اثرات متفاوت غنی‌سازی محیطی مختصر به دنبال انزوای اجتماعی در موش‌ها قسمت 3

فعالیت عصبی

ما تعداد سلول‌های c-Fos+ را در هر ناحیه مورد علاقه اندازه‌گیری کردیم، میانگین حسابی را برای هر حیوان گرفتیم و مقایسه‌هایی در سطح گروه انجام دادیم (شکل 6). بخش‌های بررسی‌شده در سطوح روسترا-دمی مشابه (-3.{6}} تا -3.6 از نقطه Bregma؛ Paxinos & Watson، 2006) به دست آمدند.

نورون ها اساسی ترین واحدهای عصبی در مغز هستند و نقش حیاتی در بدن انسان دارند. فعالیت نورون نقش کلیدی در حافظه، تفکر، تصمیم گیری و وضعیت هوشیاری انسان دارد. در زیر به رابطه بین فعالیت عصبی و حافظه عمیق تر خواهیم پرداخت.

اول، تأثیر فعالیت عصبی در مغز بر حافظه را می توان از طریق اتصالات سیناپسی نورون ها درک کرد. هزاران ارتباط سیناپسی را می توان بین نورون ها ایجاد کرد و این اتصالات مسیرهای مهمی برای انتقال اطلاعات در مغز هستند. هنگامی که یک نورون فعال می شود، انتقال دهنده های عصبی آزاد می شوند که بر وضعیت فعالیت نورون های همسایه تأثیر می گذارد. این ارتباطات سیناپسی را می توان از طریق استفاده مداوم تقویت کرد و در نتیجه حفظ و بازیابی حافظه را افزایش داد.

دوم، فعالیت های عصبی را می توان به دو دسته تقسیم کرد: تحریک و مهار. وقتی نورون‌ها برانگیخته می‌شوند، سیگنال‌های الکتریکی که تولید می‌کنند می‌توانند به نورون‌های همسایه منتشر شوند و فعالیت تحریکی نورون را تقویت کنند. این فعالیت تحریک کننده برای افزایش حفظ و بازیابی حافظه مهم است، زیرا به افراد کمک می کند اطلاعات را بهتر به خاطر بسپارند و درک کنند. در مقابل، وقتی نورون‌ها مهار می‌شوند، سیگنال‌های الکتریکی که تولید می‌کنند، فعالیت نورون‌های همسایه را سرکوب می‌کنند و در نتیجه توانایی مغز برای پردازش اطلاعات را تضعیف می‌کنند. بنابراین باید سعی کنیم از برخی عادات و محیط های ناسالم مانند افراط در نوشیدن الکل و کم خوابی پرهیز کنیم. این عادات ممکن است به فعالیت نورون ها آسیب برساند و مانع یادگیری و حافظه شود.

در نهایت باید با نگرش خوش بینانه با چالش های زندگی روبرو شویم. این به این دلیل است که یک حالت عاطفی خوش بینانه می تواند ارتباطات بین نورون ها را تقویت کند و حافظه را بیشتر تقویت کند. برعکس، حالت‌های عاطفی منفی ممکن است در ارتباطات بین نورون‌ها اختلال ایجاد کند و باعث شکننده‌تر شدن حافظه افراد شود.

به طور خلاصه، فعالیت عصبی ارتباط نزدیکی با حافظه دارد. با تقویت ارتباطات سیناپسی بین نورون‌ها، حفظ فعالیت تحریک‌آمیز نورون‌ها، دوری از عادات و محیط‌های ناسالم و حفظ نگرش خوش‌بینانه، می‌توانیم به طور مداوم حافظه خود را بهبود بخشیده و در یادگیری و زندگی به موفقیت بیشتری برسیم. مشاهده می شود که ما نیاز به بهبود حافظه داریم و سیستانچ دسرتیکولا می تواند حافظه را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد زیرا سیستانچ دسرتیکولا یک ماده دارویی سنتی چینی است که اثرات منحصر به فرد بسیاری دارد که یکی از آنها بهبود حافظه است. اثربخشی گوشت چرخ کرده از مواد فعال مختلفی که شامل اسید، پلی ساکاریدها، فلاونوئیدها و غیره است، ناشی می شود. این مواد می توانند به طرق مختلف سلامت مغز را ارتقا دهند.

روی 10 روش برای بهبود حافظه کلیک کنید

همانطور که در تصویر نشان‌بندی ایمنی c-Fos نشان داده شد (شکل 6)، ما دریافتیم که تعداد سلول‌های c-Fos+ در RSC برای SI پیوسته به طور قابل‌توجهی متفاوت بود (M{4}}.5، SD=438.4). ) و SI به حیوانات EE (M=3443.7,SD=856.3; t (10)=2.77, p=0.02, d {{17 }}.6، آزمون t نمونه های مستقل؛ شکل 7). به طور مشابه، در PRC، حیوانات SI پیوسته (M=739.7، SD=201.4) به طور قابل‌توجهی تعداد سلول‌های c-Fos+ در مقایسه با گروه آزمایشی (M=2398}.3، SD) کمتری داشتند.=1070.6؛ t (10)=3.73, p=0.004,d=2.15, t-test نمونه های مستقل؛ شکل 7).

چنین تفاوتی در LA مشاهده نشد. t (8)=0.48, p=0.647, مستقل نمونه t-test;شکل 7) یا BL (SI پیوسته: M=588.2, SD {{16} }}.5 در مقابل SI به EE: M=1176.4, SD=677.7; t (8)=1.66, p=0.136,independent نمونه t-test؛ شکل 7).

بحث

ما نشان می‌دهیم که یک EE مختصر پس از 30 روز انزوای اجتماعی نتایج مخالفی در رفتارهای افسردگی و اضطراب ایجاد کرد. در مقایسه با گروه کنترل، حیوانات تغییر یافته از SI به EE افزایش ناامیدی رفتاری FST را نشان دادند. در مقابل، ما یک اثر ضد اضطراب قابل توجهی را در همان گروه پس از 5 روز غنی‌سازی پیدا کردیم.

به طور خلاصه، حیوانات غنی شده به دنبال SI عملکرد حافظه فضایی بهتری را در 2 روز اول WYM در ​​مقایسه با گروه SI پیوسته نشان دادند که نشان دهنده یادگیری سریعتر است. غنی سازی مختصر با تغییرات در سطوح فعالیت عصبی در قشر خلفی طحالی و پریرینال همراه بود. حیوانات SI به EE تعداد قابل توجهی سلول های c-Fos+ در این مناطق قشر مغز نسبت به حیوانات کنترل داشتند.

با تکرار تحقیقات قبلی مبنی بر کاهش وزن در EE (Harati et al., 2011; Moncek et al., 2004; Zaias et al., 2008)، وزن بدن حیوانات SI به EE پس از غنی سازی به میزان قابل توجهی کاهش یافت. این برخلاف سایر گزارش‌های کاری بود که هیچ اثر مزمن (گلوک و همکاران، 2017؛ گریمت همکاران، 2016، 2018) یا غنی‌سازی مختصر (بیل و همکاران، 2011) بر وزن را گزارش نکردند.

چرخ دونده ارائه شده در قفس غنی سازی (آگوستسون و همکاران، 2002؛ هاراتی و همکاران، 2011؛ ​​استاینت همکاران، 2016) و سرکوب اولیه تغذیه کوتاه مدت در حیوانات جفت دار به دنبال جداسازی مشاهده شد (Lopak & Eikelboom, 200; کانر و ایکلبوم، 2000؛ ویزینگر و همکاران، 1989) ممکن است این تفاوت را توضیح داده باشند.

جداسازی طولانی مدت مصرف غذا (Helemans و همکاران، 2004) یا وزن بدن (Fone & Porkess, 2008) را تغییر نمی دهد، چنین تغییر وزنی در حیوانات SI مداوم مشاهده نشد.

لازم به ذکر است که ناامیدی رفتاری مشاهده شده در گروه SI به EE بازتابی از تغییرات تفاوت متابولیک نبود، زیرا فعالیت کلی حرکتی در OFT بین گروه ها تفاوتی نداشت. این یافته با توجه به اینکه SI مزمن یا نیمه مزمن می تواند خود به عنوان یک مدل افسردگی جوندگان مورد استفاده قرار گیرد قابل توجه است (Djordjevic et al., 2015; Stanisavljević et al., 2019).

در مقابل، نتایج متناقضی برای اثرات EE بر ناامیدی رفتاری وجود دارد. برخی از مطالعات هیچ اثر قابل توجهی را گزارش نمی کنند (Cui و همکاران، 2006؛ Simpsonet al.، 2012)، در حالی که برخی دیگر افزایش تحرک را در مرحله آزمایشی FST مشاهده کردند که نشان دهنده اثر ضد افسردگی است (Brenes و همکاران، 2008؛ Cui و همکاران، 2006). پورسلت و همکاران، 1977).

یکی از دلایل اثرات مضطرب EE مختصر مشاهده شده در مطالعه ما می تواند استرس جدید ناشی از قفس غنی سازی به دنبال انزوای نسبتاً طولانی مدت با حداقل تحریک محیطی باشد (هنسی و فوی، 1987؛ میورا و همکاران، 2002). پدیده ای که در انسان نیز مشاهده شد، استرس جدید با تغییرات در سطوح سیناپتیک مونوآمین و افزایش فعالیت محور HPA همراه بود (Miuraet al., 2002). با این حال، اثر افسردگی مختصر EE در مطالعه ما با یک اثر ضد اضطراب قابل توجه مشاهده شده در EPM همراه بود (شکل 4).

غنی‌سازی محیطی همچنین می‌تواند با ایجاد استرس ازدحام به‌عنوان یک عامل استرس‌زای اجتماعی عمل کند، به‌ویژه در مالرات‌هایی که با یکدیگر آشنا نیستند (براون و گرونبرگ، 1995).

لازم به ذکر است که هشت حیوان در گروه theSI به EE در اصل از چهار قفس خانگی مختلف بودند که باعث می‌شود بیشتر حیوانات دیگر در قفس EE آشنا نباشند. ازدحام، مانند استرس انزوا، با افزایش سطوح پلاسمایی هورمون آدرنوکورتیکوتروپیک (ACTH) و کورتیکوسترون (CORT) مرتبط است (Dronjak et al., 2004).

با وجود این تغییرات بالقوه، غنی سازی مختصر در این مطالعه یک اثر ضد اضطراب عمیق ایجاد کرد، همانطور که در اکثر تحقیقات قبلی مشاهده شد (Galani و همکاران، 2007؛ Haratiet al., 2013؛ Leal-Galicia و همکاران، 2008؛ Leal-Galicia و همکاران .، 2007؛ Peña و همکاران، 2006؛ Sampedro-Piquero و همکاران، 2014؛ اما رجوع کنید به Goes et al.، 2015؛ Mann & Gervais، 2011). در مقابل، انزوای طولانی مدت اغلب منجر به یک اثر اضطراب زا در EPM می شود (Djordjevic et al., 2015; Hall, 1998)، و همچنین معیارهای دیگر رفتار اضطراب مانند (Spasojevic et al., 2007; Zlatković et al., 2014).

مشابه طرح مطالعه حاضر، راونل و همکاران. (2013) نشان داد که موش‌هایی که برای نشان دادن اضطراب بالا و در معرض EE پس از شیر گرفتن قرار گرفتند، در مقایسه با موش‌های فقیر با اضطراب بالا، زمان بیشتری را در آغوش باز EPM سپری کردند.

این یافته‌ها نشان می‌دهند که برخلاف ناامیدی رفتاری، رابطه بین شرایط زندگی (محیطی) و اضطراب ساده است: افزایش در غنای کاهش اضطراب (Benaroya-Milshtein et al., 2004; Ravenelle et al., 2014; Sampedro-Piquero et al., 2014). ). مطابق با یافته‌های حاضر، سایر آزمایش‌های مختصر EE اثرات ضداضطراب را برای 2 هفته غنی‌سازی گزارش کردند (BrionesAranda و همکاران، 2020). طول و شدت غنی‌سازی ممکن است در معدود مطالعاتی که اثر ضد اضطرابی غنی‌سازی را گزارش نکرده‌اند، کافی نبوده باشد (به Goes et al., 2015؛ Simpson & Kelly, 2012 مراجعه کنید). قفس EE در مطالعه فعلی شامل یک چرخ دویدن برای ورزش داوطلبانه بود که باعث کاهش بیشتر رفتار شبه اضطرابی در EPM می شود (Binderet al., 2004; Burghardt et al., 2004).

برای ارزیابی اثرات شناختی غنی سازی کوتاه، ما یک کار حافظه ساده اما همه کاره، آزمون تناوب خود به خودی WYM را انتخاب کردیم. این حافظه کاری فضایی به ساختارهای مختلفی از جمله قشر جلوی پیشانی، هیپوکامپ و پیش مغز قاعده ای بستگی دارد. شرایط فقیرانه مسکن و انزوای اجتماعی منجر به چندین تغییر مرتبط با انعطاف پذیری در قشر مغز می شود (گرگوری و زوملینسکی، 2008؛ ایراچی و همکاران، 2016؛ پوپا و همکاران، 2020)، همراه با اختلال در وظایف حافظه کاری فضایی (گرگوری و سوملنسکی، 2008؛ ملندز و همکاران، 2004).

غنی‌سازی، در تضاد، اغلب اثر معکوس را در سطح رفتاری نورونالند ایجاد می‌کند (Sampedro-Piquero و همکاران، 2013). یافته های ما نشان می دهد که 5 روز غنی سازی به اندازه کافی قوی بود که عملکرد حافظه کاری فضایی را پس از 30 روز استرس SI افزایش داد. این تفاوت در روز سوم آزمون زمانی که هر دو گروه کاهش قابل توجهی در تأخیر خود برای یافتن پلت فرم صحیح نشان دادند، ادامه پیدا نکرد. طبیعت پر استرس WYM ممکن است به این نتایج کمک کرده باشد.

وظیفه WYM، مانند سایر پیچ و خم های آبی، بر انگیزه ذاتی حیوان برای فرار از شرایط بد (یعنی آب) متکی است. تفاوت در سطوح اضطراب ممکن است بر عملکرد حافظه در جلسات اولیه قبل از اینکه حیوانات یاد بگیرند که سکوی فرار وجود دارد، تأثیر بگذارد. چنین تأثیر تفاضلی گذرا خواهد بود زیرا شش آزمایش متوالی در روز وجود داشت و حیواناتی که قادر به یافتن مکان سکو در 60 ثانیه نبودند در پایان هر آزمایش به آرامی به سمت آن هدایت می شدند.

ما این یافته‌های رفتاری مختلف را با ایمونوهیستوشیمی c-Fos مرتبط کردیم. از آنجایی که سطح اوج بیان c-fosprotein تقریباً 90 دقیقه قبل از پرفیوژن رخ می دهد، تفاوت های سطح گروه مشاهده شده در فعالیت عصبی عمدتاً منعکس کننده شرایط مختلف محیطی است.

با این حال، برخی از این تفاوت‌ها ممکن است به دلیل تغییرات طولانی‌مدت در مدارهای عصبی ناشی از EE مختصر و اثرات متفاوت آزمایش‌های رفتاری بعدی باشد. در تئوری، EE مختصر ممکن است مدارهای جدیدی را ایجاد کرده و مدارهای قدیمی را در مناطق خاص اصلاح کرده باشد، که منجر به تفاوت در تعداد نورون های فعال در شرایط یکسان می شود (Nikolaev et al., 2002; Zorzoet al., 2019). در مطالعه ما، جداسازی این تغییرات پایدار در فعالیت عصبی از تفاوت‌های گذرا که فعالیت را تقریباً 90 دقیقه قبل از پرفیوژن منعکس می‌کنند، ممکن نبود.

در حیوانات SI تا EE، سلول‌های morec-Fos+ را در قشر پشت طحالی ثبت کردیم، قشر ارتباطی که در ناوبری فضایی آلوسنتریک و حافظه در میان چندین عملکرد دیگر نقش دارد (هیندلی و همکاران، 2014؛ ون و اگلتون، 2002). علاوه بر این، این حیوانات دارای سلول‌های c-Fos+ بیشتری در قشر پریرینال، ناحیه قشر مغزی زیربنایی تشخیص شی و حافظه تداعی بودند (Samarthet al., 2017؛ Unal et al., 2012). این ساختار، که متراکم ترین آوران قشر انتورینال را فراهم می کند، برای حافظه کاری فضایی نیز مورد نیاز است (لیو و بیلکی، 2001). هر دو نتیجه یادگیری سریع‌تر مشاهده‌شده در بین حیوانات SI تا EE را در مرحله اولیه WYM تکمیل می‌کنند.

هیچ تفاوتی در سطح گروهی در برچسب‌گذاری c-Fos در هسته‌های جانبی و قاعده‌ای جانبی آمیگدال وجود نداشت. مطالعه قبلی در مورد رنگ‌پذیری FosB/DFosB در کمپلکس قاعده‌ای جانبی آمیگدال (BLA) و قشر پیشانی میانی (mPFC) پس از تغییر SI به EE (هر 4 هفته) نشان‌گذاری ایمنی بیشتری را در BLA حیوانات جدا شده و mPFC از SI به حیوانات EE را نشان داد. و همکاران، 2019). تعداد بیشتر سلول‌های c-Fos+ یافت شده در قشر خلفی و پریرینال حیوانات SI تا EE در یافته‌های ما مطابق با مشاهدات فوق‌الذکر انجام شده در mPFC است. در مقابل، ما تفاوت معناداری در LA یاBL مشاهده نکردیم. این احتمال وجود دارد که رنگپذیری c-Fos مشاهده شده در آمیگدال عمدتاً منعکس کننده تغییرات گذرا در فعالیت عصبی است: نورونهایی با سطح بالایی از شلیک تقریباً 90 دقیقه قبل از پرفیوژن. از این رو، نتایج رفتاری دیفرانسیل مشاهده شده در FST و EPM با تفاوت پایدار در فعالیت عصبی مرتبط نیست.

با وجود محبوبیت آن در علوم اعصاب رفتاری، بحث عمده ای در مورد اعتبار FST به عنوان یک مدل جوندگان افسردگی بالینی وجود دارد. یکی از انتقادات، عدم تحرک در FST را به عنوان یک رفتار انطباقی و نه نشانه ای از ناامیدی رفتاری در نظر می گیرد (Anyan & Amir، 2018؛ Borsini و همکاران، 1986؛ Molendijk & de Kloet، 2015، 2019). طبق این دیدگاه، افزایش بی‌حرکتی FST-2 گروه SI به EE ممکن است نشان‌دهنده ناامیدی رفتاری نباشد. اما منعکس کننده انطباق رفتاری (یا یادگیری) بهتر گروه غنی شده مختصر است. با این حال، اگر افزایش بی‌حرکتی گروه آزمایش صرفاً ناشی از افزایش ظرفیت آنها برای سازگاری باشد، احتمالاً در عملکرد کلی WYM آنها منعکس می‌شود. FST-2 با چهار روز غنی‌سازی انجام شد، در حالی که آخرین جلسه WYM پس از گذراندن 10 روز در قفس EE انجام می شود. بنابراین این احتمال وجود دارد که بیشتر، اگر نه همه، تفاوت بی حرکتی در FST، منعکس کننده تفاوت های سطح گروه در پردازش عاطفی باشد.

یکی از محدودیت های مطالعه حاضر استفاده انحصاری از موش های صحرایی نر بود. موش‌های آزمایشگاهی از گونه‌های مختلف، مانند انسان‌ها، تفاوت‌های جنسیتی را در حساسیت به اضطراب و علائم افسردگی مختلف مانند آنهدونیا نشان می‌دهند (Unal & Moustafa, 2021). در مورد اکثر تحقیقات عصبی زیستی با استفاده از مدل های جوندگان، این محدودیت فنی تعمیم یافته های ما را محدود می کند. محدودیت دیگر عدم اندازه گیری هورمون استرس بود. طراحی ما محدود به اندازه‌گیری‌های رفتاری ارزیابی استرس و ارزیابی خارج از بدن فعالیت‌های عصبی اخیر با استفاده از ایمونوهیستوشیمی c-Fos بود.

به طور کلی، ما نشان دادیم که یک روش کوتاه EE برای ایجاد یک اثر ضد اضطراب قابل توجهی به دنبال استرس SI کافی بود. به طرز شگفت انگیزی، نتیجه معکوس در ناامیدی رفتاری ایجاد کرد. حیوانات SI به EE بی‌حرکتی قابل‌توجهی در مرحله آزمایش FST نشان دادند، در حالی که SI مداوم اثر ضد افسردگی نسبی داشت. دوره غنی سازی کوتاه برای تسریع عملکرد حافظه کاری فضایی در فاز اولیه WYM کافی بود. بیان بیشتر پروتئین c-Fos در قشر خلفی و پریرینال حیوانات SI به EE مکمل این مشاهدات بود. از آنجایی که انزوای اجتماعی فراتر از استفاده از آن به عنوان مدل آزمایشگاهی رفت و با همه‌گیری COVID{1} به بخشی معمول از زندگی روزمره تبدیل شد (Unal، 2021)، غنی‌سازی محیطی به عنوان یک الگوی بالقوه قابل ترجمه در برابر انزوای انسان توجه را به خود جلب کرد (Davim et al., 2020؛ روخاس-کارواخال و همکاران، 2021). نتایج ما اثرات متفاوتی را در رفتار افسردگی و اضطراب مانند غنی‌سازی به دنبال انزوای نسبتاً طولانی‌مدت نشان داد. این نشان می دهد که برخلاف تأثیرات شناختی، پیامدهای مؤثر تغییر از وضعیت فقیر به وضعیت غنی ساده نیست. یک سوال مهم این است که آیا این یافته‌ها برای انسان‌هایی که به دنبال انزوای اجتماعی طولانی‌مدت در معرض شرایط نسبتاً غنی قرار می‌گیرند صدق می‌کند یا خیر.

قدردانی نویسندگان از Aybeniz Ece Çetin برای توسعه ایمونوهیستوشیمی c-Fos و Cem Sevinç، Ege Kingir و Salih Çayır برای تجزیه و تحلیل های شمارش سلولی تشکر می کنند. این تحقیق توسط کمک های مالی EMBO (هزینه نصب به GU) و شورای تحقیقات علمی و فناوری ترکیه (پروژه شماره: 121K260) پشتیبانی شد.

منابع

Alleva, E., & Santucci, D. (2001). موقعیت های استرس روانی اجتماعی در مقابل "فیزیکی" در جوندگان و انسان ها: نقش نوروتروفین ها. فیزیولوژی و رفتار، 73 (3)، 313-320.https٪3a٪2f٪2fdoi.org٪2f10.1016٪2fS٪7b٪7b2٪7d٪7d٪7d(01)٪7b٪7b4٪7dX

Anyan, J., & Amir, S. (2018). خیلی افسرده برای شنا کردن یا ترس از توقف؟ تفسیر مجدد آزمون شنای اجباری به عنوان معیاری برای سنجش رفتار اضطرابی. نوروسایکوفارماکول. 43، 931-933.Https٪3a٪2f٪2fdoi.org٪2f10.1038٪2fnpp.2017.260

آشوکان، ا.، هگده، ا.، بالاسینگهام، ا.، و میترا، آر. (2018). محیط مسکن بر بسترهای هیپوکامپ مرتبط با استرس و رفتارهای شبه افسردگی تأثیر می گذارد. تحقیقات مغز، 1683، 78-85.Https٪3a٪2f٪2fdoi.org٪2f10.1016٪2fj.brainres.2018.01.021

آگوستسون، H.، لیندبرگ، L.، Höglund، AU، و Dahlborn، K. (2002). فعل و انفعالات انسان و حیوان و رفاه حیوانات در موشهای صحرایی معمولی و قلمزنی. حیوانات آزمایشگاهی، 36 (3)، 271-281.Https٪3a٪2f٪2fdoi.org٪2f10.1258٪2f002367702320162388

بیل، KEL، مورفی، KG، هریسون، EK، Kerton، AJ، Ghatei، MA، بلوم، SR، و اسمیت، KL (2011). اندازه گیری دقیق وزن بدن و دریافت غذا در موش های صحرایی نر ویستار غنی شده از نظر محیطی. چاقی، 19(8)، 1715-1721.https://doi.org/10.1038/oby.2010.331

بل، JA، Livesey، PJ، و Meyer، JF (2009). غنی‌سازی محیطی بر میزان بقا تأثیر می‌گذارد و کاوش و یادگیری را افزایش می‌دهد، اما پاسخ‌های متغیری به پیچ و خم شعاعی در موش‌های پیر ایجاد می‌کند.https://doi.org/10.1002/dev.20394

For more information:1950477648nn@gmail.com