lung

  • obiecte
  • abstract
  • introducere
  • Rezultatul
  • discuţie
  • metode
  • obiecte
  • Chirurgie și microinfuzie în hipocampul dorsal
  • Condiționarea contextuală a fricii
  • Hibridizare in situ
  • Western blot
  • Mai multe detalii
  • Informatii suplimentare
  • Fișiere PDF
  • Informatii suplimentare
  • Comentarii

obiecte

  • monstru marin mitic
  • Memorie pe termen lung

abstract

Consolidarea memoriei este considerată a fi un proces în care amintirile stocate devin instabile la rechemare, permițând actualizarea. Blocarea restabilizării memoriei în timpul consolidării este considerată o consecință a amneziei permanente. Suprimarea țintită a nivelurilor Zif268 sau Arc în creier și inhibarea sintezei proteinelor după o scurtă retragere duce la amnezie retrogradă nerecuperabilă, cunoscută sub numele de blocadă de consolidare. Aceste manipulări experimentale sunt considerate a fi dovezi cheie ale existenței consolidării. Totuși, aici demonstrăm că, în ciuda întreruperii corelaților moleculari de reconsolidare în hipocamp, rozătoarele sunt încă capabile să restabilească amintirile contextuale. Rezultatele noastre pun sub semnul întrebării că consolidarea este un proces de memorie independentă și sugerează în schimb că evenimentele moleculare activate inițial la inducție determină o reducere a dispariției premature.

Teoria consolidării sugerează că amintirile stabile și consolidate pot intra, în anumite condiții experimentale, într-o stare instabilă la descărcare, ceea ce va permite actualizarea sau îmbunătățirea memoriei stocate 1, 2. Aceste amintiri trebuie apoi reînnoite în mod activ prin procesul de consolidare, altfel se vor pierde, ducând la amnezie permanentă 3, 4. Menționarea memoriei este însoțită de procese moleculare specifice, inclusiv expresia genelor Zif268 și Arc și sinteza proteinelor noi. S-a demonstrat că întreruperea acestor procese moleculare după inducerea memoriei în studiile de condiționare duce la amnezie permanentă, care este considerată o demonstrație experimentală cheie a existenței consolidării ca proces separat de memorie 4, 5 .

Pe de altă parte, amintirea memoriei are, de asemenea, potențialul de a iniția dispariția memoriei 6. Extincția este considerată un nou proces de învățare în care stimulii dobândesc noi proprietăți predictive. Amintirile dispărute sunt, prin urmare, concurate pentru controlul comportamentului, iar comportamentul evocat de memoria originală este suprimat 7, 8. În mod remarcabil, după dispariție, comportamentele induse de memorie pot fi revelate ulterior prin manipulări experimentale, cum ar fi un stimul de reamintire 9. În studiile de condiționare, dispariția are loc atunci când asocierea condiționată este reînnoită sau revocată în mod repetat pentru o perioadă prelungită, fără a se consolida în continuare 10, 11. În timpul rechemării, trebuie să se atingă un echilibru atent, păstrând în același timp memoria originală și inițierea dispariției. Prin urmare, este posibil ca procesele moleculare care însoțesc faza inițială a memorării să acționeze pentru a limita implicarea prematură a dispariției, mai degrabă decât pentru a media consolidarea.

În protocolul nostru contextual de condiționare a fricii la șobolani, suprimarea țintită a plasticității și a moleculelor asociate memoriei din hipocampul dorsal în timpul unei scurte încercări de a induce pierderea expresiei memoriei fricii 5. Am căutat să facem distincția între două explicații alternative pentru rolul evenimentelor moleculare care însoțesc amintirea timpurie a memoriei (medierea consolidării versus limitarea extincției) folosind un stimul memento. Memento-ul stimulului a fost un stimul necondiționat de intensitate scăzută (SUA), sub intensitatea necesară pentru a crea condiționare de novo (Figura suplimentară 1) 12, 13. Expresia amintirii fricii după dispariție ar trebui restabilită printr-un astfel de comentariu din SUA 9; cu toate acestea, manipularea experimentală care întrerupe consolidarea ar trebui să conducă la amnezie permanentă 4 și, prin urmare, memoria nu ar trebui să fie recuperabilă prin amintirea.

Aici, demonstrăm că suprimarea țintită a sintezei proteinelor și expresia moleculelor asociate memoriei Zif268 și Arc menționate cu agenți oligodeoxinucleotidici antisens (ASO) antisens, care sunt frecvent utilizați pentru a defini blocada de consolidare, nu duc la amnezie permanentă, deoarece frica de memorie să fie restaurat după memento-ul SUA. Aceste rezultate ne conduc la reconsiderarea fenomenelor de consolidare a memoriei ca un proces mnemonic constructiv, independent și, în schimb, sugerează că procesul activ de inducție în hipocampul dorsal limitează extincția amintirilor, mai degrabă decât facilitează consolidarea.

Rezultatul

Șobolanii (n = 30) au fost obișnuiți cu noul context timp de 10 minute/zi timp de 3 zile înainte de condiționare. Frica de memorie 4 zile mai târziu a constat în expunerea șobolanilor la context condiționat (CS) timp de 2 minute (SR, inducție scurtă, n = 10) sau 10 minute (LR, inducție lungă, n = 10). Șobolanii martor (n = 10) nu au fost retrași (fără retragere). A ) A existat o creștere a comportamentului de îngheț în SUA în perioada de condiționare, dar nu a existat interacțiune TEST × GROUP (F (2, 27) = 0,274, P = 0,763, măsuri repetate ANOVA). Grupul LR a arătat o reducere a înghețului în ultimele 2 minute ale sesiunii de retragere, indicând o extincție puternică a sesiunii. ( b ) Hibridizarea in situ a relevat reglarea expresiei arcului în CA1 la 30 de minute după inducție (F (2, 27) = 15, 155, P = 0, 000, ANOVA). Acest lucru s-a datorat unei creșteri a expresiei în grupurile SR și LR, cu o creștere mai mare corelată cu SR. * P

A ) Șobolanii au fost expuși la contextul de condiționare timp de 2 minute (n = 10) sau 10 minute (n = 12) 2 zile după CFC. Jumătate din șobolani au primit ARCMSO sau ARCASO cu 1,5 ore înainte de retragere. În primele 2 minute de antrenament de dispariție, nu a existat nicio diferență în frica condiționată (F (1, 10) = 0,849, P = 0, 379, măsuri repetate ANOVA) și niciun efect al ARCASO asupra dispariției în timpul sesiunii (F (1, 10) = 3, 789, P = 0,08, măsuri repetate ANOVA). ARCASO a avut un efect de îngheț pre-retragere măsurat în timpul testelor de retragere (primul antrenament de extincție de 2 minute, PR-STM, LTM1 și LTM2) în grupul de retragere de 2 minute (test × perfuzie; F (2.084, 16, 674) = 7 466)., P 25 sau predarea nouă 26 nu sunt supuse recuperării CR. Profilul efectelor ARCASO asupra Republicii Cehe, similar cu cel al ZIFASO, este, prin urmare, în concordanță cu faptul că Arc joacă un rol în prevenirea dispariției, mai degrabă decât în ​​medierea consolidării. Mai mult, am exclus cerința activităților combinate de Zif268 și Arc în timpul consolidării printr-o infuzie comună de ZIFASO și ARCASO înainte de Republica Slovacă (figura suplimentară 5).

Toți șobolanii au primit o perfuzie intrahippocampală de anizomicină (ANI) sau PBS imediat după o scurtă sesiune de retragere de 2 minute (SR) la 2 zile după CFC, urmată de o altă rundă de perfuzii după testul CFM, care a fost terminată concomitent cu 2 s, 0,25 mA .d mai târziu (LTM1, n = 5 pentru grupurile ANI/ANI și PBS/PBS). Anizomicina după SR agravează CFM la LTM1 (test x perfuzie; F (1, 8) = 9,521, P = 0,015, măsuri repetate ANOVA). Recuperarea CR a fost observată de memento-ul SUA, în ciuda perfuziilor suplimentare de anisomicină pentru a evita învățarea reziduală sau îmbunătățirea memoriei, rezultând o lipsă de diferențe de grup în testele LTM2 și LTM3 2 și 38 de zile mai târziu (F (1, 8) = 0,4409) ., P = 0,540, măsuri repetate ANOVA). Rezultatele sunt raportate ca medie ± sem d, zile.

Imagine la dimensiune completă

discuţie

În concluzie, observațiile că CFM poate fi obținut utilizând reactivi utilizați în mod obișnuit pentru a defini blocada de consolidare ne conduc la reconsiderarea fenomenelor de consolidare a memoriei ca un proces mnemonic independent constructiv. Într-adevăr, natura tranzitorie a deficiențelor CFM de către inhibitori ai sintezei proteinelor la momentul menționat a fost raportată anterior 28, 29. Adăugăm o greutate suplimentară acestor studii, arătând recuperarea, în ciuda întreruperii corelaților moleculari specifici de consolidare. În plus, aceste rezultate sunt confirmate de studii la om, care au arătat puține dovezi ale consolidării amintirilor dependente de hipocamp după obținerea 30, 31, 32. Deși nu putem exclude posibilitatea ca consolidarea să existe pentru alte tipuri de memorie asociativă, cum ar fi memoria emoțională bazată pe amigdala 4, o abordare investigativă mai sistematică va fi necesară în viitor dacă interpretările bazate pe dispariție sunt respinse în favoarea punctelor de vedere de consolidare din retragerea memoriei. - amnezie indusă de diferite intervenții experimentale. Un exemplu de conservare a memoriei în astfel de cazuri susține interpretarea fenomenelor pe bază de dispariție.

Rezultatele noastre sugerează că atunci când este menționată memoria, există un echilibru dinamic între menținerea relevanței memoriei originale și dispariția. Arătăm că în condiții de rechemare pe termen scurt, procesele celulare Zif268 și Arc-dependente din hipocampus tind să dispară mai degrabă decât să consolideze mediate. Conform acestui model, schimbările în expresia genelor precum Zif268 și Arc în faza incipientă a sevrajului blochează implicarea prematură a dispariției. Ca rezultat, inhibarea expresiei acestor gene se manifestă ca un proces de extincție mai rapid, care poate fi obținut ulterior prin reamintire. Cu toate acestea, în condiții de retragere care favorizează dispariția, cum ar fi inducția mai lungă, acești inhibitori de dispariție moleculară sunt inactivi și dispariția poate continua. Datorită identificării unui proces molecular activ care previne dispariția memoriei, se poate deduce un cadru teoretic mai simplu atunci când se evaluează locul de acțiune al tratamentelor care afectează expresia memoriei; fie printr-un impact direct asupra dispariției, fie asupra mecanismelor de reglementare care reglementează dispariția.

Pe scurt, demonstrăm restaurarea amintirilor contextuale, în ciuda întreruperii corelaților moleculari ai reconsolidării în hipocamp. În acest fel, provocăm procesul de consolidare ca un proces separat al memoriei mnemonice și sugerăm că evenimentele moleculare activate inițial la inducție acționează pentru a limita dispariția prematură. Rezultatele noastre sugerează, în schimb, că atunci când memoria este reamintită, există un echilibru dinamic între menținerea sau întărirea memoriei originale și dispariția.

metode

obiecte

Subiecții au fost șobolani cu vârsta Lister, masculi, cu greutatea de 280-350 g. Au fost așezate în perechi, în încăperi de întreținere menținute la 21 ° C într-un ciclu de lumină inversă (12 h lumină/întuneric; lumini aprinse 2200 h). Toate experimentele au fost efectuate în întunericul șobolanilor. Mâncarea și apa au fost disponibile gratuit în timpul experimentului. Toate procedurile au fost efectuate în conformitate cu aprobarea Organismului de bunăstare și evaluare etică a animalelor de la Universitatea Cardiff și a Legii din Marea Britanie pentru știința animalelor (proceduri științifice) din 1986 (licențele de proiect PPL 30/2236 și 30/2722). Calculele dimensiunii eșantionului au fost efectuate la //www.stat.uiowa.edu/

al zecelea/Puterea. Toți șobolanii CFC au fost incluși în analiza finală a datelor, cu excepția cazului în care este specificat în mod explicit.

Chirurgie și microinfuzie în hipocampul dorsal

Condiționarea contextuală a fricii

Mai multe detalii

Cum se citează acest articol: Trent, S. și colab. Economisiți memorie pe termen lung după un bloc de consolidare. Nat. Comun. 6: 7897 doi: 10, 1038/ncomms8897 (2015).