اثرات متفاوت غنی‌سازی محیطی مختصر به دنبال انزوای اجتماعی در موش‌ها قسمت 1

خلاصه

غنی‌سازی محیطی (EE) در جوندگان با طیف وسیعی از فواید فیزیولوژیکی، عاطفی و شناختی مرتبط است. یک وضعیت ظاهراً متضاد مسکن، انزوای اجتماعی (SI)، به‌عنوان یک مدل استرس جوندگان استفاده می‌شود که تأثیر منفی بر چندین مکانیسم عصبی زیست‌شناختی دارد و مانع شناختی می‌شود. کارایی.

شناخت و حافظه دو جنبه بسیار مهم مغز ما هستند. شناخت به توانایی ما در پردازش اطلاعات از جمله توجه، تفکر، استدلال، قضاوت و حل مسئله اشاره دارد. حافظه به توانایی ذخیره و بازیابی اطلاعات از جمله ذخیره سازی کوتاه مدت، ذخیره سازی طولانی مدت و یادآوری اشاره دارد.

با این حال، عوامل زیادی در زندگی می توانند در شناخت و حافظه ما اختلال ایجاد کنند، مانند اضطراب، استرس، کمبود خواب، رژیم غذایی ناسالم و غیره. بیایید نگاهی بیندازیم که این عوامل چگونه بر شناخت و حافظه ما تأثیر می گذارد.

اضطراب و استرس: وقتی عصبی، مضطرب و استرس داریم، هورمون های ترشح شده از مغز می توانند مانع شناخت و حافظه ما شوند. این عوامل نه تنها بر توانایی ما در تفکر و تصمیم گیری تأثیر می گذارد، بلکه در تمرکز و حافظه ما نیز اختلال ایجاد می کند.

کمبود خواب: خواب زمان مهمی برای ترمیم و شارژ مغز است. وقتی ما کمبود خواب داریم، مغز نمی تواند استراحت کافی داشته باشد، که می تواند منجر به مشکلات شناختی و حافظه مانند فراموشی و مشکل در تمرکز شود.

رژیم غذایی ناسالم: رژیم غذایی برای سلامت جسمانی ما مهم است، اما می تواند بر روی شناخت و حافظه ما نیز تأثیر بگذارد. برخی از عادات غذایی با کمبود مواد مغذی، مانند مصرف بیش از حد قند و چربی اشباع شده، می تواند منجر به کاهش قدرت شناختی و حافظه شود.

خوشبختانه، رفتارهای مثبتی وجود دارد که می توانیم برای تقویت شناخت و حافظه خود انجام دهیم. پسندیدن:

1. ورزش، که می تواند به کاهش استرس و اضطراب و بهبود تمرکز و مهارت های تفکر کمک کند.

2. عادات خواب خوب را حفظ کنید و از زمان استراحت کافی هر شب اطمینان حاصل کنید، که می تواند به مغز ما کمک کند تا به طور کامل ترمیم و شارژ شود.

3. رژیم غذایی سالمی داشته باشید، مصرف قند و چربی اشباع شده را به حداقل برسانید و بیشتر از غذاهای دوستدار مغز مانند ماهی و آجیل استفاده کنید.

به طور خلاصه، شناخت و حافظه برای زندگی روزمره ما بسیار مهم است. ما باید به سلامت جسمی و روانی توجه کنیم و برای ارتقای شناخت و حافظه خود سبک زندگی فعال و سالمی را در پیش بگیریم. مشاهده می شود که باید حافظه خود را تقویت کنیم. Cistanche deserticola می تواند به طور قابل توجهی حافظه را بهبود بخشد زیرا Cistanche deserticola یک ماده دارویی سنتی چینی با اثرات منحصر به فرد بسیاری است 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

طرح‌های آزمایشی که شامل جابجایی بین این شرایط مسکن است، نتایج متفاوتی را تولید کرد. ما اثرات رفتاری و شناختی مختلف EE مختصر را به دنبال استرس طولانی‌مدت ناشی از SI ارزیابی کردیم. ما تأثیر غنی‌سازی را پس از 30 روز انزوا بر ناامیدی رفتاری، رفتار اضطراب‌مانند، و حافظه کاری فضایی در موش‌های صحرایی نر بالغ ویستار نشان دادیم و اثر ضد اضطراب قابل‌توجهی را در گروه تجربی (SI تا EE) یافتیم. جالب توجه است، موش‌هایی که در معرض EE قرار گرفتند نیز در مقایسه با گروه کنترل (SI پیوسته) ناامیدی رفتاری بیشتری را نشان دادند.

هیچ تفاوتی در عملکرد حافظه کاری فضایی در پایان آزمایش 5-روزه ماز Y (WYM) وجود نداشت. با این حال، حیوانات SI به EE عملکرد حافظه بهتری را در 2 روز اول theWYM نشان دادند، که نشان‌دهنده یادگیری سریع‌تر است. در راستای این تفاوت، سلول‌های c-Fos-immunopositive (c-Fos +) به طور قابل‌توجهی در قشر خلفی و پریرینال حیوانات SI به EE ثبت شد.

هسته های جانبی و قاعده جانبی آمیگدالا چنین تفاوتی را نشان ندادند. این نتایج نشان می‌دهد که غنی‌سازی کوتاه به دنبال استرس انزوا منجر به نتایج متفاوتی در سیستم‌های عاطفی و شناختی می‌شود.

کلید واژه ها

غنی سازی محیطی · انزوای اجتماعی · تست شنای اجباری · پیچ و خم به علاوه مرتفع · c-Fos · حافظه فضایی.

معرفی

استرس مزمن ممکن است باعث ایجاد چندین نوع آسیب شناسی روانی از جمله افسردگی، اختلالات اضطرابی و اختلال استرس پس از سانحه شود (Coyne, 1991; McEwen, 2004).

انواع مختلف عوامل استرس زا در مسیرهای عصبی زیستی خاصی عمل می کنند (Alleva & Santucci, 2001) و اثرات متفاوتی در سطوح عصبی، هورمونی و رفتاری دارند (Oishi et al., 2003; Pijlman et al., 2003). شواهد از انسان (Cacioppo & Hawkley، 2003) و سایر مطالعات حیوانی (Cacioppo و همکاران، 2015؛ Filipović و همکاران، 2017) نشان می‌دهند که استرس‌های روانی-اجتماعی منجر به پیامدهای فیزیولوژیکی و عاطفی منحصربه‌فردی می‌شوند که با انواع دیگر عوامل استرس‌زا مشاهده نمی‌شوند.

انزوای اجتماعی (SI)، پدیده‌ای که به طور گسترده در طول همه‌گیری COVID{0}} تجربه شده است (Unal, 2021)، منبع اصلی استرس روانی اجتماعی مرتبط با مشکلات سلامتی از جمله افسردگی است (House et al., 1988). برای تقلید از SI انسان در مدل های حیوانی، جوندگان در معرض مسکن فردی با تحریک شنوایی و بویایی منظم اما ورودی بصری و لمسی محدود قرار می گیرند (گارزون و دل ریو، 1981).

جوندگانی که در خانه‌های شخصی نگهداری می‌شوند، اختلال طولانی‌مدت در رفتار پاداش‌جویی و وظایف شناختی مختلف را نشان می‌دهند که اغلب با افزایش سطح اضطراب و رفتارهای شبه افسردگی همراه است (Carnevali و همکاران، 2012؛ ناکایاسو و ایشی، 2008؛ فون فریجتجت همکاران، 2000).

SI طولانی مدت از نوروژنز هیپوکامپ جلوگیری می کند (Stranahan و همکاران، 2006)، باعث اختلال در تنظیم خودکار قلب و قلب می شود (Grippo و همکاران، 2007)، و پاسخ عصبی التهابی به سکته را تغییر می دهد (Karelina و همکاران، 2009).

چندین نوع درمان غیردارویی برای مسدود کردن یا معکوس کردن پیامدهای استرس طولانی مدت در جوندگان آزمایش شده است. غنی سازی محیطی (EE) که توسط دونالد هب (1947) ارائه شد، در جلوگیری از اثرات نامطلوب اشکال مختلف استرس مزمن، از جمله SI بسیار موفق بود. مطالعات پیشگام در دهه 1960، EE را به یک الگوی رفتاری استاندارد جوندگان تبدیل کرد (روزنزوایگ، 1966؛ روزنزوایگ و همکاران، 1962)، با نشان دادن اثرات محرک های محیطی بر انواع پارامترهای عصبی زیستی در مقیاس بزرگ، مانند "وزن کل مغز" یا " محتوای کل DNA یا RNA" در مغز (بنت و همکاران، 1969؛ روزنزوایگ و همکاران، 1967؛ روزنزوایگ و بنت، 1969).

کار بعدی اثرات بهبود دهنده آن را بر بیماری های عصبی، آسیب مغزی تروماتیک، اختلالات رشد عصبی، و آسیب شناسی های روانی، مانند اسکیزوفرنی، افسردگی، و اضطراب نشان داد (Laviola et al., 2008; Nithianantharajah & Hannan, 2006; Renoir, 2006). کاربردهای EE یافته های ثابتی را در معکوس کردن نورون (Biggio و همکاران، 2019؛ Cao و همکاران، 2018؛ Monteiro و همکاران، 2014)، فیزیولوژیکی (Vitalo و همکاران، 2012؛ Watanasriyakul و همکاران، 2019) و شناختی ایجاد کردند. (لامبرت و گیلت، 2021) کمبودهای SI اما منجر به نتایج متفاوتی از پیامدهای عاطفی آن شد.
تغییر از SI toEE یک اثر ضد افسردگی در موش‌های صحرایی (Brenes و همکاران، 2020) و چمن‌زارهای تک‌همسر اجتماعی ایجاد کرد (Grippo et al., 2014; Normann et al., 2021). برای رفتار شبه اضطرابی، اثر غیر اضطرابی در موش‌ها به دنبال تغییر از SI به EE مشاهده شد (Mora-Gallegos & Fornaguera, 2019)، بر خلاف آزمایش‌های EE که شامل هیچ تغییری در شرایط زندگی نمی‌شوند (Peña و همکاران، 2006).

یک مطالعه جدیدتر زمانی که EE فرصتی برای ورزش داوطلبانه فراهم کرد، یک اثر ضد اضطراب قابل توجهی را در حشرات چمنزار نشان داد (Normann et al., 2021). در مقابل، مطالعه دیگری که از سوئیچ SI به EE استفاده کرد، مشاهده کرد که موش‌های جدا شده در مقایسه با موش‌های گروه‌بندی‌شده سطوح پایین‌تری از اضطراب داشتند (لوپز و لابر، 2015).

برای به دست آوردن درک جامعی از اثرات SI طولانی مدت EEon، ناامیدی رفتاری، رفتار شبه اضطرابی و حافظه کاری فضایی را در همان طرح آزمایشی ارزیابی کردیم. ما این نتایج رفتاری را با ایمونوهیستوشیمی برای پروتئین c-Fos و همبستگی‌های عصبی روش EE در ساختارهای مختلف آمیگدال کورتیکالند ترکیب می‌کنیم.

مطالعات انزوا و غنی‌سازی اغلب از ناامیدی رفتاری و آندونیا استفاده می‌کنند-دو فنوتیپ روان‌پزشکی که آسیب‌شناسی اختلالات افسردگی را خلاصه می‌کند (Carrier & Kabbaj, 2012; Djordjevic et al., 2012; Gould& Gottesman, 2006;

مطالعات با استفاده از حیوانات خانگی به عنوان کنترل نشان می‌دهد که 21-استرس daySI منجر به ناامیدی رفتاری می‌شود، که به عنوان افزایش بی‌حرکتی در آزمون شنای اجباری (FST) تعریف می‌شود (Unal & Canbeyli، 2019)، و همچنین بی‌هدیونی، که به صورت کاهش منعکس می‌شود. ترجیح اینساکروز بر خلاف SI، روش های غنی سازی اثرات درمانی را برای هر دو پدیده ارائه می دهد (اشوکان و همکاران، 2018؛ میترا و ساپلسکی، 2009؛ وینا و همکاران، 2009).

کار فوق الذکر با استفاده از سوئیچ جداسازی به غنی سازی، این نتایج را تکرار کرد و یک اثر ضد افسردگی را در گروه EE نشان داد (برنز و همکاران، 2020؛ گریپو و همکاران، 2014؛ نورمن و همکاران، 2021).

برخلاف مدل‌های رفتار افسردگی جوندگان، معیارهای اضطراب یافته‌های متناقضی را در تحقیقاتی که شامل SI یا EE می‌شوند، ایجاد کرد. چندین مطالعه طولانی مدت EE اثرات ضد اضطراب را گزارش کردند (Brenes Sáenz et al., 2006; Harati et al., 2013; Leal-Galicia et al., 2007; Leal-Galiciaet al., 2008; Peña et al., 2006). در حالی که برخی دیگر هیچ تغییری در عملکرد ماز به علاوه مرتفع (EPM) پیدا نکردند (Goes et al., 2015)، یا یک اثر ضد اضطراب زا را گزارش کردند (Mann & Gervais, 2011).

اثرات SI بر رفتار شبه اضطرابی نیز نتایج متفاوتی ایجاد کرد (باتلر، کارتر، و وینر، 2014b). برخی اثرات ضد اضطراب گزارش کردند (Chappellet al., 2013; McCool & Chappell, 2009; Zhang et al., 2012) در حالی که دیگران هیچ تأثیری از SI بر ترجیح بازو در EPM نشان ندادند (Butler, Ariwodola, & Weiner, 2014a؛ Butler,Carter ، و همکاران، 2014؛ سیمپسون و همکاران، 2012).

این ناهماهنگی برای چند آزمایشی که شامل یک SI به EEswitch است ادامه دارد. یک اثر ضد اضطراب در موشهای چمنزار مشاهده شد (نورمن و همکاران، 2021)، در حالی که هیچ تغییر قابل توجهی در موشها مشاهده نشد (Mora-Gallegos & Fornaguera، 2019)، و یک اثر اضطراب زا در موشهای غنی شده یافت شد (لوپز و لابر، 2015). .

اثرات شناختی تغییر از SI به EE در مقایسه با پیامدهای عاطفی مستقیم است.

انواع مختلف SI حافظه کاری فضایی غیرانسانی (Volkers & Scherder, 2011) و سایر حیوانات را مختل می کند (فیشر و همکاران، 2012؛ Gregory & Szumlinski، 2008؛ Zorzoet al., 2019)، به ویژه زمانی که پس از از شیر گرفتن معرفی شود (Kosten). همکاران، 2012). EE طولانی مدت، در مقابل، چندین نوع حافظه را بهبود می بخشد (هراتی و همکاران، 2011)، همانطور که در پیچ و خم بازوی شعاعی (بل و همکاران، 2009)، هب-ویلیامسماز (کوبایاشی و همکاران، 2002) مشاهده شد. پیچ و خم آبی موریس (نیلسون و همکاران، 1999؛ Schrijver و همکاران، 2002).

همانطور که در پروتکل های جداسازی، ظهور اثرات شناختی به دنبال EE وابسته به زمان است. توس و همکاران (2013) نشان داد که یک 6-دوره EE مستمر، اما نه 3 هفته، می‌تواند حافظه کاری را بهبود بخشد. افزایش عملکرد حافظه به رهبری EE با انعطاف پذیری سیناپسی طولانی مدت (Steinet al., 2016) و نوروژنز هیپوکامپ (Nilsson et al., 1999) مرتبط بود.

اثرات شناختی مثبت EE ممکن است یا ممکن است به دنبال یک الگوی استرس ظاهر شوند. برخی از مطالعات نشان دادند که EE کوتاه مدت به دنبال استرس مزمن بر کمبودهای ناشی از استرس در حافظه فضایی غلبه کرد (Hutchinsonet al., 2012; Veena et al., 2009)، در حالی که برخی دیگر نشان دادند که عملکرد حافظه فضایی پس از استرس حاد تحت تأثیر شرایط مسکن قرار نمی گیرد (Del. آرکو و همکاران، 2007؛ گاریدو و همکاران، 2013؛ سگویا و همکاران، 2008).

اجتماعی شدن مجدد در قفس های استاندارد به دنبال SI برای غلبه بر نقص های شناختی ناشی از این مدل استرس کافی بود (چنت همکاران، 2016). تغییر موش های مسن از SI به EE به مدت 3 ماه منجر به عملکرد بهتر در پیچ و خم های پیچیده و کوچه های کور شد، در حالی که تغییر از قفس های استاندارد یا غنی شده به ایزوله این عملکرد را مختل کرد (Winocur, 1998).

این مطالعات در مجموع نشان می دهد که تغییرات عاطفی و شناختی مشاهده شده توسط غنی سازی اغلب به دوره های نسبتا طولانی مسکن متفاوت نیاز دارند. مدل‌های مختصر یا غنی‌سازی حاد بیشتر در مطالعات مصرف ساکارز فوق‌الذکر مورد استفاده قرار گرفتند (گریم و همکاران، 2013؛ گریم و همکاران، 2018؛ گریم و همکاران، 2019؛ اسلیکر و همکاران، 2016).

هیچ مطالعه ای اثرات EE مختصر به دنبال استرس انزوای طولانی مدت را بررسی نکرده است. بنابراین، آزمایش کردیم که آیا دستکاری EE کوتاه مدت 3-روز می‌تواند تغییرات عاطفی و شناختی ناشی از استرس طولانی‌مدت ناشی از SI را در موش‌های صحرایی بالغ ویستار معکوس کند.

ما ناامیدی رفتاری را در FST، رفتار اضطراب مانند در EPM، حرکت حرکتی در آزمون میدان باز (OFT)، و عملکرد حافظه کاری فضایی در یک کار ماز Y-آب (WYM) ارزیابی کردیم. رنگپذیری c-Fos در ساختارهای مختلف قشر مغز و آمیگدال مرتبط با حافظه ثبت و مرتبط شد.

مواد و روش ها

فاعل، موضوع
موش‌های صحرایی نر بالغ ویستار (290-340 گرم، n=16) به‌صورت جداگانه (21 ± 1 درجه؛ 50% رطوبت؛ 12:12 روز/چرخه شبانه، چراغ‌ها در ساعت 7:00 صبح روشن شدند) ) در قفس های کوچک SI (36.5 × 16.5 × 12.5 سانتی متر) به مدت 30 روز تا زمانی که بر اساس وزن بدن و قفس خانگی به شرایط آزمایشی و کنترل تقسیم شوند (شکل 1).

حیوانات در گروه آزمایشی (n=8) در یک قفس تک و بزرگ EE (SI تا EE) کنار هم قرار گرفتند، در حالی که حیوانات کنترل (n=8) در قفس SI خود (SI پیوسته) باقی ماندند. غذا و آب به طور آزاد برای هر دو گروه در طول آزمایش ارائه شد. تمام مراحل طبق تایید کمیته اخلاق دانشگاه Boğaziçi برای استفاده از حیوانات در آزمایشات انجام شد.

قبل از آزمایش، حیوانات در قفس‌های استاندارد که شامل چهار حیوان بود، قرار گرفتند. 16 حیوان در مطالعه و 8 حیوان در هر گروه از 4 قفس خانگی متفاوت هستند.

طراحی آزمایشی و غنی سازی محیطی

پس از 30 روز SI، نیمی از موش‌ها به قفس EE منتقل شدند و در مجموع 10 روز تا زمان تثبیت پرفیوژن در آنجا ماندند (شکل 1). آزمایش تجربی با FST پس از 3 روز غنی سازی (گروه SI به EE) در روز 34 (شکل 1) آغاز شد.

به دنبال آن OFT، EPM، و WYM قرار گرفتند. بر این اساس، تحلیل ناامیدی رفتاری 2-روز FST به 3-4 روز غنی‌سازی بستگی دارد، در حالی که نتایج آزمایش نهایی، 5-روز WYM منعکس کننده 5-10 روز مسکن دیفرانسیل است ( عکس. 1). حیوانات 24 ساعت پس از بازگرداندن آنها به قفس خود پس از آخرین آزمایش WYM پرفیوژن شدند (شکل 1).

روش EE (Hebb, 1947؛ Krech et al., 1960) در یک پلکسی شفاف مربعی (66×66 سانتی متر) اجرا شد. این شامل یک چرخ در حال حرکت، یک آینه کوچک، یک جعبه لانه (10 × 10 × 10 سانتی متر)، یک سطح شیبدار متصل به یک پلت فرم (25 × 25 سانتی متر) 20 سانتی متر بالاتر از سطح زمین، و شش اسباب بازی پلاستیکی مختلف بود که روزانه مرتب می شدند. به عنوان یک روش غنی سازی اضافی، حیوانات روزانه به مدت تقریباً 2 دقیقه به کار گرفته شدند.

تست شنا اجباری

FST یک تست رفتاری استرس‌زا است که برای ارزیابی اثربخشی عوامل ضد افسردگی و دستکاری‌ها در جوندگان توسعه یافته است (Porsolt et al., 1977; Unal & Canbeyli, 2019).

پاسخ استرس آزمایش که به نام ناامیدی رفتاری شناخته می‌شود، طی دو روز متوالی در یک استوانه شیشه‌ای اکریلیک (قطر: 3{4}} سانتی‌متر، ارتفاع: 45 سانتی‌متر) پر از 30 سانتی‌متر آب در دمای 0.5 ± 25 درجه ارزیابی شد. طبق روش استاندارد در موش‌ها، هر حیوان به مدت 15 دقیقه در روز سازگاری/پیش آزمون (FST{7}}) و به مدت 5 دقیقه در روز آزمایش (FST-2) پس از 24 ساعت در اتاقک FST قرار گرفت. (Porsoltet al., 1977).

پس از FST{0}}، هر حیوان به مدت 30 دقیقه در قفس استاندارد برای خشک کردن قرار داده شد و سپس به قفس اصلی خود بازگردانده شد. هر جلسه با یک دوربین فیلمبرداری ضبط شد و توسط دو ناظر نابینا از شرایط تجربی کدگذاری شد. دوره‌های بی‌حرکتی (نمرات بی‌حرکتی) میانگین‌گیری شد (پایایی بین‌سنجی: r=0.99) و با استفاده از آزمون t-test نمونه‌های مستقل مقایسه شد.

For more information:19450477648nn@gmail.com