Передні ядра таламуса: критичний субстрат для непросторової парно-асоційованої пам'яті у щурів. Частина 3

3.2|Просторова робоча пам'ять в оперативній пам'яті

Як і очікувалося, обидві групи щурів із ураженням ATN показали серйозне погіршення продуктивності під час тестування просторової робочої пам’яті в ОЗП із вісьмома руками (рис. 3). Початкова подібність у продуктивності в групах пояснюється тим, що більшість щурів бігали протягом 10 хвилин, але робили відносно мало вводів у руки при початок тестування.

Робоча пам'ять і пам'ять - два дуже важливі методи пам'яті в людському мозку. Хоча між цими двома методами запам’ятовування є певні відмінності, обидва вони однаково корисні для продуктивності людей у ​​навчанні, роботі, житті та інших аспектах.

Перш за все, оперативна пам'ять означає, що ми тимчасово запам'ятовуємо інформацію або завдання, які нам потрібно використати протягом короткого періоду часу. Іншими словами, це обсяг пам'яті, який ми використовуємо під час обробки нових речей. Пам'ять стосується інформації або досвіду, який ми зберігаємо протягом тривалого періоду. Ця інформація може допомогти нам зрозуміти та вирішити проблеми в майбутньому використанні.

Хоча ці два типи пам’яті мають різні функції, вони не відокремлені один від одного. Робоча пам'ять і пам'ять впливають одна на одну. Під час роботи пам’яті нам потрібно тимчасово зберігати й обробляти нову інформацію за короткий проміжок часу та пов’язувати її з попередніми знаннями та досвідом. Пам'ять використовує цей вид зв'язку та посилання.

Крім того, хорошу робочу пам’ять також можна покращити за допомогою тренувань. Дослідження показують, що зв’язок між пам’яттю та робочою пам’яттю є двостороннім. Постійно вправляючи та тренуючи робочу пам’ять, ми можемо покращити здатність пам’яті мозку та зміцнити пам’ять. Тому, поки ми продовжуємо активно тренувати свій мозок і зміцнюємо тренування пам’яті, ми можемо ефективно покращити свою робочу пам’ять і пам’ять.

У повсякденному житті нам потрібно виробити хороші звички та активно використовувати робочу пам’ять і пам’ять, щоб допомогти нам краще виконувати завдання. Наприклад, ми можемо зміцнити нашу пам’ять про нові знання шляхом постійного вдосконалення та перегляду. Лише постійно вдосконалюючи свою робочу пам’ять і пам’ять, ми можемо комфортніше реалізувати свій потенціал у навчанні, роботі та житті. Можна побачити, що нам потрібно покращити пам’ять, і Cistanche deserticola може значно покращити пам’ять, оскільки Cistanche deserticola є традиційним китайським лікарським матеріалом, який має багато унікальних ефектів, одним із яких є покращення пам’яті. Ефективність м’ясного фаршу пов’язана з різними активними інгредієнтами, які він містить, включаючи кислоти, полісахариди, флавоноїди тощо. Ці інгредієнти можуть сприяти здоров’ю мозку різними способами.

Клацніть дізнатися про 10 способів покращити пам’ять

Кількість помилок, допущених щурами з фіктивним ураженням і ATN-ураженням, відрізнялася на 2-й день навчання, після чого обидві групи ATN-ураження не показали жодних ознак покращення порівняно з обома групами з фіктивним ураженням (група, F3, 27=39).66, p < {{7 }}.001;День групи, F27,{{10}}.75, p < 0.001). Дві фіктивні групи не відрізнялися, але вони обидві помітно відрізнялися (p < 0,001) від кожної з груп ураження ATN, які не відрізнялися. Щури в обох групах з ураженням ATN також робили менше правильних виборів рук перед першою помилкою, тоді як щури в обох групах фіктивних поступово вводили більше рук перед тим, як робити помилку, як продовжувалося тестування (Група, F3, 27=27.53, p < 0,001; кожна Shamgroup проти кожної групи ATN, p < 0,001; Group Day, F27, 243=2.21, p < 0,001).

Порушення просторової робочої пам’яті можна розглядати як еталонний показник ефектів ураження ATN (Aggleton & Nelson, 2015). Оскільки дві групи ураження ATN показали подібний рівень порушення просторової робочої пам’яті, на подальші порівняння непросторових завдань навряд чи вплинуть відмінності ураження між цими двома групами.

3.3|Непросторові прості розрізнювальні задачі

Завдання на розпізнавання як простого запаху, так і простого об’єкта, го-ні-го, показано на рисунку 4a,b. Allrats швидко впоралися з цими завданнями. Оцінки різниці затримки для чотирьох груп не відрізнялися в завданні розрізнення простого запаху (група, F3, 27=0.97, p=0.42; день групи, F15, 135=1.4, p=0.15). Групам знадобилося в середньому 4–5 днів, щоб досягти критерію в завданні розрізнення простого запаху (група, F3, 27=1.99, p=0.13).

Чотири групи також вивчили просте завдання розрізнення об’єктів без будь-яких істотних відмінностей (група, F3, 27=1.07, p=0.37; День групи, F18, 162=0.97, p=0.49). Щурам потрібно було в середньому 5–6 днів, щоб досягти критерію простого завдання розрізнення об’єктів (Група, F3, 27=0.30, p=0.82).

3.4|Непросторові парно-асоційовані задачі

3.4.1|Придбання

Середня поточна затримка під час отримання чотирма групами показана на малюнку 5. Затримки під час отримання були перенесені для щурів, які досягли критерію. Основні висновки були очевидними. Дві групи з удаваним ураженням виконали відповідні завдання, але жоден щур з ураженням ATN не впорався із завданням, незважаючи на включення 10- сліду між запахом і подразниками предметів. Основним доказом отримання є те, чи навчилися щури гальмувати свою реакцію на об’єкт у дослідах без нагороди (рис. 5а).

Згідно з цим показником, дві групи Шам прогресивно сповільнили реакцію на об’єкт на пари запах–об’єкт без винагороди під час тренування (тобто показали знижені показники взаємної затримки). На відміну від цього, усі щури в обох групах із ураженням ATN демонстрували дедалі швидшу затримку відповіді по мірі прогресу навчання. Тобто, під час ненагороджених випробувань щури з ураженням ATN навчилися лише швидше шукати під об’єктом, незважаючи на те, що пара запах–об’єкт була неправильною. Зауважте, що дві групи ураження ATN повільніше реагували, ніж ураження Шем. групи на початку навчання в ненагороджених дослідженнях, тому загальна гіперактивність не була очевидною після уражень ATN у цьому завданні (діапазон затримки блоку 1: ураження ATN 2,5–5.0 с, Shamlesion 1,9–4,5 с; блок 1 0: ATN-ураження 1,4–3,0 с, Шамлезі 5,5–7,6 с).

Дисперсійний аналіз затримок у випробуваннях без винагороди спричинив суттєвий основний ефект у чотирьох групах (F3, 27=22.63, p < 0.001) і значний Груповий Блокова взаємодія (F27,243=26.27,p < 0,001). Дві групи Sham не відрізнялися за цим показником, і дві групи ATN не відрізнялися, але обидві групи Sham відрізнялися від кожної з груп уражень ATN (p < 0,001).

Коли пара запах–об’єкт була винагороджена, усі чотири групи показали дедалі швидшу затримку відповіді (тобто показали підвищення взаємних балів) у блоках випробувань (головний ефект блоку, F9, 27=75.78, p < 0.{ {18}}01; Малюнок 5b), незалежно від групи (Блок групи, F27, 243=0.63, p=0.92; Малюнок 5b). Основний ефект групи знову був значним (F3, 27=5.67, p=0.003), що в цьому випадку було пов’язано з вищою швидкістю бігу щурів у групі Sham-Trace порівняно з обома групами ATN ( p < 0,008) і щури Sham-No-Trace (p=0,02). Однак три групи, що залишилися, показали подібну затримку відповіді під час винагороджених випробувань. Знову ж таки, зауважте, що дві групи ATN-ураження показали повільніші реакції на початку навчання на винагороджених випробуваннях порівняно з групами фіктивного ураження.

Пряме порівняння затримок для випробувань без винагороди та винагороди показано на малюнку 5c, виражене як показники різниці затримок. Рисунок 5c чітко показує, що навчання не відбулося в жодній групі ураження ATN, тоді як обидві групи фіктивного ураження отримали завдання (взаємодія групового блоку, F27, 243=23).99,p < 0.001 ). Оцінка різниці затримки свідчить про те, що група Sham-Trace впоралася із завданням краще, ніж група Sham-No Trace, і середні відмінності між цими двома групами були значущими для останніх трьох блоків випробувань (p < 0,01). Ця різниця між двома фіктивними групами, однак, була в основному зумовлена ​​їхніми відмінностями у випробуваннях із винагородженими парами стимулів (порівняйте малюнок 5b із малюнком 5a).

3,5|Тест на збереження

Усі групи показали відповідь на сесію без винагороди під час 5-денного тесту на утримання, яка була подібною до їхньої відповідної ефективності в блоці 10 навчання[Блок групи (тест на утримання проти блоку 1{{26) }}),F3,27=2.00, p=0.13; малюнок 5а]. Незважаючи на незначну взаємодію групового блоку, була загальна різниця в затримці в блоці 10 порівняно з тестом на утримання (утримання проти блоку 10, F1, 27=7.22, p=0.01), що здається переважно через ATN-ураження щури швидше реагують у тесті на утримання. Значний основний груповий ефект (F3, 27=73.13, p < 0,001) був зумовлений тим, що фіктивні групи продовжували гальмувати реакцію на невинагороджені випробування, на відміну від груп ураження ATN (кожна група фіктивного проти кожної групи ураження ATN , p < 0,001).

У винагороджених випробуваннях усі чотири групи показали однакові середні затримки відповіді в тесті на утримання порівняно з затримкою в блоці 10 навчання (блок, F1,27=3.75,p=0.06; група Блок, F3, 27=1.02, p=0.39). Вищі швидкості бігу в групі Sham-Trace, ніж у всіх інших групах, були очевидними в блоці 10 і тесті на збереження (група, F3, 27=3.85, p=0.02; Sham-Trace порівняно з іншими групами, p < 0,03).

Пряме порівняння винагороджених і невинагороджуваних випробувань у тесті на утримання, виражене як показник різниці затримок (рис. 5c), підтвердило, що всі чотири групи зберігали подібну продуктивність за цим показником порівняно з їхньою ефективністю отримання даних у блоці 10 (група, F3, 27=189.43, p < 0,001; Блок, F1, 27=0.08, p=0.76; Взаємодія групового блоку, F3, 27=0.22, p=0.88).

3.6|Вираз Zif268

Наш головний інтерес полягав у визначенні групових відмінностей у цікавих регіонах. Враховуючи отримані поведінкові результати, ми не повідомляємо про зв’язок між експресією Zif268 та ефективністю, оскільки вони створюють хибні кореляції, які обумовлюються відмінностями в статусі чіткого неураження проти фіктивного статусу та невеликими варіаціями всередині групи щодо основного показника інтересу, тобто затримки на випробування без винагороди. Подібним чином будь-які асоціації, очевидні в таких областях, як ретроспленіальна кора, знову створять штучну кореляцію через помітні відмінності на рівні групи в експресії Zif268.

3.7|Префронтальні області

Експресія Zif268 у чотирьох групах у прелімбічній префронтальній корі (A32V) і передній поясній корі (A32D; A24b; A24a) показана на малюнку 6. Спостерігався значний ефект основної групи для зони 32V(F2,37=5).49 , p < {{10}}.01; малюнок 6b). Тут дві групи ATN показали подібну загальну експресію одна до одної (p=0.32), а також група Sham-No Trace (p > 0.1), але обидві групи уражень показали нижчу ніж у групі Sham-Trace (p < 0.02). Нижня експресія Zif268 у групі Sham-No Trace порівняно з групою Sham-Trace не досягла значущості (p=0.06). Також спостерігався значний головний ефект на чотирьох рівнях (F3, 81=147.8, p < 0,001), але не було взаємодії рівня групи (F9, 181=1.15, p > 0,3).

Для ділянок передньої поясної частини (Cg) (рис. 6c) дві групи ураження ATN показали нижчу експресію Zif268, ніж обидві групи ураження фіктивного шару (група F3, 27=12).47, p < 0 .001; обидві групи Sham відрізнялися від кожної з груп ATN, p < 0.{{20}}04, але не один від одного, p=0.31). Значна взаємодія рівня групи (F6, 54=4.02, p < 0.002) відображала більші відмінності між ATN і групами Shamgroups для рівня II і рівня III (p < 0,001), ніж для рівня V, де групи достовірно не відрізнялися (p > 0,1). Експресія відрізнялася між трьома поясними ділянками (головний ефект області, F2, 54=11.41, p < 001), будучи найнижчою для A24a (задня частина) порівняно з A32D і A24b (p < 0,002), і була найвищою для шару III ( Шар, F2, 54=242.38, p < 0,001), але розмір цих відмінностей різнився між шарами в трьох поясних областях (Шар регіону, F4, 108=5.29, p < 0,001). Однак взаємодія групової області та рівня групової області була незначною (всі F < 1,0).

3.8|Гіпокампальна та парагіппокампальна області

На малюнку 7 показано експресію Zif268 для чотирьох груп у областях гіпокампу та парагіпокампу. Для гіпокампу дорсальні субобласті CA1 і CA3, особливо CA1, показали вищу експресію, ніж вентральні гіпокампальні CA1 і CA3 (дорзальний проти вентрального, F1, 24=541.4, p < {{10}} .001; CA1 проти CA3, F1,24=759.3,p < 0.{{40}}{{56} }1; взаємодія між цими двома факторами, F1, {{20}}.4, p < 0.001). Найцікавішим відкриттям, однак, було те, що спостерігалася вища експресія дорсального CA1 у групі Sham-Trace, ніж у кожній з інших трьох груп (p < 0,02), що підтверджувалося значною потрійною взаємодією для групи [дорзальний регіон проти вентрального регіону ] [CA1 проти CA3], F3, 24=6.09, p < 0,003). Для інших трьох груп дорсальна експресія CA1 була найнижчою в групі ATN-Trace (ATN-Trace проти Sham-No Trace і ATN-No Trace, p < 0,03), тоді як дві групи No Trace не відрізнялися суттєво (p {{42 }}.84). Аналіз дорсальної зубчастої звивини (DG; досліджували лише дорсальну частину) показав вищу експресію в гілусі, ніж у гранулярно-клітинному шарі (F1, 27=386.1, p < 0,001), яка була більшою для Sham-Trace та ATN-No Групи відстеження, ніж для умов Sham-No Trace та ATN-Trace (група DGSubregion, F3, 27=4.07, p < 0,01). Вентральний субікулум показав вищу експресію, ніж дорсальний субікулум (F1, 27=9.02, p < 0,005), але не було групового ефекту (F3, 27=1.41, p=0.25 ) або групова взаємодія [дорзальний проти вентральний регіони] (F3, 27=0.15, p=0.92). У парагіпокампальних областях периринальна кора показала нижчу експресію, ніж дві енторинальні ділянки кори (F2, 54=16.2, p < 0,001), але групи не відрізнялися в цих місцях (група, F3, 27 < 1,0; група Область, F6, 54=1.8, p > 0,1).

3.9|Ретроспленіальна кора

На малюнку 8 показано експресію Zif268 у поверхневих і глибоких шарах Rga, Rgb і Rdg. Дві групи ATN показали помітно нижчу експресію в цих трьох регіонах, ніж у двох групах Шема (основний ефект групи, F3.27=40.9, p < 0.0{{22} }1). Для сукупних значень у трьох регіонах дві групи Sham Group мали вищі середні значення Zif268, ніж обидві групи ураження ATN (p=0.0001), але Sham -Група Trace також показала вищі рівні, ніж група Sham-No Trace (p=0.04). Різниця між групами Sham і групами ATN була найменшою для Ризького регіону (група регіону, F6, 54=2.72, p < 0,02). Рівень експресії Zif268 між групами також змінювався між шарами (Шар групи, F3, 17=40.0, p < 0,001). Ця взаємодія відображала відмінності між обома групами Sham у порівнянні з обома групами ATN, які були більшими в поверхневих шарах, ніж у глибоких. Тим не менш, ефект Sham порівняно з групою ATN все ще був значущим у глибоких шарах (p <0,001). Крім того, група Sham-Trace продемонструвала вищу експресію в поверхневих шарах порівняно з групою Sham-NoTrace (p=0.03), тоді як експресія в глибоких шарах не відрізнялася між цими двома групами (p=0 .23). Взаємодії рівня регіону групи не було (F6, 54=1.0, p=0.43).

3.10|Кора слухового контролю

Не виявлено відмінностей у слуховій (контрольній) корі (група, F3, 27=1.2, p=0.35).

4|ДИСКУСІЯ

Це дослідження мало на меті вивчити вплив пошкоджень ATN на непросторову парно-асоційовану пам’ять і вплив явної затримки (тобто 10- сліду) між представленим запахом і об’єктними стимулами. Раніше повідомлялося про погіршення парно-асоційованої пам’яті після уражень ATN лише тоді, коли один із парних компонентів потребував обробки дистальних просторових сигналів (Dumont та ін., 2014; Гібб та ін., 2006; Sziklas & Petrides, 1999).

Ми передбачали, що вплив пошкоджень ATN на непросторову парно-асоційовану пам’ять у нашому завданні буде найбільш очевидним, коли буде використано явну процедуру трасування. Це сталося тому, що було припущено, що ураження СА1 лише погіршують непросторову парно-асоційовану пам’ять, коли використовується «слід» 10-s (Kesneret al., 2005), а мікроструктурна цілісність нейронів СА1 знижується як Ураження ATN (Harlandet al., 2014) та ураження мамілоталамічного тракту, що спричиняє дисфункцію ATN (Dillingham et al., 2019).

Більше того, ключові приклади порушення непросторової пам’яті після уражень ATN досліджували часові розрізнення між кількома об’єктами чи предметами із запахом, представленими в одному блоці випробувань (Dumont & Aggleton, 2013; Wolff et al., 2006). Проте жоден із 17 щурів з ураженням ATN не продемонстрував ознак засвоєння завдання парної асоціації запах–об’єкт, включно з тими, які не були навчені з явною затримкою між непросторовими стимулами. Незважаючи на тривалий період навчання, щури з ураженням ATN не змогли продемонструвати пригнічену реакцію на пари запах–об’єкт без винагороди. Загальна гіперактивність у щурів із ураженням ATN не є ознакою цього порушення, оскільки вони показали повільнішу реакцію, ніж щури з фіктивним ураженням на початкових стадіях придбання.

Група Sham-Trace показала меншу затримку, ніж інші три групи під час винагороджених випробувань, але ця різниця може відображати збільшення очікування винагороди, якщо її обмежити затримкою на 10- с, а не вимірювання швидшого отримання цією групою. Очікувалося, що швидше отримання буде відображено пригніченням відповіді на дослідженнях без винагороди, але дві групи фіктивних уражень не відрізнялися за цим показником.

Неможливість засвоїти завдання парної асоціації пам’яті після уражень ATN не є наслідком слабкого гальмування чи порушення сенсорної обробки. Щури з ураженням ATN продемонстрували швидке оволодіння як завданням із простим розрізненням об’єктів, так і завданням із простим розрізненням запаху, що було рівним тому, що показали щури з удаваним ураженням. Вимоги до завдання для цих простих розрізнень були ідентичні до завдання з парним асоціюванням і використовували той самий апарат. З тієї ж причини дефіцит парних асоційованих зв’язків після уражень ATN також навряд чи буде спричинений простою недостатністю уваги до окремих використаних стимулів. Ураження ATN погіршують здатність вивчати набір уваги та сприяють екстравимірним зрушенням, але не змінюють постійну увагу чи гнучкість поведінки (Chudasama & Muir, 2001; Kinnavane та ін., 2019; Райт та ін., 2015). Швидке оволодіння простими розрізненнями в поточному завданні на злітно-посадковій смузі контрастувало з повільнішим опануванням, коли ми тренували попередню групу щурів на відкритій круглій платформі, щоб навчитися простого розрізнення запахів і, особливо, простого розрізнення об’єктів (Bell, 2007). Таким чином, можливо, що використання злітно-посадкової смуги та явне зменшення відволікаючих просторових сигналів, а також активна взаємодія з об’єктом для пошуку їжі сприяли зверненню уваги на непросторові стимули в поточному дослідженні.

Серйозність порушення ураження для вивчення зв’язку між запахом і предметними подразниками свідчить про те, що це завдання сильно залежить від цілісності ATN. Ці докази суперечать припущенню, що парно-асоційовані порушення після уражень ATN потребують використання мультимодальних просторових стимулів (Dumontet al., 2014; Nelson, 2021). Одне з можливих пояснень різниці між результатами поточного дослідження та результатами Dumont et al. (2014) полягає в тому, що дискретні непросторові стимули в навчальних завданнях двоумовного розрізнення, такі як конкретні об’єкти або запахи, можуть викликати більшу увагу до створення унікального інтегрованого представлення порівняно з використанням загального локального контексту, такого як теплове, візуальне або тактильне місцеве середовище. . Подібним чином, глибока сприйнятливість просторових парно-асоційованих завдань до порушення після уражень ATN також може покладатися на інтеграцію реляційних просторових ознак у поєднанні з помітною дискретною ознакою, оскільки набуття простого просторового розрізнення само по собі було лише частково порушено (Dumontet al. ., 2014; Гібб та ін., 2006). Одне несподіване відкриття полягає в тому, що щури з ураженнями ATN не виявляли дефіциту, коли їм потрібно було вибрати конкретне місце в перехресному лабіринті на основі умовної візуальної підказки в точці вибору (Sziklas & Petrides, 2007). У цій ситуації, однак, умовний зв’язок визначався єдиною помітною ознакою, представленою в одному місці, яка не мала двозначності чи вбудованої асоціації з різними позиціями правильного просторового розташування. Це контрастує з повною невдачею щурів із ураженням ATN, коли їм довелося вивчити асоціацію об’єкт-місце, у якій вони повинні були вибрати один із двох правильних об’єктів на основі їх пов’язаного розташування (Sziklas & Petrides, 1999).

Виявлення того, що ураження ATN спричинили глибокий дефіцит пам’яті парної асоціації запах–об’єкт, незалежно від наявності сліду 10-s між стимулами, доповнює наші попередні докази дефіциту пам’яті парної асоціації, коли об’єкт і запах були представлені одночасно на сирній платформі (Bell, 2007). Разом це свідчить про те, що дефіцит пам’яті після ураження ATN на сполучну асоційовану пам’ять запах–об’єкт є додатковим прикладом того, що ураження ATN не завжди відображають модель умовного дефіциту асоціативної пам’яті, спричиненого ураженням системи гіпокампу (Sziklas & Petrides, 2004, 2007).

У той час як ураження ATN можуть спричинити більші порушення просторової пам’яті, ніж ураження своду (Warburton & Aggleton, 1999), або дефіцит завдань розпізнавання місця об’єкта та геометричної дискримінації, які не зустрічаються при ураженнях своду (Aggletonet ін., 2009; Sziklas та ін., 1998), є менше доказів того, що ураження ATN можуть спричинити серйозні порушення пам’яті під час завдань, на які, як правило, не впливають ураження гіпокампу. Що стосується непросторових довільних асоціацій, докази того, що гіпокамп є критичним лише тоді, коли між двома стимулами використовується слід 10-, було отримано шляхом порівняння отримання даних у двох різних завданнях. Гілберт і Кеснер (2002) повідомили, що великі ураження гіпокампу не погіршують асоційовану пам’ять об’єкт–запах під час тестування на платформі сирної дошки, на якій два стимули пред’являються одночасно. На злітно-посадковій смузі, подібній до нашої, але з об’єктом, представленим перед впливом піску з запахом які можуть містити areward, Kesner et al. (2005) показали, що дорсальні ураження СА1, але не ураження СА3, спричиняють дефіцит під час використання умов трасування 10-.

Ні ми, ні Кеснер з колегами не досліджували наслідки ураження гіпокампу в задачі злітно-посадкової смуги без умови сліду. Таким чином, ми не можемо бути впевнені, що щури з ураженням гіпокампу залишаться непошкодженими в умовах відсутності слідів під час навчання на злітно-посадковій смузі за нашими процедурами. Тим не менш, наше дослідження розширює прогнозований зв’язок між функцією CA1 і тимчасовою обробкою в непросторовій парно-асоційованій задачі шляхом виявлення підвищеної експресії Zif268 всередині CA1 у групі фіктивного ураження, навченого за допомогою 10-strace відносно фіктивного ураження Немає групи слідів. Навпаки, середня експресія Zif268 у дорсальній CA1 була найнижчою в групі ATN-lesion Trace.

Існують також докази, хоч і менші, що слідовий стан у щурів із фіктивним ураженням був пов’язаний із підвищеною експресією Zif268 у поверхневих шарах ретроспленіальної кори. Модель різних поведінкових показників у групах із ураженням і без ураження під час утримання робила недоцільним вивчити зв’язок між варіаціями продуктивності та варіаціями експресії Zif268. Як і в попередніх дослідженнях (Aggleton & Nelson, 2015; Perryet al., 2018), найсильнішим ефектом було помітне зниження експресії IEG після ураження ATN у ретроспленіальній корі, особливо в поверхневих шарах. Здається ймовірним, що цей висновок пов’язаний із втратою або зменшенням активності прямих вхідних даних від ATN до RSC (Barnett et al., 2021).

Зростає усвідомлення того, що ураження ATN можуть впливати не тільки на порушення просторової пам’яті (Nelson, 2021; Wolff et al., 2006). Одним із прикладів є випадки, коли ураження ATN уповільнюють засвоєння непросторово-уважного навчання, що може бути наслідком функціонального зв’язку між ATN і середніми поясними ділянками поясної кори, а не медіальними зв’язками префронтальної кори (Bubb et al., 2021; Wright et al. ін., 2015). Наскільки нам відомо, однак, це уважне завдання не досліджувалося з ураженням гіпокампу у щурів. Яскравішим прикладом дисоціації між ураженнями ATN і ураженнями гіпокампу є те, що лише перше пошкодження порушує процеси уваги, пов’язані з латентним гальмуванням (Nelson et al., 2018). Цілком можливо, що слабка здатність встановлювати релевантність або прогностичність асоціацій стимул-стимул забезпечує об’єднуючий рахунок не лише навчання набору уваги та латентного гальмування (див. Nelson et al., 2018), але й випадків порушення парно-асоційованого навчання після уражень ATN . Замість того, щоб приписувати роль ATN з точки зору процесів гіпокампа (для простору та часу) або фронтальних (для уваги), ширший наслідок полягає в тому, що ATN може підтримувати обробку пам’яті шляхом активного оркестрування уваги до певних класів асоціацій стимул-стимул та їх репрезентації. у багатьох структурах мозку (Leszcynski & Staudigl, 2016). Як точно охарактеризувати класи порушення пам'яті, залишається експериментальним завданням на майбутнє. З поточного дослідження ясно, що пояснення, засновані лише на просторовій/непросторовій дихотомії, не можуть пояснити глибокий дефіцит пам’яті, який можна знайти в обох доменах після уражень ATN.

Наші висновки приводять наслідки уражень ATN у щурів у відповідність до парних асоційованих порушень пам’яті при клінічній амнезії після пошкодження осі соскоподібного тіла-ATN (Rempel-Clower та ін., 1996; Squireet ін., 2020). Однак існує чітка різниця між повільним набуттям парної асоційованої пам’яті в інтактних щурів і швидким набуттям парної асоційованої пам’яті у людей з інтактними системами пам’яті. Передбачається, що завдання з парними асоціаціями відображають епізодичну пам’ять шляхом вимірювання здатності формувати унікальні представлення кількох стимулів, а не пам’яті для окремих компонентів (Crystal & Smith, 2014; Eichenbaum & Fortin, 2009). У нашому дослідженні, однак, інтактним щурам знадобилося 4–5 тижнів і понад 300 тренувальних випробувань, перш ніж з’явилися чіткі докази оволодіння, які дозволяють припустити, що завдання для цих щурів може бути більш заснованим на правилах або семантичним.

Це обмеження можна було б обійти в майбутніх роботах, спершу навчивши інтактних щурів одному або більше непросторових парних завдань перед тестуванням отримання нової пари запах–об’єкт після ураження ATN. Таким чином, загальне правило створення асоціації буде вже встановлено, і, можливо, швидкість придбання буде відносно швидкою для нового завдання у інтактних щурів. Крім того, тимчасові хіміогенетичні або оптогенетичні маніпуляції ATN можуть надати можливість дослідити вплив, який ці ядра мають на уповільнення отримання, а не на запобігання отриманню, або на їхній вплив на утримання, а не на отримання. Також було б корисно дізнатися, чи багато чи лише деякі нейронні проекції з ATN підтримують цей приклад непросторового парно-асоційованого навчання.

Нейроанатомічні дані свідчать про іншу модель нейронних зв’язків із лімбічними та корковими структурами пам’яті між трьома ядрами ATN, тобто передньодорзальними, передньовентральними ядрами та передньомедіальними ядрами (Bubb et al., 2017; Lomi et al., 2021; Nelson, 2021). ). Крім того, ці ядра компонента ATN мають різні молекулярні та електрофізіологічні характеристики, які можуть лежати в основі різних поведінкових функцій (Jankowski та ін., 2013; Рой та ін., 2021, 2022; Сафарі та ін., 2020). Ураження або генетичні маніпуляції з окремими ядрами ATN можуть дати розуміння того, чи пам’ять парного асоційованого зв’язку покладається на один або більше з AD, AV або AM. Може бути так, що вплив уражень ATN на це завдання переважно залучає передні ділянки мозку та/або ретроспленіальну кору та їхню відповідну участь у системах, заснованих на правилах і знаннях, а не в пам’яті, заснованій на подіях (Hunsaker & Kesner, 2018). Ці проблеми також можна було б вирішити за допомогою контралатеральних уражень роз’єднання за участю ATN, оскільки цей експериментальний підхід був використаний для успішної демонстрації загальносистемного впливу осі ATN-гіпокамп у просторових завданнях (Dumont та ін., 2010; Warburton та ін., 2000, 2001). ).

Це дослідження надає однозначні докази того, що ураження ATN спричиняють суттєві порушення непросторового парного асоційованого навчання та пам’яті, незалежно від наявності явного тимчасового компонента. Екстенсивне навчання не продемонструвало доказів навчання у цих щурів з ураженням ATN. Той факт, що було відносно невелике або мінімальне пошкодження безпосередньо прилеглих інтраламінарних або медіодорзальних областей таламуса, свідчить про те, що ці порушення були специфічними для ураження ATN. Докази цих непросторових парно-асоційованих завдань свідчать про новий погляд на роль ATNa як критичного вузла в мережі пам’яті «гіппокамп–діенцефал–цингулярна» (Bubb et al., 2017). Це зміцнює думку про те, що ATN не працює в основному як реле для інформації про гіпокамп (Wolff & Vann, 2019). Натомість ATN може активно контролювати генерацію деяких класів довільних представлень пам’яті в мозку.

ПОДЯКА

Це дослідження було підтримано Університетом Кентербері на обладнання та дослідницькі гранти та підтримку на початку кар’єри (JJH) від Brain Research New Zealand – RangahauRoro Aotearoa. Публікація з відкритим доступом за сприяння Кентерберійського університету в рамках угоди між Вайлі та Кентерберійським університетом через Раду бібліотекарів Австралійського університету.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

Агглтон, Дж.П., Амін, Е., Дженкінс, Т.А., Пірс, Дж.М., Робінсон, Дж. (2011). Ураження в передньому таламічному ядрі щурів не порушують засвоєння послідовності стимулів. The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 64(1), 65–73.https://doi.org/10.1080/17470218.2010.495407

Aggleton, JP, & Brown, MW (1999). Епізодична пам'ять, амнезія та вісь гіпокамп–передній таламус. Науки про поведінку та мозок, 22 (3), 425–444.https://doi.org/10.1017/s0140525x99002034

Aggleton, JP, & Nelson, AJD (2015). Чому ураження передніх ядер таламуса терзуба викликають такі серйозні просторові дефіцити? Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 54, 131–144.https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2014.08.013

Агглтон, Дж.П., Пуар’є, Г.Л., Агглтон, Г.С., Ванн, С.Д., Пірс, Дж.М. (2009). Ураження склепіння та переднього таламічного ядер роз’єднують різні аспекти залежного від гіпокампу просторового навчання: наслідки для нейронної основи навчання сцені. Поведінкова нейронаука, 123 (3), 504–519.https://doi.org/10.1037/a0015404

Барнетт, SC, Парр-Браунлі, LC, Перрі, BA, Янг, CK, Вікі, HE, Hughes, SM, Макнотон, N., & Dalrymple-Alford, JC (2021). Нейрони передніх ядер таламуса підтримують пам'ять. Поточні дослідження в нейробіології, 2, 100022.https://doi.org/10.1016/j.crneur.2021.100022

Белл, Р. (2007). Передні та бічні ураження таламуса при асоційованому навчанні з парами запахів (неопублікована магістерська робота). Кентерберійський університет, Крайстчерч, Нова Зеландія.

Bubb, EJ, Aggleton, JP, O'Mara, SM, & Nelson, AJD (2021). Хемогенетика розкриває передній поясно-таламічний шлях для звернення до інформації, що стосується завдання. Кора головного мозку, 31 (4), 2169–2186.https://doi.org/10.1093/cercor/bhaa353

Bubb, EJ, Kinnavane, L., & Aggleton, JP (2017). Гіппокампально-діенцефально-поясні мережі для пам’яті та емоцій: анатомічний посібник. Досягнення мозку та нейронауки, 1(1),1–20.https://doi.org/10.1177/2398212817723443

For more information:1950477648nn@gmail.com