Účinky požitia alkoholu po učení na konsolidáciu ľudskej motorickej pamäte 3. časť

4|DISKUSIA

Táto práca sa snažila preskúmať neurochemické mechanizmy konsolidácie motorickej pamäte.

Cvičenie je veľmi dôležitá aktivita, ktorá nielen zlepšuje našu fyzickú kondíciu, ale zlepšuje aj pamäť mozgu. Vedecký výskum potvrdil, že cvičenie môže upevniť našu pamäť na cvičenie a tým zlepšiť pamäťovú schopnosť nášho mozgu.

Keď cvičíme, naše telo uvoľňuje proteín nazývaný BDNF, ktorý je nevyhnutný pre rast neurónov. Pomáha mozgu vytvárať nové neuróny a posilňovať spojenia medzi existujúcimi neurónmi, čím zlepšuje pamäť. Cvičenie môže tiež zväčšiť veľkosť a počet hipokampovej oblasti mozgu, ktorá je hlavným centrom našej pamäte. Posilnenie aktivity v tejto oblasti prirodzene posilní našu pamäť.

Okrem toho cvičenie môže tiež podporiť uvoľňovanie rastového hormónu, ktorý je nevyhnutný pre zdravie mozgu a môže podporiť rast neurónov a opraviť poškodené neuróny. Cvičenie zároveň môže zvýšiť vylučovanie dopamínu v mozgu, chemickej látky, ktorá nám pomáha učiť sa nové poznatky a rýchlejšie si veci zapamätať.

Preto je veľmi dôležité upevniť motorickú pamäť cvičením a tým zlepšiť pamäť. Ak si chcete zlepšiť pamäť, skúste cvičenie, najmä aeróbne cvičenie, ako je chôdza, jogging, plávanie atď. Či už ste mladí alebo starí, cvičenie vám môže pomôcť, aby ste sa stali zdravšími a zlepšili si pamäť. 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 mletého mäsa spočíva v rôznych aktívnych zložkách, ktoré obsahuje, vrátane kyselín, polysacharidov, flavonoidov atď. Tieto zložky môžu podporovať zdravie mozgu rôznymi spôsobmi.

Kliknite na spoznajte 10 spôsobov, ako zlepšiť pamäť

Informovaní konvergentnými líniami ľudskej práce na deklaratívnych spomienkach (Bruce, Pihl a kol., 1999; Bruce, Shestowsky a kol., 1999; Bruce & Pihl, 1997; Carlyle a kol., 2017; Doss a kol., 2018; Lamberty et al., 1990; Mueller et al., 1983; Parkeret al., 1980, 1981; Tyson & Schirmuly, 1994; Weaferet al., 2016), táto práca testovala hypotézu, že po naučení sa požití alkoholu prostredníctvom jeho GABAergického agonistu Vlastnosti antagonistu NMDA (Abrahaoet al., 2017; Grant & Lovinger, 2018) - retrográdne by zlepšili konsolidáciu motorickej pamäte. Novinkou tejto práce je, že výsledky túto hypotézu vyvrátili.

Konkrétne výsledky ukázali, že dosiahnuté úrovne následného účinku počas dominantnej retencie ruky sa nelíšili medzi podmienkami PBO, MED a HIGH, čo naznačuje, že požitie stredné (vrchol BrAC {{0}},052 %) alebo vysoké (vrchol BrAC 0,094%) dávky alkoholu po vizuomotorickej adaptácii nezvýšili konsolidáciu motorickej pamäte.

Okrem toho výsledky odhalili, že adaptačné úrovne sa nelíšili medzi stavmi počas relácie nedominantnej ruky, teda keď boli účastníci pod vplyvom alkoholu v podmienkach MED (BrAC {{0}},027 %) a HIGH ( BrAC 0,073 %). To naznačuje, že alkohol nenarušil schopnosti motorickej adaptácie, ako bolo hodnotené 60 minút po jeho požití.

Vzhľadom na známe farmakologické vlastnosti GABAergného agonistu a antagonistu NMDA alkoholu je jednou z možností, že tieto neurochemické mechanizmy neprispievajú ku konsolidácii motorickej pamäte.

Desaťročia práce ukázali retrográdne deklaratívne zlepšenie pamäte alkoholu (Bruce, Pihl a kol., 1999; Bruce,Shestowsky a kol., 1999; Bruce & Pihl, 1997; Carlyleet al., 2017; Doss a kol.; Lamybert 2018 a kol., 1990; Mueller a kol., 1983; Parker a kol., 1980, 1981; Tyson & Schirmuly, 1994; Weafer a kol., 2016), súčasné výsledky naznačujú, že odlišné neurochemické mechanizmy sú základom konsolidácie deklaratívnej a motorickej pamäte.

4.1|Žiadny vplyv požitia alkoholu po učení na konsolidáciu motorickej pamäte

Hlavným novým zistením tejto práce je, že mierne a vysoké dávky alkoholu ani významne, ani významne nemenia konsolidáciu motorickej pamäte v porovnaní s liečbou placebom.

Konkrétne, výsledky testovania ekvivalencie odhalili, že všetky veľkosti efektov medzi stavmi boli zanedbateľné (absolútne Cohenovo dz < 0.2; pozri tabuľku 6) a výrazne väčšie a menšie ako Cohenove hodnoty dz 0.8 a 0.8, čo potvrdzuje, že alkohol nezmenil konsolidáciu. Vzhľadom na farmakologické vlastnosti alkoholu (Abrahao et al., 2017; Grant & Lovinger, 2018) súčasné výsledky ďalej naznačujú, že zvyšovanie GABAergickej a znižovanie aktivity NMDA receptora neprispieva ku konsolidácii motorickej pamäte.

Prečo sa tieto výsledky líšia od deklaratívnej práce s pamäťou (Bruce, Pihl a kol., 1999; Bruce, Shestowsky a kol., 1999; Bruce & Pihl, 1997; Carlyle a kol., 2017; Doss a kol., 2018; Lamberty a kol., 1990; Mueller a kol., 1983; Parkeret al., 1980, 1981; Tyson & Schirmuly, 1994; Weaferet al., 2016) však zostáva nejasný. Prvou možnosťou je, že napriek dôkazom o správaní, ktoré ukazujú interakcie medzi motorickými a deklaratívnymi spomienkami (Feldmanet al., 1995; Keisler & Shadmehr, 2010; Kim, 2020), ich konsolidáciu môžu podporovať odlišné neurochemické mechanizmy (Feld, Lange a kol., 2013; Feld, Wilhelm a kol., 2013; Kuriyama a kol., 2011; Smith & Smith, 2003).

Napríklad Smith a Smith (2003) ukázali, že požitie alkoholu bezprostredne pred spaním zabránilo cez noc zlepšeniu motorických, ale nie deklaratívnych spomienok (pozri Feld, Wilhelm, et al., 2013, pre podobné výsledky). Podobne Feld, Lange a kol. (2013) zistili, že podávanie DCykloserínu (agonistu NMDA receptora) pred spaním zlepšilo deklaratívnu, ale nie konsolidáciu motorickej pamäte (hoci pozri Kuriyamaet al., 2011).

V ďalšej nepriamej podpore skoršie práce ukázali nehomogénne distribúcie receptorov GABAA (Boweryet al., 1987; Young & Chu, 1990), GABAB (Boweryet al., 1987; Young & Chu, 1990) a NMDA (Petraliaet al., 1994) naprieč kortikálnymi a subkortikálnymi štruktúrami cicavcov, čo naznačuje, že alkohol neovplyvňuje podobne procesy konsolidácie pamäte lokalizované v odlišných nervových štruktúrach. Vyššie uvedené a súčasné výsledky naznačujú, že farmakologická zmena GABAergickej a NMDA aktivity podobne neovplyvňuje deklaratívnu a motorickú konsolidáciu pamäte. Jednou z možností je teda to, že odlišné neurochemické procesy sú základom konsolidácie deklaratívnych a motorických spomienok.

Druhou možnosťou je, že dosiahnutie asymptotických úrovní výkonu počas súčasnej fázy Hold iniciovalo konsolidáciu pamäte (Hamel a kol., 2017; Orban deXivry a kol., 2011; Yin & Kitazawa, 2001), ktorá zabránila tomu, aby ju alkohol zmenil. Na podporu Hadj Taharet al. (2005) účastníci požili Amantadín (antagonista NMDA receptora) po dosiahnutí asymptotických úrovní výkonu počas úlohy adaptácie motora na joystick.

Ich výsledky neodhalili žiadny významný rozdiel vo výkonnosti o 24 hodín neskôr medzi liečbou amantadínom a placebom, čo naznačuje, že dosiahnutie asymptoty výkonnosti zabránilo amantadínu zmeniť konsolidáciu pamäte.

Okrem toho Shibata a kol. (2017) zaznamenali údaje MRS a ukázali, že preučenie sa úlohy detekcie vizuálnej orientácie posunulo koncentrácie excitačného dominantného na inhibičný dominantný glutamát a GABA vo vizuálnych oblastiach, čo naznačuje, že dosiahnutie asymptoty výkonu iniciuje konsolidáciu zvýšením endogénnej inhibície nervovej aktivity. Jednou z možností je teda, že farmakologické činidlá inhibujúce neurálnu aktivitu účinne zvyšujú konsolidáciu, keď inhibícia už nebola endogénne zvýšená dosiahnutím asymptoty výkonu.

Treťou možnosťou je, že dávky alkoholu, ktoré sa predtým používali na zlepšenie deklaratívnych (napr. Parker et al., 1981) spomienok - tiež používané v tejto práci - sú nedostatočné na zlepšenie konsolidácie motorickej pamäte.

Na podporu Hernandez a kol. (2006, 2007) ukázali, že pri dosiahnutí hodnôt BrAC 0,07 % sa zhoršili aspekty kognitívnej, ale nie motorickej výkonnosti, čo naznačuje, že na narušenie motorického systému sú potrebné väčšie dávky alkoholu.

Tieto dôkazy tiež odrážajú účinky alkoholu na ľudské správanie, ktoré je primárne kognitívne pri dávkach dosahujúcich hodnoty BrAC až do {{0}},12 % (napr. eufória, zhovorčivosť a znížená pozornosť) a rozširuje sa na motorické poruchy pri dávkach poskytujúcich BrAC hodnoty 0,15 % a vyššie (napr. narušená rovnováha, koordinácia a chôdza) (Jones, 2019; Pohorecky &Brick, 1988). Jednou z možností je teda, že na ovplyvnenie konsolidácie motorickej pamäte sú potrebné väčšie dávky alkoholu ako tie, ktoré sa používajú na zlepšenie deklaratívnych spomienok.

Je zmätočné, zatiaľ čo sa zdá, že alkohol všadeprítomne zlepšuje konsolidáciu deklaratívnej pamäte u ľudí (Bruce, Pihl a kol., 1999; Bruce, Shestowsky a kol., 1999; Bruce & Pihl, 1997; Carlyle a kol., 2017; Doss a kol., 1999; , 2018; Lamberty a kol., 1990; Mueller a kol., 1983; Parkeret al., 1980, 1981; Tyson & Schirmuly, 1994; Weaferet al., 2016), jeho účinky na konsolidáciu nie sú také konsenzuálne u zvierat Alkana & Parker, 1979; Aversano a kol., 2002; Castellano & Pavone, 1983; Castellano & Pavone, 1988; Colbern a kol., 1986; deCarvalho a kol., 1978).

Konkrétne, pomocou pasívnych vyhýbacích úloh a dávok alkoholu, ktoré sú dvojnásobné až päťnásobné v porovnaní s ľudskou prácou, raná práca na hlodavcoch ukázala, že injekcia alkoholu po učení zlepšuje (Alkana & Parker, 1979; Colbern a kol., 1986), narušuje (Aversanoet al., 2002 Castellano & Pavone, 1983, 1988) alebo nemení konsolidáciu pamäte (de Carvalho a kol., 1978).

Tieto dôkazy naznačujú, že alkohol heterogénne ovplyvňuje pasívnu vyhýbavú konsolidáciu pamäte u zvierat, jej vzťah k predchádzajúcej (Bruce, Pihl, a kol., 1999; Bruce,Shestowsky, a kol., 1999; Bruce & Pihl, 1997; Carlyleet al., 2017; Doss a kol., 2018; Hewitt a kol., 1996; Lambertyet a kol., 1990; Mueller a kol., 1983; Parker a kol., 1980, 1981; Scholey & Fowles, 2002; Tyson a Schirmuly, 1994; ., 2016) a súčasná práca však zostáva nejasná.

Napokon, aj keď je alkohol klasifikovaný ako tlmivý prostriedok na centrálny nervový systém, treba poznamenať, že má stimulačné vlastnosti (Hendler et al., 2013); má dopaminergné, noradrenergné a serotonínergné agonistické vlastnosti (Abrahao et al., 2017) a rozšírené molekulárne ciele (napr. opioidné a endokanabinoidné receptory, neuropeptidy, ako je faktor uvoľňujúci kortikotropín a intracelulárne signálne molekuly, ako je proteín kináza C, v uvedenom poradí) (Abrahao a kol., 2017). Ako tieto dodatočné vlastnosti alkoholu súvisia s konsolidáciou ľudskej motorickej pamäte, zostáva otázkou pre budúcu prácu.

4,2|Alkohol nezmenil učenie počas adaptácie s nedominantnou rukou

Ďalším novým zistením je, že alkohol nenarušil adaptáciu počas nedominantných sedení rúk, čo dokazuje nedostatok významných rozdielov medzi stavmi PBO, MED a HIGH. Ako je uvedené vyššie, výsledky testovania ekvivalencie odhalili, že všetky veľkosti medzipodmienkového efektu boli malé (absolútne Cohenovo dz < 0,3; pozri tabuľku 4) a výrazne väčšie a menšie ako Cohenove hodnoty dz 0,8 a {{ 7}}.8, čo potvrdzuje, že alkohol akútne nezmenil adaptačné schopnosti.

Výsledky však tiež odhalili, že pohyby boli rýchlejšie a presnosť bola nižšia v stave HIGH v porovnaní so stavom PBO, čo potvrdilo, že účinky alkoholu na motorickú výkonnosť úplne chýbali. Aj keď rezonuje s nulovým výsledkom na konsolidáciu, nulový účinok alkoholu na adaptáciu je proti práci, ktorá ukazuje, že alkohol akútne zhoršuje motorickú koordináciu a učenie závislú od mozočku u zvierat (He a kol., 2013; Sullivan a kol., 1995; Valenzuela a kol. , 2010; Zorumski a kol., 2014).

Keďže sa však uvádza, že receptory GABA a NMDA zvyšujú alebo znižujú svoju aktivitu počas motorického učenia u ľudí (Donchin a kol., 2002; Floyer-Lea a kol., 2006; Hadj Taharet al., 2004; Kolasinski a kol., 2019; van Vugt a kol., 2020), dôsledky tohto dôkazu zostávajú nejasné. Forinstance, Donchin a kol. (2002) ukázali, že podávanie lorazepamu (agonistu GABAA) alebo dextrometorfanu (antagonistu NMDA) pred učením zhoršilo adaptáciu na silové pole v porovnaní s placebom, čo naznačuje, že farmakologické látky s vlastnosťami podobnými vlastnostiam alkoholu zhoršujú senzomotorickú adaptáciu.

Štúdie MRS na ľuďoch však ukázali, že koncentrácie M1 GABA buď klesajú (Floyer-Lea a kol., 2006; Kolasinski a kol., 2019) alebo sa zvyšujú (van Vugt a kol., 2020) počas učenia sa motorických úloh, čo prispieva k GABAergii. aktivita k motorickému učeniu nejasná. Okrem toho Hadj Tahar a kol. (2004) ukázali, že amantadineingestion pred adaptáciou motora na joystick významne nezhoršil schopnosti učenia, pričom sa pýtali, či je pre adaptáciu motora potrebná intaktná aktivita NMDA receptora. Celkovo vyššie uvedené a súčasné výsledky naznačujú, že príspevky GABAergickej a NMDA aktivity k ľudskej senzomotorickej adaptácii zostávajú nejasné, čo si vyžaduje ďalšie skúmanie.

4,3|Obmedzenia

Jedným obmedzením je, že nápoje HIGH, MED a PBO boli všetky zmiešané s pomarančovým džúsom, ktorý obsahoval glukózu. Hoci účinok glukózy na konsolidáciu motorickej pamäte zostáva neznámy, mohla ovplyvniť konsolidáciu motorickej pamäte podobne ako alkohol, čím sa jej účinok skrýva (Scholey & Fowles, 2002).

Na podporu Scholey a Fowles (20}02) zistili, že konzumácia alkoholu (0,38 g/kg) a glukózy (25 g) nápojov po učení podobne zlepšila skorú konsolidáciu kinestetických spomienok v porovnaní so sacharínovým PBO.

Budúca práca by mala zopakovať súčasné výsledky pomocou nápojových roztokov bez cukru. Ďalším obmedzením je, že kvalita spánku nebola objektívne meraná, čo naznačuje, že alkohol by mohol zlyhať pri zlepšovaní konsolidácie motorickej pamäte zásahom do spánkových vzorcov (podporu pozri Smith & Smith, 2003). Vzťah medzi konzumáciou alkoholu po učení, spánkovým vzorcom a konsolidáciou motorickej pamäte zostáva otázkou pre budúcu prácu.

5|ZÁVER

Cieľom tejto štúdie bolo preskúmať neurochemické mechanizmy konsolidácie ľudskej motorickej pamäte.

Informovaná konvergujúcou prácou, ktorá ukazuje, že alkohol retrográdne zvyšuje deklaratívnu konsolidáciu pamäte, táto práca testovala hypotézu, že alkoholické požitie po učení by zlepšilo konsolidáciu motorickej pamäte v porovnaní s liečbou placebom.

Výsledky však túto hypotézu vyvrátili tým, že ukázali, že ani stredné ani vysoké dávky alkoholu nezvýšili konsolidáciu motorickej pamäte v porovnaní s placebom. Keďže to priamo odporuje štúdiám o ľudských deklaratívnych spomienkach, súčasné výsledky naznačujú, že GABA a NMDA receptorová aktivita výrazne prispieva k deklaratívnej a motorickej konsolidácii.

Objasnenie neurochemických mechanizmov, ktoré sú základom konsolidácie rôznych pamäťových systémov, môže priniesť pohľad na účinky voľne predajných liekov na každodenné učenie a pamäť, ale aj poskytnúť informácie o farmakologických zásahoch, ktoré sa snažia zmeniť konsolidáciu ľudskej pamäte (napr. rekonsolidácia patogénnych spomienok; pozri Diergaarde et al. , 2008; Elsey a kol., 2018; Walshet al., 2018).

POĎAKOVANIE

Táto práca bola financovaná Radou pre výskum prírodných vied a inžinierstva Kanady (číslo grantu: 418589).

KONFLIKT ZÁUJMOV

Autori nemajú žiadny konflikt záujmov, ktorý by mohli deklarovať.

AUTORSKÉ PRÍSPEVKY

RH navrhol experiment, zhromaždil údaje, vykonal analýzy, pripravil obrázky a napísal rukopis. OD pomáhal navrhnúť experiment, zhromažďoval údaje, pomáhal vykonávať analýzy, pomáhal s prípravou obrázkov a pomáhal napísať rukopis. JFL a PMB pomohli navrhnúť experiment a zrevidovať rukopis.

LITERATÚRA

Abrahao, KP, Salinas, AG a Lovinger, DM (2017). Alkohol a mozog: Neurónové molekulárne ciele, synapsie a okruhy. Neuron, 96, 1223-1238.https://doi.org/10.1016/j.neuron.2017.10.032

Alkana, RL a Parker, ES (1979). Uľahčenie pamäte injekciou etanolu po tréningu. Psychofarmakológia, 66,117–119.https://doi.org/10.1007/BF00427617

Amrhein, V., Grónsko, S., & McShane, B. (2019). Vedci sú proti štatistickej významnosti. Príroda, 567, 305–307.https://doi.org/10.1038/d41586-019-00857-9

Andersson, A., Wiréhn, A.-B., Ölvander, C., Ekman, DS, & Bendtsen, P. (2009). Užívanie alkoholu medzi vysokoškolskými študentmi vo Švédsku bolo merané elektronickým skríningovým prístrojom. BMCPublic Health, 9(1), 229.https://doi.org/10.1186/1471-2458-9-229

Aversano, M., Ciamei, A., Cestari, V., Passino, E., Middei, S., & Castellano, C. (2002). Účinky kombinácií MK-801 a etanolu na konsolidáciu pamäte u myší CD1: Zapojenie GABAergických mechanizmov. Neurobiológia učenia a pamäti, 77, 327–337.https://doi.org/10.1006/nlme.2001.4029

Benjamini, Y. a Hochberg, Y. (1995). Kontrola miery falošných objavov: Praktický a účinný prístup k viacnásobnému testovaniu. Časopis Kráľovskej štatistickej spoločnosti: Séria B: Metodologické, 57, 289–300.

Bohn, MJ, Babor, TF a Kranzler, HR (1995). Test na identifikáciu porúch použitých alkoholov (AUDIT): Validácia skríningového prístroja na použitie v lekárskom prostredí. Journal of Studies onAlcohol, 56, 423–432.https://doi.org/10.15288/jsa.1995.56.423

Boisgontier, MP a Cheval, B. (2016). Prechod ANOVA na zmiešaný model. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 68,1004–1005.https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2016.05.034

Bowery, NG, Hudson, AL, & Price, GW (1987). Distribúcia miesta receptora GABAA a GABAB v centrálnom nervovom systéme potkanov. Neuroscience, 20, 365–383.https://doi.org/10.1016/0306-4522(87)90098-4

Brashers-Krug, T., Shadmehr, R., & Bizzi, E. (1996). Konsolidácia ľudskej motorickej pamäte. Príroda, 382, ​​252–255.https://doi.org/10.1038/382252a0

Brooks, JL (2012). Vyvažovanie efektov prenosu sériových objednávok v objednávkach experimentálnych podmienok. PsychologicalMethods, 17, 600–614.https://doi.org/10.1037/a0029310

For more information:1950477648nn@gmail.com