Is Coinníoll Teorann é Foghlaim Roimh Ré Faoi Fhaisnéis Neamh-chomhiompaithe Ábhartha Chun Athdhlúthú Cuimhne a Sheachaint sa Rat Hippocampus

Le haghaidh tuilleadh eolais:ali.ma@wecistanche.com

Is féidir cuimhní athghníomhaithe a mhodhnú le linn athdhlúthaithe, rud a fhágann go bhfuil an próiseas seo ina sprioc theiripeach ionchasach le haghaidh neamhord struis posttraumatic (PTSD), tinneas meabhrach arb iad is sainairíonna é go seachnaítear arís agus arís eile cásanna a spreagann eagla a bhaineann le tráma. Mar sin féin, seachaintcuimhneBraitheann an t-athdhlúthú ar shraith coinníollacha teorann atá sainmhínithe go fóill, rud a chuireann teorainn le luach aistritheach an bhunthaighde. Go háirithe, rannpháirtíocht an hippocampus i seachaint eagla-spreagthacuimhnetá an t-athdhlúthú fós conspóideach. Agus anailísí iompraíochta agus leictrifiseolaíocha á gcomhcheangal i bhfrancaigh fireann Wistar, fuaireamar amach go bhfuil sé ríthábhachtach faisnéis ábhartha neamh-iompaithe a fhoghlaim roimhe seo chun rannpháirtíocht an hippocampus i seachaint a fháil amach.cuimhneathdhlúthú, a bhaineann le méadú ar chumhacht téite-agus gáma-ascalaithe agus cúpláil tras-minicíochta i droma CA1 le linn athghníomhachtú na freagartha seachanta. Léiríonn ár dtorthaí go bhfuil baint ag an hippocampuscuimhneathdhlúthú ach amháin nuair a bhíonn uiríll contrártha mar thoradh ar athghníomhachtú maidir le hiarmhairtí seachanta agus go dtugann sé le tuiscint gur sainmharc athdhlúthaithe é neadú láidir rithimí téite-gáma hippocampal tráth na haisghabhála.

Keywords: seachaint; eagla ; gáma-oscillations; hippocampus; athdhlúthú ; téite-oscillations

XAndressa Radiske,* Maria Carolina Gonzalez,* Sergio A. Conde-Ocazionez, XAnatildes Feitosa, Cristiano A. Ko¨hler, Lia R. Bevilaqua, agus XMartín Cammarota

Saotharlann Taighde Cuimhne, Institiúid Inchinne, Ollscoil Chónaidhme Rio Grande do Norte, RN 59056-450 Natal, an Bhrasaíl

Ráiteas Tábhachta

Is sainairíonna é neamhord struis iar-thrámach (PTSD) ná freagraí seachanta maladaptive ar spreagthaí nó iompraíochtaí a léiríonn cosúlachtaí le gné éigin den eispéireas atrátach. Is cur chuige a bhfuil gealladh fúthu chun cóireáil a dhéanamh ar othair PTSD é cur isteach ar athdhlúthú, an próiseas trína n-éiríonn cuimhní athghníomhaithe so-ghabhálach i leith modhnuithe. Mar sin féin, tá go leor dá bhfuil ar eolas faoi sheachaint eagla-spreagthacuimhnedíorthaíonn athdhlúthú ó staidéir atá bunaithe ar riochtú eagla in ionad paraidímí foghlama seachanta. Ag baint úsáide as tasc seachanta coisctheach céim síos i bhfrancaigh, fuaireamar amach go bhfuil baint ag an hippocampus leiscuimhneathdhlúthú ach amháin nuair a fuair na hainmhithe an freagra seachanta i dtimpeallacht a d’fhoghlaim siad a bheith sábháilte roimhe seo agus gur léirigh siad go bhfuil méadú ar chúpláil téite agus gáma-ascalaithe le linn athghníomhaithe ina shíniú leictreafiseolaíoch ar an bpróiseas seo.

Réamhrá

Is gnáth-iompraíocht chosanta é seachaint a bhfuil sé mar aidhm aige cásanna míchompordacha nó eaglacha a sheachaint. Mar sin féin, in othair a bhfuil neamhord struis posttraumatic (PTSD) orthu, tá seachaint mothúcháin, smaointe, agus spreagthaí a shamhlaíonn nó a bhfuil cuma orthu ar imeachtaí trámacha níos measa agus díréireach. D’fhéadfadh sé go bhfágfadh athghníomhachtú na cuimhní cinn go neamhbhuan agus, le leanúint de, caithfidh na cuimhní cinn seo dul faoi phróiseas athchobhsaithe géine-léirithe-agus sintéise-spleách ar phróitéin ar a dtugtar athdhlúthú, ar féidir iad a nuashonrú nó a fheabhsú freisin lena linn (Misanin et al., 1968; Spear, 1973; Lewis, 1979; Przybyslawski agus Sara, 1997; Nader et al., 2000, Haubrich agus Nader, 2016). Mar sin, tá sé molta go bhféadfadh idirghabhálacha teiripeacha bunaithe ar chur isteach ar athdhlúthú cuimhne seachanta eagla-spreagtha cuidiú le hothair PTSD cuimhní ionsáite a ath-théacsú agus dul i ngleic le himní (Schwabe et al., 2014; Dunbar agus Taylor, 2017). Mar sin féin, b’fhéidir toisc go bhfuil baint ag eagla choinníollach le fada an lá le treisiú na bhfreagraí seachanta eagla-spreagtha (Mowrer agus Lamoreaux, 1946; Miller, 1948), rinneadh formhór na staidéar ar ábharthacht an chomhdhlúthaithe do chóireáil neamhoird a bhaineann le struis trí úsáid a bhaint as. paraidímí foghlama eagla-oiriúnaithe (Johansen et al., 2011; Reichelt agus Lee, 2013). Mar sin féin, tá difríochtaí tábhachtacha néar-anatomical agus néar-cheimiceacha idir riochtú eagla agus próiseáil cuimhne seachanta eagla (Wilensky et al., 2000; Tinsley et al., 2004; Alberini, 2005) agus is léir go bhfuil roinnt tuarascálacha tar éis seachaint eagla-spreagtha a dhícheangal ón eagla coinníollaithe a léiriú (Riccio agus Silvestri, 1973; Overmier agus Brackbill, 1977; Mineka, 1979). Go deimhin, tá ganntanas faisnéise ann faoi na coinníollacha iompraíochta a chuireann srian le hathdhlúthú seachanta eagla-spreagtha agus na hairíonna fiseolaíocha a dhéanann idirdhealú idir an próiseas seo agus feiniméin eile a bhraitheann ar athghníomhú cuimhne.

Cliceáil chun dáileog Cistanche tubulosa le haghaidh cuimhne

Go háirithe, tá ról an hippocampus, atá dea-dhoiciméadaithe in athdhlúthú cuimhne oiriúnaithe eagla (de Oliveira Alvares et al., 2008; Besnard et al., 2013; Ishikawa et al., 2016), fós doiléir i gcás seachanta agus theip ar roinnt imscrúduithe, lena n-áirítear ár gcuid féin, teacht ar fhianaise go bhfuil gá le sintéis próitéin hippocampal de novo chun cuimhne seachanta eagla-spreagtha a athbhunú tar éis athghníomhaithe (Taubenfeld et al., 2001; Cammarota et al., 2004; Power et al. , 2006; Arguello et al., 2013). Míniú amháin a d’fhéadfadh a bheith ar na torthaí diúltacha seo is ea nach ndéantar athdhlúthú ar chuimhne seachanta riamh, rud nach dócha go mór toisc gur tuairiscíodh gur amnesia is cúis le riarachán sistéamach de bhacóirí sintéise próitéine tar éis aisghabháil cuimhne seachanta (Taubenfeld et al., 2001). Féidearthacht eile is ea go gcothaíonn athghníomhachtú cuimhne seachanta a athdhlúthú ach ní bhíonn ról ar bith ag an hippocampus sa phróiseas seo, rud atá dochreidte freisin toisc go bhfuil an hippocampus riachtanach, ní hamháin maidir le comhdhlúthú, aisghabháil agus díothú na freagartha seachanta eagla (Bernabeu). et al., 1995; Cammarota et al., 2005; Bonini et al., 2006) ach freisin chun cuimhne díothaithe seachanta a chomhdhlúthú (Radiske et al., 2015). Tugann an bhreathnóireacht dheireanach seo le fios tríú hipitéis, a d’fhiosraigh muid sa staidéar seo, nach bhfuil an hippocampus ag gabháil d’athdhlúthú cuimhne seachanta eagla-spreagtha ach amháin nuair a bhíonn tuartha contrártha mar thoradh ar athghníomhachtú maidir le torthaí féideartha na freagartha seachanta.

Tá modhnuithe ar ghníomhaíocht ascalach hippocampal nasctha le próiseáil cuimhne (Lisman, 2005). Go háirithe, baintear idirghníomhaíochtaí méadaithe téite-gáma le haisghabháil cuimhne (Gruber et al., 2004; Montgomery agus Buzsaki, 2007) agus feidhmíonn na hascaluithe seo chun comharthaí éiginnteachta a ríomh (Garrido et al., 2015) agus chun idirdhealú a dhéanamh idir ceart agus mícheart freagraí (Sederberg et al., 2007), a bhain go léir le gné éigin d’athdhlúthú cuimhne in ullmhóidí éagsúla (Ferna’ndez et al., 2016).

Dá bhrí sin, thugamar le fios freisin go gcuireann rian iomaíochta ag tús an ath- chomhdhlúthaithe le cúpláil téite-gáma sa hippocampus. Chun na boinn tuisceana seo a thástáil, d’úsáideamar an paraidím um sheachaint coisctheach céim-síos (SD-IA), tasc foghlama aon-trialach, ag brath ar hippocampus a oireann do staidéar a dhéanamh ar athruithe a bhraitheann ar am a bhaineann le haisghabháil seachanta foghlamtha i bhfrancaigh.

Abhair agus modhanna

Ábhair. D’úsáideamar 3-fhranncha Wistar naive naive de mhí d’aois ar mheáchan 300 – 350 g do na turgnaimh. Coinníodh ainmhithe i ngrúpaí de chúigear agus coinníodh iad ar thimthriall éadrom/dorcha 12:12 h (soilse ar siúl ag 6:00 AM) ag 23 céim le rochtain ad libitum ar bhia agus uisce. Rinneamar na turgnaimh le linn an timthriall solais. Níor cuireadh oiliúint agus tástáil ar ainmhithe ach uair amháin. Bhí na nósanna imeachta go léir de réir Threoir na nInstitiúidí Náisiúnta Sláinte um Chúram agus Úsáid Ainmhithe Saotharlainne agus d’fhaomh an coiste institiúideach áitiúil um eitic (Comissa˜o de E’tica no Uso de Animais, CEUA) iad. Rinneadh na turgnaimh dalláilte ar riocht cóireála na n-ainmhithe.

Ionchlannáin eagair cannula agus illeictreoidí. D'ionchlannamar ainmhithe le {{0} treoraithe cruach dhosmálta a bhí dírithe ar an réigiún CA1 den hippocampus droma (comhordanáidí steiréatacsacha, i milliméadair: anteroposterior, 4.2; anterolateral, 3.0; dorsoventral, 3 .0). Ionchlannaíodh sé ainmhí go hainsealach le 16-eagair leictreoid chainéil sa hippocampus droma chlé (comhordanáidí steiréatacsacha, i milliméadair: anteroposterior, 3.6; anterolateral, 2.4; dorsoventral, 3.6 mm) agus dhá scriúnna eipidiúir áitiúla sa chnámh parietal mar thalamh leictreoidí. Rinneadh eagair leictreoid de mhicreashreanga tungstain 50 m maol-ghearrtha, brataithe le PFA (AM Microsystems) agus iad suite i gcumraíocht 2 8 le spásáil 250 m idir leictreoidí cóngaracha. Rinneadh ionchlannáin faoi ainéistéise cetamine (80 mg/kg)/xylazine (10 mg/kg) agus, díreach tar éis na máinliachta, fuair ainmhithe dáileog amháin subcutaneous de meloxicam (0.2 mg/kg) mar anailgeach. Tar éis máinliachta, coinníodh francaigh le hionchlannáin leictreoid ina n-aonar. Thosaigh nósanna imeachta iompraíochta 7-10 d tar éis máinliachta.

Dearadh turgnamhach agus anailís staitistiúil. Roimh oiliúint i SD-IA (féach thíos), cuireadh francaigh faoi bhráid ceann amháin de thrí nós imeachta éagsúla mar seo a leanas. Láimhseáladh ainmhithe rialaithe ar feadh 5 nóiméad/la le linn 5 d (grúpa rialaithe). Ceadaíodh d’ainmhithe grúpa páirce oscailte (OF) réimse 60 * 6{{30}} * 60 cm liath éadrom OF a iniúchadh ar feadh 5 nóiméad/d ar feadh 5 d. Cuireadh ainmhithe grúpa bosca traenála (TB) ar an ardán TB SD-IRA agus ceadaíodh dóibh an gaireas a iniúchadh go héasca ar feadh 5 nóiméad/la le linn 5 d. Lá amháin nó 28 d tar éis dheireadh na nósanna imeachta seo, cuireadh oiliúint ar fhrancaigh sa tasc SD-IA. Bosca Plexiglas 50 25 25 cm a bhí sa ghaireas SD-IA agus ardán 5-cm ar airde, 8-ar leithead, 25-cm ar fad ar an taobh clé de shraith barraí cré-umha a rinne suas urlár an bhosca. Le haghaidh oiliúna (seisiún amháin a rinneadh idir 8:00AM agus 11:{00 AM), cuireadh ainmhithe ar an ardán os comhair chúinne cúil chlé an ghaireas SD-IRA. Nuair a d'éirigh siad síos agus chuir siad a gceithre lapaí ar an eangach, fuair siad turraing coise scrofa 0.8 mA (traenáil láidir) nó 0.4 mA (traenáil lag) le linn 2 s agus cuireadh ar ais láithreach chuig a gcliabhán baile. Chun an rian cuimhne seachanta a athghníomhachtú, 24 h tar éis oiliúint SD-IA, cuireadh na hainmhithe arís ar an ardán TB ar feadh 40 s. Le linn na 40idí seo, rinne na francaigh iniúchadh ar an ardán agus iad ag seachaint éirí as. Rinneadh measúnú ar choinneáil ag baint úsáide as grúpaí neamhspleácha ainmhithe 3 h, 1 d, nó 14 d tar éis athghníomhú cuimhne SD-IA. Chun é sin a dhéanamh, cuireadh ainmhithe ar an ardán TB SD-IA agus tomhaiseadh an fhoighne chun éirí as. Chríochnaigh an seisiún seo nuair a d'éirigh an t-ainmhí síos go dtí an eangach nó tar éis 500 s. Níor tugadh aon turraing coise. Mar gheall ar an uasteorainn 500 s a fhorchuirtear ar fhola seisiún tástála coinneála agus toisc nach bhfuil aon tástáil ilfhachtóiriúil ANOVA bailíochtaithe le haghaidh athróga neamhparaiméadracha, cuirtear na sonraí in iúl mar airmheán (raonta idircheathairíle) agus déantar anailís orthu trí thástáil Mann-Whitney U dhá eireaball nó Kruskal-. Tástáil Wallis agus comparáidí post hoc Dunn ina dhiaidh sin, nuair is cuí. Cuirtear sonraí ó sheisiúin réamhnochta agus oiliúna (gan aon uasteorainn i bhfeidhm) in iúl mar mheán SEM agus rinneadh anailís orthu trí úsáid a bhaint as ANOVA agus tástáil ilchomparáidí Bonferroni ina dhiaidh sin. Socraíodh tábhacht ag p 0.05. Rinneadh anailísí sonraí trí úsáid a bhaint as bogearraí GraphPad Prism 6 (RRID: SCR_002798).

Leictreafiseolaíocht in vivo. Fuarthas comharthaí néarfhiseolaíocha go leanúnach ag baint úsáide as an gcóras Próiseálaí Comhartha Neural Cerebus (Black Rock Microsystems). Aimplíodh sonraí, rinneadh scagadh orthu ag minicíochtaí scoite de 0.3 agus 150 Hz, sampláladh iad ag 1000 Hz, agus rinneadh anailís orthu as líne i MATLAB (RRID: SCR_001622) ag baint úsáide as gnáthaimh ionsuite agus saincheaptha ( Bosca Uirlisí Próiseála Comhartha). Aithníodh ciseal cille pirimideach CA1 trí chomhordanáidí steiréatach agus paraiméadair chaighdeánacha leictreifiseolaíocha amhail an chumhacht uasta téite ag an scoilte hippocampal agus aisiompú céime ar ghníomhaíocht téite ar fud an strataim radiatum (Brankack et al., 1993; Bragin et al., 1995). D'úsáideamar an modh peiriadach Welch (fuinneoga Hamming 5 s, forluí 75 faoin gcéad) le haghaidh ríomhaireachta speictrim cumhachta. Léiríonn cóimheas cumhachta cumhacht in aghaidh an aonaid minicíochta arna normalú ag cumhacht le linn na haga bonnlíne (an chéad 40 s de thaifeadadh cobhsaí sa chliabhán taifeadta). Fuarthas poitéinseal réimse bonnlíne sa chliabhán taifeadta 1 h roimh athghníomhú cuimhne. Sainmhíníodh cumhacht banna téite, gáma mall, agus gáma tapa mar an meánchumhacht sa raon minicíochta 5-10, 35-55, agus 55-100 Hz, faoi seach. Le haghaidh anailíse cúplála tras-minicíochta, ríomhadh aimplitiúid gamma mall agus tapa agus na céimeanna téata feadh an taifeadta ó chlaochlú Hilbert de na leaganacha scagtha de gach banda minicíochta. Beangáladh na céimeanna téite in 18 dtréimhsí 20 céim. Ríomhadh meán-aimplitiúid na mbandaí gáma do gach araid chéim téite agus normalaíodh é de réir shuim na luachanna aimplitiúide thar gach bosca bruscair. Cuireadh an neart modhnúcháin idir bannaí minicíochta in iúl ag an innéacs modhnú (MI), a léiríonn an fad Kullback-Leiber idir an dáileadh aonfhoirmeach agus an fheidhm dóchúlachta a dhíorthaítear ó mheán-aimplitiúid in aghaidh an dáileadh céime (Tort et al., 2010). Fuarthas léarscáileanna modhnúcháin trí MI de roinnt péirí banda minicíochta a chur in iúl (bandaleithead 4 Hz, céimeanna 1 Hz le haghaidh minicíochtaí céime; bandaleithead 10 Hz, céimeanna 5 Hz le haghaidh minicíochtaí aimplitiúid) i bplota déthoiseach déthoiseach (Tort et al., 2010) . Fuarthas Meán MI trí mheán na luachanna comhfhreagracha MI sna réigiúin (5-10 Hz) (35-55 Hz) nó (5-10 Hz) (55-100 Hz) de na léarscáileanna comh-mhodhnú. Ríomhadh MI ó leictreoidí aonair ag baint úsáide as 40-taifeadtaí LFP tadhlach fada ón seisiún athghníomhaithe. Aithníodh teagmhais aimplitiúid gáma mall agus gasta agus socraíodh an chéim téite a bhain leis. Sainmhíníodh na teagmhais seo mar eatraimh ama nuair a sháraigh cumhacht gamma 2 SD a gcumhacht meán-ama faoi seach mar atá i Colgin et al. (2009). Chun anailís ar imeachtaí gáma saorga a sheachaint, níor mheasamar tréimhsí ama le cumhacht 6 SD sna ríomhanna. Cumascadh imeachtaí scartha le 100 ms agus breithníodh iad mar imeacht amháin. Baineadh an chéim téite ag na pointí ama a fhreagraíonn d'uasmhéid gach imeacht gáma agus ríomhadh an meán ciorclach, ag fáil luach aon phas a bhaineann le tarlú ard-aimplitiúid gáma. Baineadh úsáid as físcheamaraí digiteacha a socraíodh os cionn an ghaireas SD-IA agus na cásanna taifeadta chun suíomh an ainmhí a rianú. Fuarthas sonraí físe ag 30 fráma/s agus rinneadh anailís orthu ag baint úsáide as an gcóras TopScan (CleverSys). Cuirtear sonraí in iúl mar mheán SEM agus rinneadh anailís orthu trí úsáid a bhaint as t-tástáil an dalta neamhphéireáilte nó t-tástáil aonshampla le meán teoiriciúil 1. Fíoraíodh socrúchán leictreoid iarbháis. Rinneadh ainéistéiseach doimhin ar francaigh agus rinneadh perfused intracardially ar dtús le saline, pH 7.2, agus ansin le paraformaildéad 4 faoin gcéad, pH 7.2. Baineadh brains, fágadh i 30 faoin gcéad shiúcrós ar feadh 48 h, agus a ghearradh corónach (50 m codanna). Roghnaíodh ailt ábhartha agus dhaite le cresyl violet chun suíomh leictreoid a dhearbhú. turgnaimh, insileadh 1 l de ghorm meitiléine 4 faoin gcéad mar a thuairiscítear thuas agus glacadh síneadh an ruaim 30 nóiméad ina dhiaidh sin mar léiriú ar an idirleathadh feithicle/drugaí a instealladh roimhe seo. Níor cuireadh san áireamh sna hanailísí staitistiúla ach sonraí ó ainmhithe a raibh ionchlannáin cannula cearta acu (96 faoin gcéad ).

Torthaí

Spreagann nochtadh réamhoiliúint arís agus arís eile don ghaireas oiliúna rannpháirtíocht an hippocampus i gcomhdhlúthú cuimhne seachanta

Chun éifeacht na foghlama roimhe seo ar athdhlúthú cuimhne seachanta eagla-spreagtha a chinneadh, láimhseáladh francaigh fireanna Wistar (3 mhí d’aois; 300 –350 g) (grúpa rialaithe) nó ceadaítear réimse OF (grúpa OF) nó an TB SD-IA (grúpa TB) a iniúchadh go saor ar feadh 5 nóiméad uair amháin sa lá ar feadh 5 d. Ceithre huaire an chloig is fiche ina dhiaidh sin, cuireadh oiliúint ar na hainmhithe i SD-IA (0.8 mA/2 s turraing coise) agus cuireadh 1 d ina dhiaidh sin faoi bhráid seisiún athghníomhaithe cuimhne neamhthreisithe 40-s-fada. Díreach ina dhiaidh sin, fuair francaigh instealltaí déthaobhacha feithicle (VEH; 0.9 faoin gcéad saline), an seachfhreastalaí trascríobh géine AMA (45 ng/taobh), nó an t-instealladh sintéise próitéin ANI (160 g /taobh) isteach i réigiún CA1 den hippocampus droma. Léirigh ainmhithe rialaithe agus OF gnáthchoinneáil cuimhne SD-IA le linn seisiún tástála a rinneadh 24 h tar éis athghníomhaithe beag beann ar chóireáil. Léirigh ainmhithe eitinne a fuair VEH gnáthchoinneáil freisin, ach ba amnesic iad siúd a tugadh AMA nó ANI (Fíor 1B; grúpa rialaithe: H 0.8501, p 0.6537; DE ghrúpa: H 0.1925, p 0.9082; Grúpa TB: H 12.23, p 0.0022, VEH vs AMA p 0.05, VEH vs ANI p 0.01 i gcomparáidí iolracha Dunn i ndiaidh tástála Kruskal–Wallis).

Iarghníomhú Ba chúis le riaradh laistigh den CA1 AMA agus ANI amnesia freisin d'ainmhithe eitinne a fuair oiliúint i SD-IA ag baint úsáide as turraing lag coise (0.4 mA/2 s; Fíor 1C; grúpa rialaithe: H {{7} }.2679, p 0.8747; Grúpa TB: H 14.96, p 0.0006, VEH vs AMA p 0.05, VEH vs ANI p 0.001 in Comparáidí iolracha Dunn tar éis tástála Kruskal-Wallis).

I gcomhaontú leis an nóisean go bhfuil foghlaim roimh ré ar fhaisnéis neamh-iompaithe contrártha ina choinníoll riachtanach chun an hippocampus a bheith páirteach in athdhlúthú cuimhne seachanta, mhair an amnesia de bharr AMA agus ANI ar feadh 14 d ar a laghad (Fíor 1D; H 15.43, p { {4}}.0004, VEH vs AMA p 0.001, VEH vs ANI p 0.05 in Comparáidí iolracha Dunn tar éis Kruskal-Wallis tástála) agus níor breathnaíodh nuair a instealladh AMA agus ANI 6 h tar éis (Fig. 1E; H 2.376, lch 0.3049) nó in éagmais athghníomhachtú cuimhne (Fíor 1F; H 2.282, p 0.3196 ), nuair a rinneamar tástáil ar na hainmhithe le haghaidh coinneála 3 h in ionad 24 h tar éis athghníomhaithe (Fíor 1G; H 1.959, p 0.3754), nó nuair a chuireamar na hainmhithe chuig seisiún réamhnochta TB amháin (Fíor 1H; H 1.478, lch. 0. 4776).

Laghdaigh réamhnochtadh arís agus arís eile don TB foighne céim síos le linn na hoiliúna ach níor chuir sé isteach ar neart cuimhne SD-IA ná ar marthanacht (Fíor 2A, ar chlé: F(2,47) 26.46, p 0.0 01 éifeacht réamhnochta; t(47) 2.144, p 0.05 don ghrúpa rialaithe vs grúpa OF; t(47) 7.1{{30}} 6, p 0.001 le haghaidh grúpa rialaithe vs grúpa TB; t(47) 4.994, lch 0.001 do ghrúpa OF vs grúpa TB i Bonferroni's tástáil il-chomparáidí tar éis ANOVA aon-bhealach; Fíor 2A, ar dheis, lá 1: H 0.4478, p 0.7994; lá 14: H 0.2072, lch 0.9016). Thairis sin, níor chuir athghníomhú neamhthreisithe isteach ar neart na freagartha seachanta foghlamtha beag beann ar dhéine turraing na coise san oiliúint (Fíor 2B, C; U 24.50, lch 0.9999, grúpa gan RA vs grúpa RA le haghaidh oiliúna láidir agus U 20.00, p 0.5594, grúpa gan RA vs grúpa RA, le haghaidh oiliúna lag).

Is comhartha athdhlúthaithe hippocampal roghnach é léiriú an fhachtóir trascríobh Zif268 (Lee et al., 2004), agus cuireann gníomhachtú cógaseolaíochta de chomharthaíocht gabhdóra -adrenergic le hathdhlúthú cuimhne eagla (ach féach freisin Muravieva agus Alberini, 2010; De˛biec et al., 2011). In ainmhithe eitinne, ach nach bhfuil in ainmhithe rialaithe, spreag insileadh laistigh den CA1 d'oligodeoxynucleotides antisense Zif268 (2 nmol/side) 90 nóim roimh athghníomhú cuimhne amnesia 24 h níos déanaí (Fíor 3A; grúpa rialaithe: U 49.5{ {55}}, p 0.9999, MSO vs ASO; grúpa TB: U 7.50, p 0.0007, MSO vs ASO i dtástáil Mann-Whitney) ach chuir riarachán inperitoneal an agónaí gabhdóra -adrenergic ISO (5 mg/kg) díreach tar éis athghníomhaithe moill ar mheath cuimhne (Fíor 3B; U 15.{{8{0}}{{ 89}}, p 0.0{{100}}73, VEH vs ISO i dtástáil Mann–Whitney). Thairis sin, níor chuir riaradh AMA agus ANI tar éis athghníomhú cuimhne SD-IA isteach ar choinneáil in ainmhithe a fuair antagonist NMDAr AP5 (5 g/taobh) sa droma CA1 tar éis gach seisiún réamhnochta (Fíor 4A, ar chlé: F(4,196)). 5.472, p 0.0003 le haghaidh éifeacht cóireála; F(1,49) 15.81, p 0.0002 le haghaidh éifeacht seisiúin; F(4,196) 5.248, p 0.0005 le haghaidh idirghníomhaíochta; seisiún 4-AP5: t(245) 4.038, p 0. seisiún 4-VEH; seisiún 5-AP5:t(245) 4.179, lch 0.001 vs seisiún 5-VEH i dtástáil ilchomparáidí Bonferroni tar éis ANOVA dhá bhealach; Fíor 4A, ar dheis: VEH tar éis réamhnochtadh arís agus arís eile: H 12.96, p 0.0015, VEH vs AMAp 0.01, VEH vs ANI p 0.05; AP5 tar éis réamhnochtadh arís agus arís eile: H 2.046, p 0.3595 i gcomparáidí iolracha Dunn tar éis Kruskal-Wallis tástáil) nó nuair a chuaigh an tástáil ama dheireanach i gcrích seisiún réamhnochta agus méadaíodh an seisiún oiliúna ó 1 go 28 d. Mar sin féin, rinne athnochtadh don TB SD-IA, ach ní chuig réimse OF, 27 d tar éis an tseisiúin réamh-nochta deiridh, éifeacht amnesic AMA agus ANI a athbhunú (Fíor 4C ar chlé: grúpa láimhsithe: H 0.07045, lch 0.9654; grúpa OF: H 3.214, p 0.2005; grúpa athnochta: H 19.20, p 0.0001, VEH vs AMAp 0.001, VEH vs ANI p 0.001 i gcomparáidí iolracha Dunn i ndiaidh tástála Kruskal–Wallis)

Méadaíonn athdhlúthú cuimhne seachanta cúpláil hippocampal theta–gáma

Tá athdhlúthú cuimhne tréithrithe go forleathan ag na leibhéil chógaseolaíochta agus mhóilíneacha (Alberini, 2005; Tronson agus Taylor, 2007; Haubrich agus Nader, 2016). Mar sin féin, tá anailísí leictreifiseolaíocha ar an bpróiseas seo in easnamh, rud a chuir bac go dtí seo ar chur síos ar shínithe leictreifiseolaíocha athdhlúthaithe cinnte.

Sa hippocampus, baineann ascaluithe poitéinseal allamuigh áitiúil (LFP) sa bhanda téite (5–10 Hz) le brath teagmhasach (Nokia agus Wikgren, 2010), ach tá baint ag ascaluithe gáma mall (35–55 Hz) agus gáma gasta (55–100 Hz) le haistriú faisnéise ó agus chuig réimsí inchinn eile (Fries, 2{0 09). Tagann gáma mall ó CA3 agus iomadaítear go CA1 stratum radiatum trí na comhthaobhachtaí Schaffer, ach is cosúil go gcruthaítear gníomhaíocht gáma tapa go príomha sa choirtéis intreach inmheánach agus go n-iolraítear go dtí an strataim lacunose-móilíneach, cé go bhfuil fíorthionscnamh agus nádúr na gníomhaíochta ascalach seo fós ann. le soiléiriú go hiomlán (Csicsvari et al., 2003; Colgin et al., 2009; Zemankovics et al., 2{{1 06}}13; Laszto´ czi agus Klausberger, 2014, 2016). Is féidir ascaluithe gáma mall agus gasta a thaifeadadh freisin ón gciseal pirimideach CA1 (Butler et al., 2016), áit a léiríonn a gcúpláil le téite comhtháthú na faisnéise núíosaí leis an méid a fuarthas ó stórais cuimhne fadtéarmacha le linn foghlama (Fell agus Axmacher, 2011; Yaffe et al., 2014). Chun a chinneadh an bhfuil difríocht idir gníomhaíocht LFP hippocampal spreagtha athghníomhachtaithe idir ainmhithe a d'éirigh leis an bhfreagra seachanta (grúpa rialaithe) agus ainmhithe a d'athdhlúthaigh an freagra sin (grúpa TB) freisin, thaifeadamar LFPanna sa chiseal cille pirimideach droma CA1 agus rinneamar anailís ar athruithe sa oscillatory. patrún le linn athghníomhachtú cuimhne SD-IA trí chumhacht choibhneasta na mbannaí téite agus gáma a thomhas. Fuaireamar amach gur mhéadaigh aimplitiúid ascaluithe gáma mall i ngrúpaí rialaithe agus eitinne araon le linn athghníomhaithe (Fíor 5C; grúpa rialaithe: t(5) 2.605, p 0.0480; grúpa TB: t(5) 5.182, p 0.0035 in{{35) }}t-thástáil samplach le meán teoiriciúil 1; grúpa rialaithe vs grúpa TB: t(10) 1.858, p 0.0928 i dtástáil neamhphéireáilte), i gcomhaontú le tuairiscí a thugann le tuiscint go bhfuil gáma mall i gceist le haisghabháil cuimhne (Colgin, 2015) . Léirigh ainmhithe TB, ach ní ainmhithe rialaithe iad, méadú freisin ar theta agus ar chumhacht gamma gasta (Fíor 5C; grúpa TB: t(5) 8.754, p 0.0003 don bhanna téite; t(5) 3.601, p 0.0155 le haghaidh banna gáma gasta; in 1-t-thástáil samplach le meán teoiriciúil 1; grúpa rialaithe vs grúpa TB: t(10) 2.524, p 0.0302 don bhanda téite; t(10) 2.527, lch 0.0300 do bhanda gáma gasta i dtástáil gan phéire ). Ag baint úsáide as an MI (Canolty et al., 2006; Tort et al., 2010), fuaireamar amach go raibh amplitudes gáma mall agus tapa i dteannta le téite le linn athghníomhaithe cuimhne SD-IA agus go raibh an modhnú seo níos láidre in ainmhithe TB ná in ainmhithe rialaithe. (Fíor 5F; grúpa rialaithe vs grúpa TB: t(10) 3.639, p 0.0045 le haghaidh gáma theta-mall; t(10) 3.963, lch 0.0027 maidir le gáma mear-theta i dtástáil gan phéire). Chun imscrúdú a dhéanamh ar cé acu an léiríonn an difríocht seo i neart cúplála go deimhin go bhfuil próiseálaí cuimhne gníomhach mar thoradh ar shainaithint chéim fheabhsaithe mar gheall ar chumhacht méadaithe téite in ainmhithe eitinne (Canolty et al., 2006; Tort et al., 2008), chuireamar freagraí LFP i gceangal taifeadta le linn an tseisiúin athghníomhaithe SD-IA 40-s-fada isteach 1-s-idirthréimhsí fada agus chomhionannaigh cumhacht téite idir ainmhithe rialaithe agus TB (Fíor 5G, ar chlé: grúpa rialaithe vs grúpa TB: t( 10) 0.1640, p 0.8730 i dt-thástáil gan phéire) chun MI a athríomh ach tréimhsí a bhfuil luachanna cumhachta téite acu os cionn nó faoi bhun an 50ú peircintíl, faoi seach, a chur san áireamh. Fuaireamar amach, fiú faoi na coinníollacha déine seo, go raibh MI níos airde san eitinn ná in ainmhithe rialaithe (Fig. 5G, ar dheis: grúpa rialaithe vs grúpa TB: t(10) 3.006, p 0.0132 le haghaidh gáma theta-mall; t(10) 5.409, lch 0.0003 le haghaidh gáma tapa theta i dtástáil gan phéire).

Léirigh anailís ar dháileadh gamma normalaithe aimplitiúid thar chéimeanna téite gur tharla an chumhacht uasta de chomhpháirteanna gáma mall agus tapa in ainmhithe TB, ach ní in ainmhithe rialaithe, gar do bhuaic an timthrialla téite le linn athghníomhaithe cuimhne (Fíor 5H, ar chlé). Chinneamar freisin dáileadh chéim téite na n-imeachtaí gáma mall agus tapa, a shainmhínítear mar thréimhsí nuair a sháraigh cumhacht an fhobhanda minicíochta gáma roghnaithe 2 SD an mheánchumhachta, agus fuaireamar amach gur tharla imeachtaí gáma mall agus tapa in ainmhithe TB ag céimeanna éagsúla den. timthriall téta, le heachtraí gáma mall dírithe ar an gcuid ardaitheach déanach agus imeachtaí gáma tapa ar an gcéim íslitheach luath den tonn téite (Fíor 5H, ar dheis: 347.18 céim 5.33 d’imeachtaí gáma mall agus 36.34 céim 13.{{15} }3 le haghaidh teagmhais gháma-ghasta, meándiall uilleach na céime; F(2,10) 7.11, p 0.048 in Hotelling Tástáil shamplach péireáilte le haghaidh modhanna uilleacha comhionanna; dáileadh céime neamhionanna p 0.001 in Rayleigh tástáil;0 céim a shainmhínítear mar bhuaic an timthrialla téite).

Bhí modhnú difreálach bannaí gáma mall agus gasta a breathnaíodh in ainmhithe eitinne le linn athghníomhaithe cuimhne neamhspleách ar líon na n-imeachtaí gáma (Fíor 5I; teagmhais gáma mall: t(10) 2.194, p 0 .0529, grúpa rialaithe vs grúpa TB; imeachtaí gáma tapa: t(10) 1.470, p 0.1724, grúpa rialaithe vs grúpa TB; t-tástáil gan phéire).

Plé

Is coinníoll teorann é an fhoghlaim neamhiompaithe roimhe seo chun cuimhne a chomhdhlúthú

Ní iarmhairt riachtanach ar athghníomhú cuimhne é athdhlúthú, ach tá coinníollacha turgnamhacha ann a chuireann srian leis an bpróiseas seo. Tá cur síos déanta ar roinnt de na coinníollacha teorann seo cheana féin, cé go raibh tuairiscí contrártha faoi gach ceann acu, rud nach ábhar iontais mar gheall ar líon na n-athróg iompraíochta agus na hidirghníomhaíochtaí fiseolaíocha a d’fhéadfadh cur isteach ar athghníomhú agus ar aisghabháil cuimhne (Nader agus Hardt, 2009). Mar sin féin, tá an toradh nach bhfuil amnesia leanúnach mar thoradh ar chosc ar shintéis próitéin hippocampal tar éis athghníomhú eagla-seachaint le himeacht ama (Taubenfeld et al., 2001; Cammarota et al., 2004; Power et al., 2006; Arguello et al., 2013), ag tacú leis an smaoineamh nach bhfuil baint ag an hippocampus le hathdhlúthú cuimhne seachanta eagla. Ag teacht salach ar an tuairim seo, léiríonn ár dturgnaimh go bhfuil an hippocampus rannpháirteach go deimhin in athdhlúthú cuimhne seachanta, ach amháin nuair a bhí na hainmhithe réamhnochta arís agus arís eile sa timpeallacht oiliúna roimh an rian cuimhne seachanta a fháil. Tá an dearbhú seo bunaithe ar thorthaí a thaispeánann gur tharla riarachán laistigh den CA1 ar AMA nó ANI díreach tar éis athghníomhaithe de bharr amnesia a bhí ag brath ar am le haghaidh cuimhne SD-IA in ainmhithe preexposed (grúpa TB), ach nach bhfuil i gceannas ar fhrancaigh neamhréamhshínithe (grúpa rialaithe) nó i bhfrancaigh réamh-mheasta. -nochta do réimse OF nach mbaineann leis an ngrúpa SD-IA TB (OF). Ina theannta sin, níor tharla éifeacht amnesic AMA agus ANI nuair a measadh coinneáil 3 h tar éis athghníomhaithe agus rinneadh aithris air trí bhac a chur ar léiriú an mharcóra athchomhdhlúthaithe Zif268 sa hippocampus. Is dócha go bhféadfadh cosc ​​folaigh cuntas a thabhairt ar ár dtorthaí toisc go bhfuil sé tuairiscithe arís agus arís eile go méadaíonn réamh-nochtadh do chomhthéacs na hoiliúna seachas laghduithe ar eagla ar neart cuimhne (Pisano et al., 2012), rud ar cheart dó, dá réir sin, an chuimhne a chur in aghaidh athdhlúthú. (Suzuki et al., 2004; Wang et al., 2009). Ar aon chuma, níor athraigh réamh-nochtadh don ghaireas SD-IA neart nó marthanacht chuimhne SD-IA, agus bhí éifeacht AMA agus ANI ar athchomhdhlúthú neamhspleách ar neart na freagartha seachanta, atá in éineacht leis an bhfíric go bhfuil. d’iompaigh réamhnochtadh arís agus arís eile an rian so-ghabhálach in ionad ionramhálacha hippocampal frithsheasmhach, lig dúinn aon tionchar a d’fhéadfadh a bheith ag éifeacht éascaithe réamhnochta cosúil leis an gceann a thuairiscítear chun cuimhne comhthéacsaithe um eagla comhthéacsaithe a chruthú (Fanselow, 1990; Barrientos et al., 2002).

Tacaíonn an hippocampus leis an scéimre chomhthiomsaitheach a eagraíonn eolas a fuarthas roimhe seo agus a ríomhann comharthaí mímheaitseála (Vinogradova, 2001; Lisman agus Grace, 2005; Schiller et al., 2015). Dá bhrí sin, tá sé beartaithe go mbeadh an hippocampus ag gabháil go sonrach d’athdhlúthú cuimhne nuair a tharlaíonn athghníomhú i gcomhthráth le húrscéalaíocht nó le brath earráide tuartha (Morris et al., 2006; Rossato et al., 2007; Ferna’ndez et al., 2016). Mar sin féin, inár dturgnaimh, ní dhearna ainmhithe rialaithe ná TB aon earráid nó d'fhoghlaim siad aon fhaisnéis nua le linn an tseisiúin athghníomhaithe, ach is cinnte go raibh ionchais éagsúla acu maidir le torthaí féideartha an tseisiúin seo. Maidir le hainmhithe rialaithe, ba é an t-aon iarmhairt intuartha ar éirí as an ardán sábháilte le linn athghníomhaithe ná turraing coise, ach, i gcás francaigh eitinne, ní raibh iarmhairtí an ghnímh seo intuartha go soiléir. Dá bhrí sin, is ábhar misnigh é tuairimíocht a dhéanamh nach é an rud a spreagann rannpháirtíocht an hippocampus in athdhlúthú cuimhne seachanta eagla-spreagtha ná an neamhréireacht idir fíricí agus réamhaisnéisí nó dearcadh na húrnuachta, ach an neamhchinnteacht faoi iar-éifeachtaí seachanta de bharr na comparáide. idir iomaíocht le haghaidh uiríll contrártha.

Gníomhaíocht ascalach sa hippocampus agus athdhlúthú cuimhne seachanta Tá ascaluithe téite hippocampal nasctha le haisghabháil faisnéise ábhartha maidir le rogha le linn cinnteoireachta (Womelsdorf et al., 2010) agus comhordaíonn siad athghníomhú ionchuir éagsúla a mhéadaíonn cruinneas na gcomparáidí (Vinogradova, 2001). Léiríodh inár dtaifeadtaí leictreifiseolaíocha gur mhéadaigh cumhacht téite CA1 in ainmhithe eitinne, ach nach raibh sé in ainmhithe rialaithe, le linn athghníomhaithe cuimhne, rud a thugann le tuiscint go bhféadfadh gníomhaíocht téite hippocampal ríomh na faisnéise contrártha a léiriú ag tús an athchomhdhlúthaithe. Tá sé molta go gcuireann minicíochtaí gáma mall chun cuimhne a aisghabháil agus go n-éascaíonn rithimí gáma gasta ionchódú agus athchódú na faisnéise comhthéacsúla reatha (Colgin, 2016). I gcomhaontú leis na tuarascálacha seo, fuaireamar amach gur léirigh ainmhithe rialaithe agus eitinne araon gníomhaíocht gamma mall méadaithe, ach níor léirigh ach ainmhithe TB athruithe sa bhanda gáma gasta le linn athghníomhachtú cuimhne. San amygdala, tá baint ag cumhacht gáma tapa le comharthaí sábháilteachta agus tá a fhios go bhfuil idirghníomhú sioncronaithe idir an struchtúr seo agus an hippocampus i gceist le léiriú staideanna seachanta agus sábháilteachta (Stujenske et al., 2014). Ansin, míniú eile ar ár dtorthaí is ea go léiríonn an ghníomhaíocht gháma-ghasta sciobtha hippocampal méadaithe a breathnaíodh in ainmhithe eitinne athghníomhachtú na hionadaíochta neamh-iniompaithe a foghlaimíodh le linn réamhnochta arís agus arís eile don ghaireas oiliúna.

Tá baint ag idirghníomhaíochtaí Theta-gáma le plaisteacht synaptic, aisghabháil cuimhne, agus cumarsáid idir réigiúin inchinn (Lisman, 2005; Canolty agus Knight, 2010; Jutras agus Buffalo, 2010; Lesting et al., 2011). Fuaireamar amach go modhnaíonn an chéim téite go láidir aimplitiúid na mbannaí gáma mall agus tapa le linn athghníomhaithe cuimhne in TB, ach nach bhfuil in ainmhithe rialaithe, rud a thugann le tuiscint go bhfuil neart an chúplála tras-minicíochta seo sa hippocampus mar chomhghaol leictreafiseolaíoch d'athdhlúthú cuimhne. Cé gur tuairiscíodh éagsúlachtaí luas-spleách i ngníomhaíocht LFP hippocampal (Whishaw agus Vanderwolf, 1973; Montgomery et al., 2009; Newman et al., 2013), ní dócha go bhféadfadh difríochtaí i ngníomhaíocht mhótair cuntas a thabhairt ar ár dtorthaí mar gheall ar an dá rialú. agus d'fhan ainmhithe eitinne san ardán TB i stát gluaiseachta íosta (treoluas meánach 1 cm/s) le linn an tseisiúin athghníomhaithe.

Conclúidí agus impleachtaí féideartha

Is féidir idirghabhálacha cliniciúla a bhfuil sé mar aidhm acu cuimhne leanúnach eispéiris thrámacha a mhaolú a bheith bunaithe, ní hamháin ar chur isteach ar athdhlúthú cuimhne seachanta ach freisin ar fheabhsú díothú cuimhne seachanta (Vervliet et al., 2013; Schwabe et al., 2014). Díothú is ea an próiseas trína laghdaítear an dóchúlacht go n-astú freagra foghlamtha ar athghníomhú neamhthreisithe arís agus arís eile agus cruthaítear cuimhne coisctheach a chríochnaíonn in iomaíocht leis an rian bunaidh. Próisis chomheisiatach iad athdhlúthú agus díothú (Merlo et al., 2014) agus tá sé tugtha le fios go mbraitheann cibé an mbíonn foghlaim díothaithe mar thoradh ar aisghabháil nó athdhlúthú cuimhne ar na coinníollacha teorann atá i réim le linn an tseisiúin athghníomhaithe. Mar sin féin, cé go bhfuil díothú agus athdhlúthú eisiach ar a chéile, tá rian na cuimhne coisctheach a chothaíonn foghlaim díothaithe so-ghabhálach d’athdhlúthú (Rossato et al., 2010). Mar shampla, déantar cuimhne díothaithe SD-IA faoi athchomhdhlúthú próitéin-sintéise-spleách sa hippocampus ar athghníomhú agus is féidir a ionramháil ceachtar an freagra seachanta nó feabhas a chur ar rian cuimhne díothaithe (Radiske et al., 2015; Rosas-Vidal et al., 2015). Tugann na torthaí seo, mar aon leis na torthaí a cuireadh i láthair sa staidéar seo, le fios go láidir go bhfuil an hippocampus ag gabháil d’athdhlúthú cuimhne nuair a aimsítear comharthaí contrártha le linn an tseisiúin athghníomhaithe agus gurb í an léiriú cuimhneacháin a rialaíonn iompar an ainmhí sa seisiún sin an ceann a thagann chun cinn. i mbaol trasnaíochta cógaseolaíochta, mar a mhol teoiric an rian ceannasachta (Eisenberg et al., 2003). Laistigh den chreat seo, molaimid gur cheart teiripí atá bunaithe ar chur isteach ar athdhlúthú cuimhne a bheith níos fearr chun tráma agus fóibe a bhaineann le comhthéacsanna coitianta a chóireáil, ach ba cheart go mbeadh idirghabhálacha bunaithe ar éascú díothaithe mar an oideas roghnaithe nuair a eascraíonn imeachtaí trámacha ó chúlraí neamhaithnidiúla. . Ar deireadh, tugann ár dtorthaí le fios freisin go bhféadfadh anailísí cúplála céim-aimplitiúid ó chomharthaí EEG a taifeadadh le linn síciteiripe atá bunaithe ar chomhdhlúthú a bheith úsáideach chun tarlú iarbhír an phróisis seo a fhíorú agus éifeachtúlacht na cóireála a thuar.