فعل و انفعالات بین آمیگدال و قشر پیش پیشانی داخلی به عنوان تنظیم کننده های بالادست هیپوکامپ برای تثبیت و تقویت حافظه اجتنابی مهاری بازیابی شده

برای اطلاعات بیشتر:ali.ma@wecistanche.com

خلاصه

تثبیت مجدد حافظهتصور می شود که یکحافظه اصلییا اطلاعات جدیدی به حافظه اضافه کنید. بازیابیحافظه اجتنابی مهاری (IA)از طریق تثبیت مجدد حافظه با فعال کردن بیان ژن در آمیگدال، قشر جلوی مغز میانی (mPFC) و هیپوکامپ افزایش می‌یابد، با این حال، نحوه تعامل این نواحی برای تحکیم/تقویت حافظه IA در اینجا مشخص نیست. تنظیم کننده های هیپوکامپ برای IAحافظهتثبیت مجدد، غیرفعال سازی دارویی آمیگدال، mPFC، یا هیپوکامپ بلافاصله پس از بازیابی حافظه IA، تقویت حافظه IA را مسدود کرد، مهمتر از آن، غیرفعال سازی آمیگدال یا mPFC القای c-Fos در آمیگدال، mPFC و انسداد هیپوکامپ هیپوکامپ را مسدود کرد. فقط در هیپوکامپ. این مشاهدات برهمکنش‌های بین آمیگدال و mPFC را نشان می‌دهند و هر دو به عنوان تنظیم‌کننده‌های بالادست هیپوکامپ عمل می‌کنند تا IA را دوباره تحکیم کنند.حافظهیافته‌های ما مکانیسم‌های مداری را در زمینه تقویت حافظه IA از طریق تثبیت مجدد بین آمیگدال، mPFC و هیپوکامپ نشان می‌دهد.

کلید واژه ها:تثبیت مجدد حافظهآمیگدال، قشر پیش پیشانی داخلی، هیپوکامپ،بازیابی حافظه, تقویت حافظه

حافظهبازیابی یک فرآیند غیرفعال نیست، بلکه فرآیندهای حافظه را برای تغییر و/یا به روز رسانی حافظه باز می کند. حافظه بازیابی شده ناپایدار می شود و از طریق تثبیت مجدد حافظه، که نیاز به فعال سازی بیان ژن دارد، دوباره تثبیت می شود [1-9]. تصور می‌شود که تثبیت مجدد حافظه یک حافظه اصلی را حفظ یا تقویت می‌کند یا اطلاعات جدیدی به حافظه اضافه می‌کند [6، 8، 10-12]. پیش از این، ما نشان دادیم که حافظه اجتنابی بازیابی شده (IA) از طریق تثبیت مجدد حافظه، که به بیان ژن در آمیگدال، قشر پیش پیشانی داخلی (mPFC) و هیپوکامپ نیاز دارد، افزایش می‌یابد [9]. مهمتر از همه، مهار سنتز پروتئین در آمیگدال، حافظه IA بازیابی شده را مختل می کند، در حالی که این مهار در mPFC یا هیپوکامپ، تقویت حافظه IA را بدون اختلال مسدود می کند، که نشان می دهد آمیگدال برای تثبیت مجدد/تقویت حافظه IA لازم است، در حالی که mPFC و هیپوکامپ عبارتند از برای تقویت آن مورد نیاز است. این یافته‌ها نشان می‌دهد که شبکه‌های عصبی بین آمیگدال، mPFC و هیپوکامپ برای تقویت/تقویت حافظه IA مورد نیاز هستند، اما آمیگدال نقش‌های متفاوتی از mPFC و هیپوکامپ دارد. با این حال، ناشناخته باقی مانده است که چگونه این مناطق مغز برای تثبیت/تقویت حافظه IA با هم تعامل دارند. در این مطالعه، ما مکانیسم‌های اساسی تقویت/تقویت حافظه IA را با بررسی تعاملات بین آمیگدال، mPFC و هیپوکامپ پس از بازیابی حافظه IA بررسی کردیم.

برای حافظه روی جلوه های Cistanche کلیک کنید

ما در ابتدا اثرات غیرفعال شدن آمیگدال، mPFC (مناطق infralimbic و prelimbic)، یا هیپوکامپ را بر تقویت/تقویت حافظه IA با استفاده از میکرو تزریق لیدوکائین مسدود کننده کانال سدیم (LIDO) در این مناطق بررسی کردیم (شکل lac). در کار IA [9]، موش ها در محفظه نور قرار گرفتند. در 5 ثانیه پس از ورود آنها به محفظه تاریک از محفظه نور، یک شوک الکتریکی به پا ارسال شد (Training). موش‌ها 24 ساعت پس از آموزش (فعال‌سازی مجدد) مجدداً در معرض محفظه نور قرار گرفتند و تأخیر متقاطع آنها برای ورود به محفظه تاریک ارزیابی شد. موش ها بلافاصله پس از ورود به محفظه تاریک بدون اینکه ضربه ای به پا وارد شوند، به قفس خانه خود بازگردانده شدند. بلافاصله پس از فعال‌سازی مجدد، موش‌ها یک میکرو تزریق LIDO یا وسیله نقلیه (VEH) به آمیگدال، mPFC یا هیپوکامپ دریافت کردند. پس از 48 ساعت، تأخیر متقاطع دو بار با فاصله زمانی 48 ساعت (PR-LTM{9}} و{10}}) ارزیابی شد. آنالیز واریانس مکرر دو طرفه (ANOVA) اثرات قابل توجه دارو و دارو در مقابل زمان را شناسایی کرد (شکل lac؛ فایل اضافی 1). مطابق با مطالعه قبلی ما [9]، تجزیه و تحلیل Bonferroni post hoc نشان داد که گروه‌های VEH تأخیر متقاطع قابل‌توجهی در PR-LTM{15}} در مقایسه با فعال‌سازی مجدد نشان دادند، که نشان می‌دهد بازیابی حافظه IA در محفظه نور باعث افزایش حافظه می‌شود (شکل . لاک). در مقابل، گروه‌های LIDO تأخیر متقاطع قابل‌توجهی و قابل‌توجهی کمتری را در PR-LTM در مقایسه با گروه‌های Reactivation و VEH نشان دادند، که نشان می‌دهد غیرفعال شدن آمیگدال، mPFC یا هیپوکامپ بلافاصله پس از فعال‌سازی مجدد، تقویت حافظه IA را مسدود می‌کند. (شکل lac). به طور مهمی، گروه‌های LIDO تأخیر متقاطع به‌ترتیب در PR-LTM-2 در مقایسه با PR-LTM-1 و گروه‌های VEH در PR-LTM-1 به‌طور قابل‌توجهی بیشتر و قابل مقایسه نشان دادند، که نشان می‌دهد که گروه‌های LIDO افزایش حافظه IA را در PR-LTM{25}} در غیاب LIDO micro-infusion در PR-LTM{28}} نشان دادند. در مجموع، مشاهدات ما نشان داد که غیرفعال شدن این نواحی توسط LIDO، افزایش حافظه IA ناشی از بازیابی را مسدود می‌کند.

بعداً اثرات غیرفعال‌سازی آمیگدال، mPFC یا هیپوکامپ توسط میکرو انفوزیون LIDO بر القای بیان c-Fos در سایر مناطق پس از فعال‌سازی مجدد با استفاده از ایمونوهیستوشیمی را بررسی کردیم [9]. ما آزمایش مشابهی را مانند شکل lac انجام دادیم، با این تفاوت که بیان c-Fos در 90 دقیقه پس از فعال سازی مجدد [گروه های فعال سازی مجدد (React)] ارزیابی شد. گروه های بدون فعال سازی (بدون واکنش) آموزش دیدند، اما دوباره در معرض محفظه نور قرار نگرفتند. تعداد سلول های c-Fos مثبت در آمیگدال، mPFC و هیپوکامپ شمارش شد [9]. نکته مهم این است که غیرفعال کردن آمیگدال یا mPFC در گروه‌های React از القای بیان c-Fos در سایر نواحی مغز جلوگیری می‌کند، اگرچه این غیرفعال‌سازی در گروه‌های بدون واکنش بر بیان c-Fos در سایر مناطق مغز تأثیری نمی‌گذارد (شکل. ال جی، h). آنالیز واریانس دوطرفه یک اثر متقابل قابل توجه دارو در مقابل فعال سازی مجدد (قرار گرفتن مجدد یا عدم مواجهه مجدد) در هیپوکامپ (CA1 و CA3)، آمیگدال (مناطق جانبی و قاعده جانبی) و mPFC (مناطق قبل از لیمبیک و زیر لیمبیک) را شناسایی کرد. فایل اضافی 1). گروه‌های React تزریق شده با VEH به آمیگدال یا mPFC در مقایسه با گروه‌های بدون واکنش، القای قابل‌توجهی c-Fos را در آمیگدال، mPFC و هیپوکامپ نشان دادند. در مقابل، گروه‌های React تزریق شده با LIDO به آمیگدال یا mPFC، سطوح پایین‌تری از بیان c-Fos را در نواحی مغز در مقایسه با گروه‌های React-VEH نشان دادند. این مشاهدات نشان می دهد که غیرفعال شدن mPFC یا آمیگدال از القای c-Fos در آمیگدال، mPFC و هیپوکامپ جلوگیری می کند.

شکل 1 اثرات غیرفعال شدن آمیگدال، mPFC، یا هیپوکامپ در القای بیان c-Fos. a-c میکرو انفوزیون LIDO به آمیگدال (a VEH, n=8, LIDO, n=11), mPFC (b VEH, n=9, LIDO, n{{6 }}) یا هیپوکامپ (c VEH، n=10، LIDO، n=9). *پ<0.05; two-way="" repeated=""  anova="" followed="" by="" the="" post="" hoc="" bonferroni="" test.="" d–f="" experimental="" time-course="" and="" representative="" immunohistochemical="" staining="" of="" c-fos-positive="" cells="" in="" the="" ba="" and="" il="" from="" the="" indicated="" group.="" scale="" bar,="" 100="" μm.="" g–i="" c-fos="" expression="" in="" the="" pl="" and="" il="" of="" the="" mpfc,="" ca1,="" ca3,="" and="" dg="" regions="" of="" the="" hippocampus,="" and="" la,="" ba,="" and="" cea="" regions="" of="" the="" amygdala="" 90="" min="" after="" the="" micro-infusion="" of="" lido="" or="" veh="" into="" the="" amygdala="" (g),="" mpfc="" (h)=""  or="" hippocampus="" (i).="" n="7–15" for="" each="" group.=""><0.05; two-way="" anova="" followed="" by="" the="" post="" hoc="" bonferroni="" test.="" anova="" analysis="" of="" variance,="" ba="" basolateral,="" cea="" central,="" dg="" dentate="" gyrus,="" il="" infralimbic,="" la="" lateral,="" lido="" lidocaine,="" no-react="" no="" reactivation,="" pr-ltm-1="" post-reactivation="" long-term="" memory="" test-1,="" pr-ltm-2="" post-reactivation="" long-term="" memory="" test-2,="" pl="" prelimbic,="" react="" reactivation,="" veh="" vehicle.="" error="" bars,="" standard="" error="" of="" the="" mean.="" the="" results="" of="" the="" statistical="" analyses="" are="" presented="" in="" additional="" file="">

در مقابل، غیرفعال شدن هیپوکامپ القای c-Fos را فقط در نواحی CA1 و CA3 هیپوکامپ مهار کرد، بدون اینکه بر بیان c-Fos در آمیگدال و mPFC تأثیر بگذارد (شکل li). آنالیز واریانس دوطرفه یک تعامل قابل توجه دارو در مقابل فعال سازی مجدد را در هیپوکامپ (CAl و CA3) شناسایی کرد، اما نه آمیگدال و mPFC (فایل اضافی 1). گروه Te React تزریق شده با VEH به هیپوکامپ، القای قابل توجهی c-Fos را در آمیگدال، mPFC و هیپوکامپ در مقایسه با گروه‌های بدون واکنش نشان داد. در مقابل، گروه React-LIDO سطوح کمتری از بیان c-Fos را در هیپوکامپ نشان داد، اما بیان قابل مقایسه ای را در آمیگدال و mPFC در مقایسه با گروه React-VEH نشان داد. این مشاهدات نشان می‌دهد که غیرفعال شدن هیپوکامپ نتوانست بر بیان c-Fos در دو منطقه دیگر تأثیر بگذارد. در مجموع، داده های ما نشان می دهد که آمیگدال و mPFC با یکدیگر تعامل دارند و به عنوان تنظیم کننده های بالادست هیپوکامپ عمل می کنند.

ما قبلا نشان دادیم که آمیگدال برای تثبیت مجدد حافظه IA مورد نیاز است، در حالی که mPFC و هیپوکامپ برای تقویت آن مورد نیاز هستند، اما نه تثبیت مجدد [9]، نشان می‌دهد که آمیگدال پس از بازیابی، نقش مرکزی را در تقویت/تقویت حافظه IA بازی می‌کند. با این حال، مطالعه کنونی نشان داد که آمیگدال و mPFC با تعامل با یکدیگر به طور مساوی در تقویت/تقویت حافظه IA نقش دارند.

مشاهدات ما نشان می دهد که هیپوکامپ پس از بازیابی به عنوان یک تنظیم کننده پایین دست آمیگدال و mPFC به تقویت حافظه IA کمک می کند. اگرچه هیپوکامپ ورودی مستقیم از آمیگدال [13] دریافت می کند، ناشناخته است که چگونه mPFC هیپوکامپ را تنظیم می کند، زیرا هیپوکامپ ورودی مستقیم از mPFC دریافت نمی کند. هیپوکامپ ممکن است به طور غیر مستقیم توسط mPFC از طریق آمیگدال تنظیم شود. شناسایی مدارهای عصبی که واسطه ورودی از mPFC به هیپوکامپ هستند، مهم است.

به طور خلاصه، مشاهدات ما نشان می‌دهد که آمیگدال و mPFC با یکدیگر تعامل دارند و به عنوان تنظیم‌کننده‌های بالادست هیپوکامپ برای تثبیت/تقویت حافظه IA بازیابی شده عمل می‌کنند و شبکه‌های عصبی در میان این مناطق، تثبیت/تقویت مجدد حافظه IA را تنظیم می‌کنند.