom, aby zhodnotili účinok stimulácie na pamäť strachu, podstúpili rovnaký protokol správania ako predchádzajúce experimenty.

Aby sme zhodnotili účinky stimulácie dDG na priestorovú referenčnú pamäť, znova sme otestovali výkon priestorovej pamäte u myší po kondicionovaní strachu a po vyvolaní a spustili sme skúšku závesovej sondy po EXT2, aby sme sa uistili, že myši na vykonávanie úlohy používajú podnety z extra bludiska. Zaujímavé je, že myši v tomto experimente preukázali nižšie postšokové zamŕzanie počas kondicionovania strachu v porovnaní s inými myšami v štúdii, čo je podľa nás priamy dôsledok toho, že sa s nimi častejšie manipuluje v dôsledku tréningu na úlohu priestorovej referencie (obr. 5b a doplnkový obr. 1g).

Napriek tomu počas spätného odberu myši eYFP vykazovali normálne zmrazenie, zatiaľ čo myši ChR2- vykazovali podľa očakávania pokles zmrazenia v reálnom čase (obr. 5c). Táto znížená reakcia na strach pretrvávala počas vyhynutia (obr. 5d), pričom myši ChR2 vykazovali menšie mrazenie v prvých 3 minútach EXT1 (doplnkový obrázok 1g) a počas celej relácie EXT2. Počas okamžitého šoku neboli pozorované žiadne rozdiely (obr. 5e) a ako sa očakávalo, skupiny ChR2- preukázali menšie zmrazenie počas obnovenia (obr. 5f, g).

Pre výkon v bludisku všetky myši merali kritériá medzi 5 a 14 dňami (obr. 5h) a zlepšili sa v priebehu akvizície, pokiaľ ide o latenciu na nájdenie odmeny, počet odchýlok ramena (pri prvej návšteve ramena myšou), počet referenčných chýb (tj zadanie nesprávneho ramena) a opakovaných referenčných chýb (chyby pracovnej pamäte) (obr. 5i–p, panely úplne vľavo).

Výkon bol rozdelený do dvoch kategórií: štúdia 1, ktorá bola interpretovaná ako hodnotenie dlhodobej pamäti z predchádzajúceho dňa, a štúdie 2–4, ktoré boli interpretované ako hodnotenie krátkodobej pamäte z predchádzajúcej štúdie v ten istý deň. . Myši boli prvýkrát testované v bludisku 3 hodiny po kondicionovaní strachom, aby sa potvrdilo, že samotné kondicionovanie strachu neovplyvnilo priestorovú pamäť.

Nevideli sme žiadne efekty (obr. 5i–p, stredné panely). Pracujeme za predpokladu, že narušenie pamäte strachu našou optickou intervenciou nastane, pretože existujú podmienky na to, aby sa pamäť podrobila opätovnému konsolidácii, pozorovanie zhoršenia priestorovej pamäte by mohlo byť zakryté, ak by táto pamäť tiež neprechádza rekonsolidáciou.

Aby sme presne otestovali, či bol náš zásah špecifický pre pamäť strachu, snažili sme sa zvýšiť pravdepodobnosť, že boli splnené hraničné podmienky umožňujúce rekonsolidáciu pamäte pre priestorovú pamäť64. Na tento účel sme polovici myší (skupiny pripomenutí) poskytli jednu reláciu pripomenutia (skúška 1) 5 minút pred testom vybavovania si pamäte strachu.

Počas tohto pripomenutia sme nahradili podlahu v strede bludiska brúsnym papierom, aby sme vytvorili chybu predpovede 65. Toto neovplyvnilo umiestnenie odmeny, ale počas pokusu to myšiam poskytlo neočakávaný podnet. Myši s pripomenutím dostali pokusy 2–43 hodín po relácii stiahnutia, zatiaľ čo druhá polovica myší (No Remindergroups) nedostala reláciu pripomenutia a namiesto toho dostala všetky 4 bežné pokusy 3 hodiny po relácii stiahnutia.

Opäť sme nevideli žiadne rozdiely vo výkone a všetky myši fungovali dobre v rámci rozsahu kritéria (obr. 5i–p, stredné panely). Všetky myši boli nasledujúci deň testované v bludisku a o 3 hodiny neskôr dostali prvé extinkčné sedenie. Počas tohto testu boli ovplyvnené nomery okrem odchýlok ramena (obr. 5k,l).

V štúdii 1 mali myši ChR2 aj eYFP v skupinách Reminder vyššie odchýlky ramien, čo naznačuje, že toto meranie výkonu krátko ovplyvnilo pripomenutie, ktoré potenciálne viedlo k opätovnému konsolidácii priestorovej pamäte.

Tento účinok bol však behaviorálny a nebol výsledkom optickej stimulácie náhodných buniek dDG, pretože medzi myšami ChR2 a eYFP neboli žiadne rozdiely. V štúdiách 2–4 preukázali myši v skupinách ChR2 (pripomenutie aj bez pripomenutia) lepší výkon (menej odchýlok ramien) v porovnaní so skupinami eYFP, čo naznačuje, že výkonnosť v bludisku sa zlepšila v dôsledku opätovného zjednotenia bez ohľadu na to, či sa uskutočnilo pripomenutie.

Dôležité je, že to tiež preukázalo, že rušivý účinok našej manipulácie bol špecifický pre pamäť strachu (obr. 5i–p, stredné panely). Aby sme sa uistili, že testujeme pamäť sprostredkovanú hipokampom, kde myši na nájdenie odmeny používali narážky mimo bludiska, nasledujúce denné myši sa podrobili testu clonovou sondou.

Ako sa očakávalo, všetky myši vykazovali znížený výkon na sonde v porovnaní s poslednými 3 dňami tréningu s výkonom dosahujúcim úroveň, na ktorej boli pri prvom spustení úlohy (obr. 5i–p, panely úplne vpravo).

Prepísanie pôvodnej pamäte strachu

Ďalej sme sa snažili zistiť, či zníženie podmieneného strachu bolo sprevádzané zmenou dynamiky súboru pôvodného engramu strachu. Aby sme zhodnotili, či naša manipulácia zmenila pôvodnú pamäť strachu, skombinovali sme dva systémy založené na vírusoch (obr. 6a).

Všetkým myšiam bola podaná injekcia c-Fos-tTA-TRE-mCherry na označenie buniek dDG zapojených do kódovania epochy podmieňujúcej strach. Myšiam sa tiež injikoval buď neriedený AAV5-CaMKIIa-hChR2-H134R-eYFP alebo nezriedený AAV5-CaMKIIa-eYFP, aby sa označila konkurenčná sada dDG neurónov. Myši potom podstúpili rovnaký experimentálny protokol ako predtým, kde boli FC demonštrujúce zmrazenie po šoku (obr. 6b a doplnkový obrázok 1h).

Počas pripomenutia spôsobila optická stimulácia v reálnom čase zníženie zmrazenia u myší ChR2 v porovnaní s kontrolami eYFP (obr. 6c) a tieto rozdiely pretrvávali pri vyhynutí (obr. 6d) vrátane prvých 3 minút EXT1 a posledných 3 minút EXT2 (Doplnkový obr. 1h). Počas okamžitého šoku neboli pozorované žiadne skupinové rozdiely (obr. 6e). Počas opätovného zavedenia myši ChR2 naďalej vykazovali znížené mrznutie (obr. 6f, g).

Aby sa zistilo, či tieto myši mali menej prekrývajúcich sa neurónov z pôvodnej fázy kondicionovania strachu do testu obnovenia v porovnaní s kontrolami eYFP, boli myši perfundované 90 minút po obnovení a boli kvantifikované hladiny c-Fos. Pre každý experiment boli urobené reprezentatívne obrázky z každej stratégie označovania neurónov ( Obr. 7a–d a doplnkový obr. 5a–e) a používa sa na získanie počtu buniek.

Najprv sme vypočítali celkový počet buniek označených DAPI pre každú skupinu (obr. 7e, f). Pre experimenty, pri ktorých bola epocha správania navlhčená pomocou promótora c-Fos (obr. 1–3, 6), bola veľkosť engramu určená ako percento neurónov označených DAPI (obr. 7g, eYFP; obr. 7h, Cherry) .

Bez ohľadu na valenciu, označené bunky spojené s konkrétnym behaviorálnym zážitkom, vrátane zážitku z domácej klietky38, pozostávali z približne 8 % neurónov označených DAPI v dDG (M=8.015, SD=0.572). Percento buniek označených ako c-Fos+, predstavujúce súbor buniek aktívnych počas testu obnovenia (obr. 7g, i, RFP; obr. 7h, j, RFP & BFP) bolo približne 1,5 % (M=1 .438, SD=0.21).

V prvej sade experimentov bolo percento prekrytia (žlté) (obr. 7g, k) medzi označeným engramom použitým na interferenciu s pamäťou strachu počas vyvolávania (eYFP) (obr. 7g) a engramom pri obnovení (RFP) (obr. 7g, i) možno interpretovať ako mieru toho, či naša manipulácia založená na rekonsolidácii viedla k zlúčeniu dvoch pamätí.

Pozorovali sme väčšie percento prekrývania negatívnych skúseností v porovnaní s neutrálnymi skúsenosťami, čo naznačuje, že negatívne skúsenosti zdieľali vyššiu podobnosť s pamäťou strachu v porovnaní s neutrálnymi skúsenosťami. Neboli však pozorované žiadne rozdiely medzi percentom prekrývania negatívnych skúseností v porovnaní s pozitívnymi skúsenosťami alebo pozitívnymi skúsenosťami. v porovnaní s neutrálnymi zážitkami.

Predpokladáme, že miera prekrývania medzi negatívnymi zážitkami a pamäťou strachu môže brániť reaktivácii týchto engramov nezriedených skupín v porovnaní so zriedenými skupinami jednoducho na základe počtu označených buniek.

V neriedených skupinách sme označili približne 40 % (M=37.16, SD=5.5) neurónov označených DAPI a v zriedených skupinách sme označili podobných 8 % buniek (M {{ 7}}.57, SD=0.4) ako engramy súvisiace s epochou (obr. 7h). Nakoniec sme sa snažili zistiť, či sa pôvodná pamäť strachu zmenila z podmieňovania na obnovenie vzhľadom na zníženie strachu, napriek tomu, že sme neboli zaujatí začlenením buniek umelo aktivovaných počas odvolania.

Percento prekrytí (purpurová) (obr. 7h, l) medzi týmito skupinami neurónov, tými, ktoré sú označené v pôvodnom engrame strachu (mCherry) (obr. 7h) a engrame strachu pri obnovení (BFP) (obr. 7h, j) môže interpretovať ako mieru toho, či naša intervencia založená na rekonsolidácii viedla k zmene pôvodnej pamäte strachu.

Zistili sme podstatne menej prekrytí v pamäti strachu v rámci podmieňovania a obnovenia v skupine ChR2, čo naznačuje, že zatiaľ čo sme pamäť strachu nezlúčili s rušivými súbormi (obr. 7m), naše manipulácie napriek tomu zmenili pôvodnú pamäť strachu (obr. 7n), čo veríme, že môže pomôcť vysvetliť zodpovedajúce zníženie strachu.

Predpokladáme, že naša manipulácia založená na rekonsolidácii spôsobila odpojenie týchto súborov ortogonálnym spôsobom, čím sa tieto spomienky rozdelili do rôznych populácií neurónov (obr. 7m, n).

Zaujímavé je, že podiel náhodne označených/aktivovaných (eYFP) buniek, ktoré boli tiež súčasťou pôvodného engramu strachu (mCherry), bol nad náhodou (žltý) a podiel náhodne označených/aktivovaných (eYFP) buniek, ktoré boli tiež súčasťou engramu strachu. pri obnovení (BFP) bol tiež nad šancou (azúrová), ako aj prekrývanie všetkých 3 typov buniek (biele) v skupine eYFP (obr. 7l); neboli však zaznamenané žiadne skupinové rozdiely.

Celkovo tieto zistenia poskytujú predbežné dôkazy o potenciálnej terapeutickej účinnosti umelej modulácie spomienok na akútne aj trvalé potlačenie reakcií strachu zmenou pôvodnej pamäte strachu počas obdobia rekonsolidácie.

For more information:1950477648nn@gmail.com