Úloha PKC a PKMζ prelimbickej kôry pri obnove pamäte strachu a pretrvávaní po reaktivácii

Pre viac informácií:ali.ma@wecistanche.com

Pretrvávanie novonadobudnutých spomienok je podporované aktivitou PKMC, atypickej izoformy proteínkinázy C (PKC). Stále nie je známe, či aktivita konvenčných a atypických izoforiem PKC prispieva k pretrvávaniu reaktivovaných spomienok. Podobne, čiPamäťreaktivácia je predpokladom zásahov, aby bolo možné zmeniť pamäťovú perzistenciu, sa sotva skúma. Na základe vyššie uvedeného sme skúmali úlohu konvenčných a atypických izoforiem PKC pri rekonsolidácii prelimbického kortexu a pretrvávaní reaktivovaného kontextuálneho strachuPamäťu samcov potkanov Wistar. Ukázalo sa, že inhibícia aktivity PKC chelerytrínom alebo aktivita PKMK pomocou ZIP narušila perzistenciu nášho aktivovanéhoPamäťpo dobu najmenej 21 dní; (i) PSČ odovzdané ihneď poPamäťreaktivácia neovplyvnila ani proces rekonsolidácie, ani proces perzistencie. Naopak, pri podaní o 1 hodinu neskôr došlo k narušeniuPamäťvytrvalosť; (ii) chelerytrín podaný ihneď po reaktivácii pamäte narušil rekonsolidáciu; (v) vynechaniePamäťreaktivácia zabránila účinkom vyvolaným chelerytrínom a ZIP: (v) účinok ZIP je nezávislý od času, ktorý uplynul medzi jeho podaním a počiatočnýmPamäťtest. Výsledky naznačujú, že prelimbický kortex PKC a PKM sú zapojené doPamäťopätovná konsolidácia a pretrvávanie.

Thiago Rodrigues da Silva1, Ana Maria Raymundi1, Leandro José Bertoglio2,

RobertoAndreatini1 a CristinaA. Stern 1*

Rodina proteínkinázy C (PKC) zahŕňa konvenčné ( , , a ), nové (8, ɛ, η a θ) a atypické (ζ, ι a λ) izoformy1,2. Úloha každej z týchto izoforiem PKC sa v súčasnosti skúma. Hromadné dôkazy naznačujú, že pretrvávajúca aktivácia atypickej izoformy proteínkinázy C (PKMζ) v neskorej fázePamäťkonsolidácia je zodpovedná za udržanie dlhodobej potenciácie a dlhodobopamäť 3–5. Uvádza sa tiež, že PKMζ je potrebný na pretrvávanie novo získaných procedurálnych, priestorových, apetitívnych (odmeňujúcich) a averzívnych spomienok4, 6–8. Ukázalo sa, že nadmerná expresia PKMζ v prelimbickej (PL) kôre zosilňuje pretrvávanie averzívnej pamäte9. Na druhej strane jej metylácia DNA v PL kôre alebo jej agregácia s neurofibrilárnymi spleťami v hipokampe bola spojená sPamäťpokles alebo poškodenie na zvieracích modeloch chorôb súvisiacich so starnutím10,11.

Kliknite na organickú Cistanche pre pamäť

Bolo navrhnuté, že krátka reaktivácia pamäte indukuje neskorú fázu (za časovým oknom rekonsolidácie) syntézy proteínov, ktorá by mohla byť základom pretrvávania reaktivovaných averzívnych spomienok12. V súlade s tým sa uvádza, že inhibítor syntézy proteínov podaný 9, 5 hodiny po reaktivácii zhoršuje pretrvávanie reaktivovanej pamäte strachu13. Podobne inhibícia PKC 6 alebo 9 hodín po reaktivácii pamäte strachu narušila jej pretrvávanie bez ovplyvnenia procesu opätovnej konsolidácie14. Existuje určitá podobnosť medzi konsolidáciou pamäte strachu a opätovnou konsolidáciou, ako je ich časové okno výskytu15–17. Mechanizmy podporujúce pamäťovú perzistenciu počas a po konsolidácii pamäte sú relatívne viac skúmané18,19. Skúmanie mechanizmov udržiavania pamäte počas časového okna rekonsolidácie a po ňom je stále v začiatkoch. Bolo by vedecky a terapeuticky dôležité rozšíriť naše poznatky o poslednej otázke. kortex PKC a PKM( v perzistencii kontextovej pamäte strachu u potkanov. Spočiatku sme sa zamerali na konkrétne časové body po skončení časového okna rekonsolidácie pamäte (od 6 do 18 h po reaktivácii pamäte)Ďalej vynechaním reaktivácie pamäte sme hodnotili požiadavka tohto procesu na vyvolanie mechanizmov perzistencie pamäte. Nakoniec sme sa zaoberali tým, či je PKC a/alebo PKMC dôležitá aj pre konsolidáciu pamäte a/alebo perzistenciu v rámci časového okna rekonsolidácie (0 a/alebo 1 h po reaktivácii pamäte ).

Výsledky

Účinky inhibície PKC PL kortexu chelerytrínom na pretrvávanie reaktivovanej kontextovej pamäte strachu.

Tento farmakologický zásah sme testovali 6, 9, 12 a 18 hodín po reaktivácii pamäte (obr. 1A). V prvom zvolenom časovom bode zmiešaná ANOVA ukázala významné účinky relácií [F(2,44)=33.7; P<0.0001], the="" treatment="" [f(1,22)="8.77;" p="0.007]," and="" the="" interaction="" between="" these="" factors="" [f(2,44)="22.0;" p="0.00001]," for="" freezing="" time.="" as="" shown="" in="" fig.="" 1b,="" the="" tukey="" post-hoc="" test="" showed="" a="" signifcant="" diference="" between="" control="" and="" chelerythrine="" groups="" (n="13" and="" 11,="" respectively)="" during="" test="" a2="" (p="0.0001;" hedges'="" g="" efect="" size="2.65)," but="" not="" the="" reactivation="" session="" (p="0.90;" g="0.40)" or="" test="" a1="" (p="0.95;" g="">

V druhom vybranom časovom bode (9 h) ukázala zmiešaná ANOVA významné účinky relácií [F(2,36)=25.1; P<0.0001], the="" treatment="" [f(1,18)="8.95;" p="0.0078]," and="" their="" interaction="" [f(2,36)="7.06;" p="0.0026]." as="" shown="" in="" fig.="" 1c,="" there="" was="" a="" signifcant="" diference="" between="" control="" and="" chelerythrine="" groups="" (n="12" and="" 8,="" respectively)="" during="" test="" a2="" (p="0.001;" g="1.92)," but="" not="" the="" reactivation="" session="" (p="0.81;" g="0.63)" or="" test="" a1="" (p="0.53;" g="">

V treťom vybranom časovom bode (12 h) ukázala zmiešaná ANOVA významný účinok relácií [F(2,28)=20.9; P<0.0001], the="" treatment="" [f(1,14)="11.3;" p="0.0047]," and="" their="" interaction="" [f(2,28)="18.0;"><0.0001]. as="" shown="" in="" fig.="" 1d,="" there="" was="" a="" signifcant="" diference="" between="" control="" and="" chelerythrine="" groups="" (n="7" and="" 9,="" respectively)="" during="" test="" a2="" (p="0.0002;" g="3.15)," but="" not="" the="" reactivation="" session="" (p="0.31;" g="0.75)" or="" test="" a1="" (p="0.96;" g="">

Vo štvrtom vybranom časovom bode (18 h) ukázala zmiešaná ANOVA významné účinky relácií [F(2,24)=9.43; P<0.0001], and="" an="" interaction="" between="" sessions="" and="" treatment="" [f(2,24)="5.00;" p="0.02]," but="" not="" the="" treatment="" [f(1,12)="0.66;" p="0.43]." as="" shown="" in="" fig.="" 1e,="" there="" was="" a="" significant="" difference="" between="" test="" a2="" and="" the="" reactivation="" session="" in="" animals="" treated="" with="" vehicles="" (p="0.03;" g="1.12;" n="7)," but="" not="" chelerythrine="" (p="0.57;" g="0.76;" n="7)." there="" were="" no="" significant="" differences="" between="" groups="" during="" any="" session="" performed.="" altogether,="" the="" results="" associate="" the="" pl="" cortex="" pkc="" activity="" 6,="" 9,="" or="" 12h="" after="" reactivating="" an="" aversive="" memory="" with="" its="">

Zhoršená pamäťová perzistencia vyvolaná inhibíciou PKC v PL kôre vyžaduje predchádzajúcu reaktiváciu pamäte.

Zmeny v perzistencii pamäti vyvolané chelerytrínom boli podobné, keď bol tento liek podaný 6, 9 alebo 12 hodín po reaktivácii. Na základe toho bol vybraný prvý časový bod na uskutočnenie ďalšieho experimentu, v ktorom bola vynechaná relácia reaktivácie pamäte (obr. 2A), aby sa zistilo, či je to predpoklad na pozorovanie vyššie uvedeného výsledku. Na tento účel boli zvieratá s kontextovým strachom vystavené neutrálnemu a nepárovému kontextu B (relácia bez reaktivácie) a o 6 hodín neskôr boli liečené vehikulom alebo chelerytrínom (n=6 na skupinu). Zmiešaná ANOVA ukázala významné účinky relácií [F(2,20)=167,48; P=0.000001], ale nie ošetrenie [F(1,10)=0.75; P=0.40] alebo ich interakcia [F(2.20)=0.34; P=0.71]. Ako je znázornené na obr. 2B, obe skupiny vykazovali vyššie hodnoty zmrazenia počas testu A1 a A2 ako v relácii bez reaktivácie (P<0.0001), confirming="" that="" this="" conditioned="" behavior="" is="" observed="" predominantly="" when="" the="" animals="" are="" re-exposed="" to="" the="" conditioning="" context.="" further,="" no="" treatment="" effect="" was="" observed,="" indicating="" that="" memory="" reactivation="" is="" essential="" for="" chelerythrine-induced="" impairments="" in="" its="">

Účinky inhibície PL kortexu PKMζ pomocou ZIP na pretrvávanie reaktivovanej kontextovej pamäte strachu. Ukázalo sa, že nadmerná expresia PKMζ v PL kôre zosilňuje pretrvávanie averzívnej pamäte9. Na základe tohto a predchádzajúcich zistení chelerytrínu sme skúmali, či aktivita PKMζ v PL kôre 6 hodín po reaktivácii kontextovej pamäte strachu je zapojená do jeho pretrvávania (obr. 3A). Zmiešaná ANOVA ukázala významné účinky relácií [F(3,36)=31.4; P<0.0001], the="" treatment="" [f(1,12)="25.9;" p="0.0003]," and="" their="" interaction="" [f(3,36)="15.1;" p="0.0001]." as="" shown="" in="" fig.="" 3b,="" there="" were="" significant="" differences="" between="" control="" and="" zip="" groups="" (n="7" in="" both="" cases)="" during="" test="" a2="" (p="0.0001;" g="2.53)," and="" test="" a3="" (p="0.0001;" g="4.11)," but="" not="" the="" reactivation="" session="" (p="0.99;" g="0.13)" or="" test="" a1="" (p="0.54;" g="1.35)." altogether,="" the="" results="" associate="" the="" pl="" cortex="" pkmζ="" activity="" 6h="" after="" reactivating="" an="" aversive="" memory="" with="" its="">

Aby sa zistilo, či je reaktivácia pamäte nevyhnutným predpokladom na to, aby ZIP ovplyvnil proces pretrvávania, v ďalšom experimente boli zvieratá vystavené neutrálnemu a nepárovému kontextu B (relácia bez reaktivácie) a o 6 hodín neskôr boli ošetrené vehikulom (n=6 ) alebo ZIP (n=9) (obr. 3C). Zmiešaná ANOVA ukázala významné účinky relácií [F(3,39)=202; P=0.00001], ale nie ošetrenie [F(1,13)=0.33; P=0.57] alebo ich interakcia [F(3,39)=0.17; P=0.91]. Ako je znázornené na obr. 3D, obe skupiny vykazovali vyššie časy mrazenia počas testov A1, A2 a A3 ako v relácii bez reaktivácie (P<0.0001), confirming="" that="" fear="" expression="" is="" more="" selective="" to="" the="" conditioning="" context.="" moreover,="" no="" treatment="" effect="" was="" observed,="" indicating="" that="" memory="" reactivation="" is="" necessary="" for="" the="" zip-induced="" changes="" in-memory="">

Obrázok 3. Účinky inhibície PKM prelimbickej (PL) kôry pomocou ZIP na pretrvávanie aktivovanej kontextovej pamäte strachu. (A) V použitom všeobecnom experimentálnom dizajne boli zvieratá spočiatku oboznámené s kontextom. O deň neskôr bol kontext spárovaný s tromi šokmi (US). Nasledujúci deň, 6 hodín po reaktivácii pamäte (re-expozícia kontextu A), zvieratá dostali bilaterálnu infúziu ZIP alebo Scr-ZIP (10 nmol) Intra-PLcortex. O jeden, sedem a 21 dní neskôr boli zvieratá znovu vystavené párovaciemu kontextu (testy A, A a A), aby sa vyhodnotili účinky ZIP na pamäť, (B) Účinky ZIP na pretrvávanie pamäte, keď sa podal 6 hodín po reaktivácii. PSČ. liečené zvieratá vykazovali kratší čas zmrazenia ako kontroly počas testov A a A, čo naznačuje zhoršenie pretrvávania v pamäti. (C) Bol použitý všeobecný experimentálny dizajn. Zvieratá boli spočiatku oboznámené s kontextom A. O deň neskôr bol kontext spárovaný s tromi šokmi (US). Nasledujúci deň, 6 hodín po vynechaní reaktivácie pamäte (neutrálna a nepárová expozícia kontextu B), dostali zvieratá bilaterálnu infúziu ZIP alebo Scr-ZIP intra-PL kortex. O jeden, sedem a 21 dní neskôr boli zvieratá znovu vystavené párovému kontextu (testy A. A2 a A3), aby sa vyhodnotili účinky ZIP na pamäť. (D) Účinky ZIP na pretrvávanie pamäte, keď sa podáva 6 hodín po vynechaní reaktivácie pamäte. Zvieratá ošetrené ZIP vykazovali čas zmrazenia podobný ako kontroly počas akéhokoľvek testu, čo naznačuje, že v perzistencii pamäti nedošlo k žiadnym zmenám. (E) Použitý všeobecný experimentálny dizajn. Zvieratá boli spočiatku oboznámené s kontextom A. O deň neskôr bol kontext spárovaný s tromi šokmi (US). Nasledujúci deň, 6 hodín po reaktivácii pamäte (opätovná expozícia kontextu A), zvieratá dostali bilaterálnu infúziu ZIP alebo Scr-ZIP intra-PL kortexu. O desať dní neskôr boli zvieratá znovu vystavené párovému kontextu (test A) posúdiť účinky ZIP na pamäť. (F) Účinky ZIP na pretrvávanie pamäte, keď sa podával 6 hodín po reaktivácii, zvieratá liečené ZIP vykazovali kratší čas zmrazenia ako kontroly počas testu A, čo naznačuje zhoršenie pretrvávania v pamäti. Hodnoty sú vyjadrené ako priemer ± SEM (počet zvierat na skupinu: B=7/skupina; D=6-9; F=7-9). V „B“ a „F“ hviezdička označuje štatisticky významný rozdiel (P< 0.05)="" from="" the="" respective="" control="" group="" (mixed="" anova="" followed="" by="" the="" tukey="" test).in"d,="" the="" fence="" (hashtag)="" denotes="" a="" statistically="" significant="" difference="">< 0.05)from="" tests="" a,="" a,="" and,="" relative="" to="" the="" no="" reactivation="" session="" in="" both="" groups="" (mixed="" anova="" followed="" by="" the="" tukey="">

Tvrdilo sa, že inhibícia PKMζ môže skôr zhoršiť pamäťovú expresiu ako trvalo interferovať s jej perzistenciou23. Aby sa zistilo, či liečivom vyvolané účinky na pretrvávanie reaktivovanej pamäte závisia od času, ktorý uplynul medzi liečbou a testom A1 (obr. 3E), v ďalšom experimente dostali zvieratá liečebnú infúziu do PL kôry 6 hodín po reaktivácii pamäte a Test Al sa uskutočnil po 10 dňoch (namiesto 1 dňa neskôr). Zmiešaná ANOVA ukázala významné účinky relácií [F(1,14)=5.68; P<0.03], the="" treatment="" [f(1,14)="7.40;" p="0.01]," and="" their="" interaction="" [f(1,14)="19.41;" p="0.0006]." as="" shown="" in="" fig.="" 3f,="" there="" was="" a="" significant="" difference="" between="" control="" and="" zip="" groups="" (n="7–9" animals/group)="" during="" test="" a1="" (p="0.01;" g="2.37)," but="" not="" the="" reactivation="" session="" (p="0.78;" g="0.50)." these="" results="" corroborate="" that="" pl="" cortex="" pkmζ="" activity="" 6h="" after="" reactivating="" a="" contextual="" fear="" memory="" is="" involved="" in="" its="" persistence,="" and="" indicate="" the="" zip="" action="" is="" independent="" of="" the="" time="" elapsed="" between="" its="" administration="" and="" test="">

Obrázok 4. Účinky inhibície PKC prelimbickej (PL)kôry chelerytrínom (Che) na rekonsolidáciu reaktivovanej kontextovej pamäte strachu (A) Použitý všeobecný experimentálny dizajn. Zvieratá boli spočiatku oboznámené s kontextom A. O deň neskôr bol kontext spárovaný s tromi výbojmi (US). Nasledujúci deň, bezprostredne po reaktivácii pamäte (opätovná expozícia kontextu A), dostali zvieratá bilaterálnu infúziu vehikula (Veh )alebo Che(3.0 nmol) intra-PLcortex. O jeden, sedem a 21 dní neskôr boli zvieratá znovu vystavené párovému kontextu (testy A, A a A), aby sa vyhodnotili účinky Che na pamäť, (B) Účinky Che na rekonsolidáciu pamäte, keď sa podal bezprostredne po reaktiváciu. Zvieratá liečené che vykazovali kratší čas zmrazenia ako kontroly počas testov A, A a Az, čo naznačuje zhoršenie konsolidácie pamäte. (C) Bol použitý všeobecný experimentálny dizajn. Zvieratá boli spočiatku oboznámené s kontextom. O deň neskôr bol kontext spárovaný s tromi šokmi (US). Nasledujúci deň, ihneď po vynechaní reaktivácie pamäte (neutrálna a nepárová expozícia kontextu B), zvieratá dostali obojstrannú infúziu Veh alebo Che intra-PLcortex. o sedem dní neskôr boli zvieratá znovu vystavené párovému kontextu (testy A a,) na vyhodnotenie účinkov Che na pamäť. (D) Ovplyvňuje rekonsolidáciu pamäte, keď sa podáva ihneď po vynechaní reaktivácie pamäte. Zvieratá liečené che vykazovali čas zmrazenia podobný ako kontroly počas testu A, čo naznačuje, že v konsolidácii pamäte nedošlo k žiadnym zmenám. Hodnoty sú vyjadrené ako priemer 土 SEM （počet zvierat na skupinu∶B=7/skupinu; D=6/skupina). V "B" hviezdička označuje štatisticky významný rozdiel (*P<0.05)from the="" respective="" control="" group="" (mixed-anova="" followed="" by="" the="" tukey="" test).in="" "d"="" the="" fence(hashtag)="" denotes="" a="" statistically="" significant="" difference=""><0.05)from tests="" a,="" and="" a,="" relative="" to="" the="" no="" reactivation="" session="" in="" both="" groups(mixed="" anova="" followed="" by="" the="" tukey="">

ošetrenie [F(1,14)=7.40; P=0.01] a ich interakcia [F(1,14)=19.41; P=0.0006]. Ako je znázornené na obr. 3F, počas testu A1 bol významný rozdiel medzi kontrolnou a ZIP skupinou (n=7-9 zvierat/skupina) (P=0.01; g=2). 37), ale nie reláciu opätovnej aktivácie (P=0.78; g=0.50). Tieto výsledky potvrdzujú, že aktivita PL kortexu PKMζ 6 hodín po reaktivácii kontextovej pamäte strachu sa podieľa na jej pretrvávaní a naznačujú, že akcia ZIP je nezávislá od času, ktorý uplynul medzi jej podaním a testom Al.

Účinky inhibície PKC PL kortexu chelerytrínom na opätovnú konsolidáciu reaktivovanej kontextovej pamäte strachu.

Túto farmakologickú intervenciu sme testovali bezprostredne po relácii reaktivácie pamäte (obr. 4A). Zmiešaná ANOVA ukázala významné účinky relácií [F(3,36)=22.5; P<0.0001], the="" treatment="" [f(1,12)="40.8;" p="0.0001]," and="" their="" interaction="" [f(3,36)="5.68;" p="0.0027]." as="" shown="" in="" fig.="" 4b,="" there="" were="" significant="" differences="" between="" control="" and="" chelerythrine="" groups="" (n="7" in="" both="" cases)="" during="" test="" a1="" (p="0.0003;" g="2.95)," test="" a2="" (p="0.0001;" g="4.30)," and="" test="" a3="" (p="0.003;" g="1.26)," but="" not="" the="" reactivation="" session="" (p="0.60;" g="0.79)." these="" results="" indicate="" that="" pl="" cortex="" pkc="" activity="" immediately="" after="" reactivating="" a="" contextual="" fear="" memory="" is="" involved="" in="" its="" reconsolidation,="" and="" the="" drug-induced="" reconsolidation="" impairment="" was="" still="" present="" 21="" days="">

Aby sa zistilo, či je reaktivácia pamäte nevyhnutným predpokladom pre to, aby chelerytrín ovplyvnil proces rekonsolidácie, v ďalšom experimente bola reaktivačná relácia vynechaná, pretože zvieratá boli vystavené kontextu B a následne ošetrené vehikulom alebo chelerytrínom (obr. 4C; n{{1} }/skupina). Zmiešaná ANOVA ukázala významné účinky relácií [F(2,26)=379.7; P=0.0001], ale nie ošetrenie [F(1,13)=5.71; P=0.06] alebo ich interakcia [F(2, 26)=2.76; P=0.09]. Ako je znázornené na obr. 4D, obe skupiny vykazovali vyššie časy mrazenia počas testov A1 a A2 ako v relácii bez reaktivácie (P<0.0001), confirming="" that="" fear="" expression="" is="" more="" selective="" to="" the="" conditioning="" context.="" moreover,="" there="" was="" no="" treatment="" effect,="" indicating="" that="" memory="" reactivation="" is="" also="" necessary="" for="" drug-induced="" efects="" in="" memory="">

Obrázok 5. Účinky inhibície PKM prelimbickej (PL) kôry pomocou ZlP na rekonsolidáciu reaktivovanej kontextovej pamäte strachu. (A) Bol použitý všeobecný experimentálny dizajn. Zvieratá boli spočiatku oboznámené s kontextom A. O deň neskôr bol kontext spárovaný s tromi výbojmi (US). Nasledujúci deň, bezprostredne po reaktivácii pamäte (opätovná expozícia kontextu A), dostali zvieratá bilaterálnu infúziu ZIP alebo Scr -ZIP (10 nmol) intra-PLcortex. O jeden, sedem a 21 dní neskôr boli zvieratá znovu vystavené párovému kontextu (TestsA, A a A), aby sa vyhodnotili účinky ZIP na pamäť. Účinky (B)ZIP na rekonsolidáciu pamäte, keď sa podáva bezprostredne po reaktivácii pamäte. Zvieratá ošetrené ZIP vykazovali čas zmrazenia podobný kontrolám počas testov A, A, čo nenaznačovalo žiadne zmeny v rekonsolidácii pamäte. (C) Bol použitý všeobecný experimentálny dizajn. Zvieratá boli spočiatku oboznámené s kontextom A. O deň neskôr bol kontext spárovaný s tromi výbojmi (US). Nasledujúci deň, 1 hodinu po reaktivácii pamäte (opätovná expozícia kontextu A), dostali zvieratá bilaterálnu infúziu ZIP alebo Scr-ZIP intra-PL kortex. O jeden, sedem a 21 dní neskôr boli zvieratá vystavené párovému kontextu (testy A, A a A), aby sa vyhodnotili účinky IP na pamäť. (D) Účinky ZIP na pretrvávanie pamäte, keď sa podáva 1 hodinu po reaktivácii. Zvieratá liečené ZIP vykazovali počas testov A2 a A kratší čas zmrazenia ako kontroly, čo naznačuje zhoršenie perzistencie pamäte. Hodnoty sú vyjadrené ako priemer ± SEM (počet zvierat na skupinu: B=7/skupina; D=7-8). V "B" zmiešaná ANOVA nasledovaná Tukeyho testom neukázala žiadny významný rozdiel počas párového kontextu expozície (kontext A). V „D“ hviezdička označuje štatisticky významný rozdiel (P<0.05)from the="" respective="" control="" group="" (mixed="" anova="" followed="" by="" the="" tukey="">

Účinky inhibície PL kortexu PKMζ pomocou ZIP na opätovnú konsolidáciu reaktivovanej kontextovej pamäte strachu.

Túto farmakologickú intervenciu sme testovali bezprostredne po relácii reaktivácie pamäte a 1 hodinu neskôr. V prvom zvolenom časovom bode (obr. 5A) nevykazovala zmiešaná ANOVA žiadne významné účinky relácií [F(3,36)=4.33; P<0.303], the="" treatment="" [f(1,12)="0.109;" p="0.7472]," and="" their="" interaction="" [f(3,36)="1.62;" p="0.19]." as="" shown="" in="" fig.="" 5b,="" there="" were="" no="" signifcant="" diferences="" between="" control="" and="" zip="" groups="" (n="7" in="" both="" cases)="" during="" any="" session="" performed,="" suggesting="" that="" pkmζ="" activity="" in="" the="" pl="" cortex="" immediately="" afer="" reactivating="" a="" contextual="" fear="" memory="" is="" not="" involved="" in="" its="" reconsolidation="" (and="" persistence).="" at="" the="" second="" time="" point="" selected="" (fig.="" 5c),="" a="" mixed="" anova="" showed="" signifcant="" efects="" of="" the="" sessions="" [f(3,39)="42.2;"><0.0001], the="" treatment="" [f(1,13)="20.2;" p="0.0006]," and="" their="" interaction="" [f(3,39)="7.82;" p="0.0003]." as="" shown="" in="" fig.="" 5d,="" there="" were="" signifcant="" diferences="" between="" control="" and="" zip="" groups="" (n="8" and="" 7,="" respectively)="" during="" test="" a2="" (p="0.0005;" g="2.25)," and="" test="" a3="" (p="0.0002;" g="2.19)," but="" not="" the="" reactivation="" session="" (p="0.99;" g="0.48)" or="" test="" a1="" (p="0.35;" g="1.48)." altogether,="" the="" results="" associate="" the="" pl="" cortex="" pkmζ="" activity="" as="" early="" as="" 1h="" afer="" reactivating="" an="" aversive="" memory="" with="" its="">

Diskusia

Táto štúdia sa snažila preskúmať úlohu PL kortexu PKC a PKMζ pri opätovnej konsolidácii a pretrvávaní reaktivovanej kontextovej pamäte strachu u potkanov. Ukázalo sa, že: 1) aktivita PKC aj PKMζ je nevyhnutná na pretrvávanie reaktivovanej pamäte; 2) účinky inhibície PKC alebo PKM^ vyžadujú predchádzajúcu reaktiváciu pamäte; 3) účinky inhibície PKM^ sú nezávislé od počiatočného testu 1 deň po infúzii ZIP; 4) aktivita PKC, ale nie PKMζ, sa tiež podieľa na rekonsolidácii reaktivovanej pamäte; 5) aktivita PKMζ počas časového okna rekonsolidácie je dôležitá pre perzistenciu pamäte. Teseho zistenia naznačujú, že PL kortex PKC a PKMζ majú rozdielne zapojenie do skúmaných procesov.

Inhibícia PKC vyvolaná chelerytrínom 6 hodín po reaktivácii pamäte nemala žiadny vplyv na čas zmrazenia, keď sa zvieratá testovali o deň neskôr (test Al). Tento výsledok potvrdzuje predchádzajúce dôkazy, ktoré ukazujú, že rôzne experimentálne zásahy poskytnuté v tomto časovom bode už nie sú schopné zasahovať do averzívnej rekonsolidácie pamäte15, 16, 24. Avšak po siedmich dňoch (test A2) bol medzi skupinami rozdiel, čo naznačuje, že aktivita PKC v PL kôre je potrebná na to, aby reaktivovaná averzívna pamäť pretrvávala. Tento vzorec výsledkov (skrátený čas zmrazovania 7 dní, ale nie 24 hodín po liečbe liekom) je v súlade s tými, ktoré sa uvádzajú po infúzii inhibítora syntézy proteínov do bazolaterálnej amygdaly13, inhibítora ERK dráhy do dorzálneho hipokampu25 a systémovom podaní -selektívny inhibítor PKC14.

Bežne sa uvádza, že procesy spojené s pretrvávaním averzívnej pamäte, ako je druhá vlna expresie proteínu Arc v bazolaterálnej amygdale, sa vyskytujú až 12 hodín po jej reaktivácii. Aby sa ďalej preskúmalo, či je aktivita PKC v PL kôre dôležitá pre pretrvávanie pamäte, účinky cheleryth-rine boli hodnotené v nezávislých skupinách zvierat 9, 12 alebo 18 hodín po reaktivácii pamäte. Došlo k liekom vyvolanému skráteniu času zmrazenia v porovnaní s kontrolami počas testu A, keď bol podaný 9 alebo 12 hodín po reaktivácii pamäte, ale nie o 18 hodín neskôr, čo naznačuje, že obdobie, počas ktorého je PLcortex PKCisinyolyed v pretrvávaní aktivovanej averzívnej pamäte, sa pohybuje od 6 do 12h. Stojí za zmienku, že zvieratá liečené vehikulom 18 hodín po reaktivácii pamäte vykazovali počas testu A kratší čas zmrazenia v porovnaní s ich reláciou reaktivácie, čo naznačuje, že v kontrolnej skupine mohlo dôjsť k učeniu extinkcie. Je zaujímavé, že tento rozdiel nebol pozorovaný u zvierat liečených chelerytrínom. Budúce štúdie zaručene skontrolujú, či inhibícia PKC PL kortexu ovplyvňuje proces zániku

Ak perzistencia PKC v pamäti závisí od predchádzajúcej reaktivácie pamäte (tj krátkeho vystavenia kontextu kondicionovania), potom by sa u zvierat, ktorým sa intra-PL kortex infúziou chelerytrínu 6 hodín po ich vystavení nepodmienenému kontextu dali očakávať žiadne zmeny v perzistencii pamäte . V skutočnosti neboli pozorované žiadne účinky inhibície PKC, keď sa vynechala reaktivácia pamäte, výsledok súhlasiaci s tými, ktorý ukázal, že indukcia mechanizmov spojených s perzistenciou sa spúšťa reaktiváciou pamäte (4.25):

Úloha konvenčných izoforiem PKC sa už dlho skúma v paradigmách averzívneho učenia7-29. Nedávno sa pozornosť sústredila na potenciálne zapojenie určitých atypických izoforiem PKC, najmä PKMC, do pretrvávania novozískaných a reaktivovaných averzívnych spomienok-33, berúc do úvahy, že chelerytrín má afinitu k atypickým aj konvenčným izoformám PKC?.3435 bol vykonaný ďalší experiment, v ktorom bol selektívny inhibítor PKMC ZIP infúziou intra-PL kortexu 6 hodín po reaktivácii pamäte. Počas testov A a Aa. došlo v porovnaní s kontrolami k zníženiu doby zmrazenia vyvolanej liekom, čo naznačuje požiadavku PKMC na pretrvávanie reaktivovanej pamäte. Tento výsledok súhlasí s tými, ktoré ukazujú, že infúzia ZIP do iných diskrétnych oblastí mozgu ovplyvňuje pretrvávanie rôznych typov novonadobudnutých spomienok. Dôležité je, že keďže účinky chelerytrínu a ZIP na perzistenciu pamäte boli podobné, účinok chelerytrínu bol pravdepodobne sprostredkovaný, aspoň čiastočne, inhibíciou aktivity PKMC, nech je to akokoľvek, ako je ukázané pri chelerytríne. Efekty ZIP vyžadujú opätovnú aktiváciu pamäte. Tento výsledok je obzvlášť dôležitý, pretože sa uvádza, že inhibícia PKMG v neprítomnosti reaktivácie pamäte zhoršuje jej pretrvávanie-3439. Špecifickosť ZIP bola tiež spochybnená, pretože bol schopný narušiť udržanie LTP u PKM knockout myší“9 a inhibovať aktivitu atypickej izoformy PKC nazývanej PKC/λ³, ktorá sa v súčasnosti spája len s ranými fázami pamäte. konsolidácia a skoré LTP5. Dalo by sa teda tvrdiť, že účinky ZIP sú len čiastočne spojené s inhibíciou PKMC. V skutočnosti ako kompenzačný mechanizmus knockoutované myši pre PKM zvýšili expresiu PKC, čo následne sprostredkovalo proces pretrvávania pamäte. , v našej štúdii zvieratá nie sú transgénne, takže je menej pravdepodobné, že účinky vyvolané ZIP závisia od iných mechanizmov, ako sú mechanizmy sprostredkované PKMC.

Štúdia uvádza, že účinky vyvolané ZIP záviseli od počiatočného testu, ktorý sa vyskytol deň po jeho infúzii do bazolaterálnej amygdaly, keď sa použil strach zosilnený strach2. Tu intra-PILinfúzia ZIP6h po reaktivácii pamäte znížila expresiu zmrazenia, keď boli zvieratá znova testované buď o 1 alebo 10 dní neskôr, čo naznačuje, že čas, ktorý uplynul medzi podaním lieku a počiatočným testovaním, nie je kľúčovým faktorom ovplyvňujúcim účinok ZIP. Okrem toho bolo hlásené, že ZIP podaný infúziou do ostrovného kortexu zhoršil pamäťovú perzistenciu chuti averzie 1 mesiac po jeho infúzii24. Vyšetrili sme PL. kortex ZIP ovplyvňuje pretrvávanie pamäte pomocou protokolu kontextového podmieňovania strachu s oboznamovacím stretnutím, v ktorom je príspevok mediálneho prefrontálneho kortexu k dlhodobej pamäti väčší ako v protokoloch bez predbežného vystavenia kontextu, ktorý má byť podmienený4 , ako sa používa v týchto prácach3. Rozdiely v protokoloch a oblastiach mozgu, kde bol ZIP aplikovaný, môžu teda zodpovedať za zmiešané pozorované zistenia.

V súčasnosti nie je známe, či sa mechanizmy rekonsolidácie a perzistencie v PL kôre prekrývajú. Ak chcete začať riešiť túto otázku, chelerytrín bol podaný ihneď po reaktivácii pamäte. Počas testu A došlo k zníženiu času mrazenia vyvolanému liekom v porovnaní s kontrolami, čo naznačuje, že aktivita PKC tiež ovplyvňuje kontextovú rekonsolidáciu pamäte strachu. Tento výsledok súhlasí s tými, ktoré ukazujú dôležitosť aktivity PKC počas rekonsolidácie pamäte v iných oblastiach mozgu43 a príspevok PL kortexu k opätovnému konsolidácii averzívnych spomienok.. Stojí za zmienku, že chelerytrínová skupina tiež vyprší s nižšími hladinami mrazu ako príslušné kontroly, keď testované o 7 a 21 dní neskôr (testy A a A), čo je výsledok v súlade so štúdiami, ktoré ukazujú, že zásahy zamerané na rekonsolidáciu nie sú spojené s funkciami súvisiacimi s vyhynutím, ako je obnovenie a spontánne obnovenie pôvodnej pamäte strachu4. Okrem toho sa ukázalo, že účinky chelerytrínu na rekonsolidáciu vyžadujú predchádzajúcu reaktiváciu pamäte.

Skúmali sa aj potenciálne účinky na rekonsolidáciu pamäte. Počas testov A..A a Aa, keď bol podaný bezprostredne po reaktivácii pamäte, neboli žiadne zmeny v čase tuhnutia vyvolané liekom v porovnaní s kontrolami, čo naznačuje, že inhibícia PKMC v tomto časovom bode v PL kôre neovplyvňuje ani

rekonsolidácia ani pretrvávanie reaktivovanej pamäte. Navrhlo sa, že mechanizmy získavania pamäte a reaktivácie môžu byť čiastočne inhibované ZIP. Napríklad prenos podjednotky AMPA receptora GluR2A do synapsií je vyvolaný vyhľadávaním pamäte a je nevyhnutný na rekonsolidáciu pamäte --17. Keďže účinok ZIP koreluje s inhibíciou prenosu GluR2A, tento liek mohol narušiť reaktiváciu pamäte, a preto proces rekonsolidácie nebol dostatočne vyvolaný, čo zase bránilo výskytu účinku ZIP. Ukázalo sa, že inhibícia PKMC do CAI narušil rekonsolidáciu priestorovej pamäte, Okrem toho. zvýšenie aktivity PKMC v amygdale vyvolané rekonsolidáciou súviselo s udržiavaním pamäte čuchového strachu u mladých potkanov. Je pravdepodobné, že rozdiely v použitých paradigmách (nástroj priestorovej pamäte vs. pamäť strachu) môžu zodpovedať za zmiešané zistenia. bolo navrhnuté, že PKM (udržiava pamäť strachu v bazolaterálnej amygdale3] a PL, kôre, ale nie v dorzálnom hipokampe3, aj keď o tejto otázke sa stále diskutuje. Okrem toho vek zvierat môže tiež ovplyvniť výsledok, pretože mláďatá potkanov vykazujú menšiu retenciu pamäte ako dospelí. Tu, aby sa ďalej riešila úloha PKMC pri rekonsolidácii pamäte, iná skupina potkanov dostala ZIP infúziu do PL kôry 1 hodinu po viazaní pamäte. Ako je znázornené na obr. 5D, o deň neskôr nie rozdiely v správaní zmrazovania sa pozorovali u všetkých liečených zvierat v porovnaní s kontrolami, čo naznačuje, že v tomto časovom bode neexistujú žiadne účinky inhibície PKM na rekonsolidáciu pamäte. V porovnaní s kontrolami však došlo k zníženiu hladín zmrazovania počas testov A a Ay , čo naznačuje, že PL kortex PKM (aktivita sprostredkováva aspekty špecificky súvisiace s pretrvávaním pamäte už 1 hodinu po reaktivácii pamäte, Tento výsledok je v súlade s výsledkami štúdie od Krawczyket al (2016P, kde inhibícia ERK1/2 v dorzálnom hipokampe 3 hodiny po reaktivácii pamäte udržala pamäť strachu neporušenú o deň neskôr, ale narušila sa, keď boli zvieratá znova testované o 7 dní neskôr, Je pozoruhodné, že nedávno sa ukázalo, že reaktivácia pamäte indukuje mechanizmy súvisí s rekonsolidáciou pamäte a perzistenciou725.

Spoločne chelerytrínom indukované účinky na rekonsolidáciu pamäte a nedostatok ZIP účinkov na túto pamäťovú fázu naznačujú rozdielny príspevok konvenčného PKC pri rekonsolidácii pamäte a atypického PKC, ako je PKMC, pre pretrvávanie pamäte po reaktivácii, budúce štúdie by mohli riešiť, ktorý PKC izoformy sú zapojené do každého pamäťového procesu v PL kôre. Súčasné zistenia celkovo naznačujú, že PL. cortex PKC a PKMC sa podieľajú na opätovnom upevnení a pretrvávaní reaktivovanej kontextovej pamäte strachu. Okrem toho súčasné zistenia ukázali, že po skončení časového okna rekonsolidácie existuje rozšírená možnosť zmierniť pamäť strachu.