Реактивація опосередкованих гіпокампом спогадів під час повторної консолідації, щоб позбутися страху. Частина 3

Інтерференція dDG є специфічною для пам’яті про страх і не впливає на інші спогади, опосередковані гіпокампом

Зв’язок між спогадами про страх і пам’яттю важливий, оскільки вони мають значний вплив на результати нашого життя. Хоча страх часто розглядається як негативний і неприємний, він може покращити нашу пам’ять і когнітивні здібності.

Пам'ять про страх є потужною формою пам'яті, оскільки вона супроводжується інтенсивним емоційним переживанням. Дослідження показують, що ми з більшою ймовірністю запам’ятаємо відповідну інформацію, коли стикаємося зі страхом або загрозою, ніж під час інших подій у нашому повсякденному житті. Ця здатність пам’яті робить нас більш уважними до потенційно небезпечних для життя ситуацій, щоб ми могли краще реагувати на майбутні загрози.

Крім того, спогади про страх можуть покращити наші когнітивні здібності. Оскільки ця форма пам’яті має емоції та значення, вона поєднується з іншою інформацією, полегшуючи її запам’ятовування та розуміння. Це також допомагає покращити нашу концентрацію та навички мислення, ще більше покращуючи наші здібності до навчання та пам’яті.

Тому розуміння ролі та значення пам’яті про страх є важливим для людей, які хочуть покращити свою пам’ять. Хоча страх може бути важко прийнятним досвідом, якщо ми приймаємо позитивне ставлення, він може стати нашим другом і союзником у сприянні нашому когнітивному та особистісному зростанню. Незалежно від того, з яким страхом ми стикаємося, ми можемо набути досвіду, навчитися його долати та покращити нашу когнітивну та психологічну стійкість.

Тож, хоча спогади про страх можуть бути непереборними та тривожними, ми не повинні розглядати їх як щось негативне. Натомість ми повинні навчитися використовувати це для нашого зростання та прогресу. Просто зберігаючи позитив і старанно думаючи, ми можемо навчитися більше з наслідків страху та покращити свою пам’ять і когнітивні здібності. 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 Cistanche deserticola пояснюється багатьма активними інгредієнтами, які він містить, включаючи дубильну кислоту, полісахариди, флавоноїдні глікозиди тощо. Ці інгредієнти можуть сприяти здоров’ю мозку різними шляхами.

Клацніть знати добавки для покращення пам'яті

Щоб визначити, чи наша маніпуляція, яка порушує пам’ять про страх, також без вибору вплине на інші типи пам’яті, опосередкованої гіпокампом, ми навчили мишей виконувати завдання з просторовою пам’яттю.

Як і в попередньому експерименті, мишам вводили нерозбавлений AAV5-CaMKIIa-(hChR2-H134R)-eYFP до випадково мічених нейронів DG (рис. 5а). Потім мишей з обмеженим доступом до води навчили отримувати водну винагороду з однієї з рук у 8-радіальному лабіринті.

Вони отримали 4 випробування, доки не було досягнуто набору критеріїв ефективності. Після цього, щоб оцінити вплив стимуляції на пам’ять про страх, вони пройшли той самий поведінковий протокол, що й попередні експерименти.

Щоб оцінити вплив стимуляції dDG на просторову орієнтовну пам’ять, ми повторно перевірили продуктивність просторової пам’яті після кондиціонування страху та після пригадування, а також запустили пробний зонд після EXT2, щоб переконатися, що миші використовують додаткові сигнали лабіринту для виконання завдання. Цікаво, що миші в цьому експерименті продемонстрували нижчу постшокову заморозку під час формування страху порівняно з іншими мишами в дослідженні, що, як ми вважаємо, є прямим результатом частішого поводження з ними через навчання завданням просторової прив’язки (рис. 5b і додаткова рис. 1g).

Тим не менш, під час відкликання миші eYFP показали нормальне заморожування, тоді як, як і очікувалося, миші ChR2- показали зниження замерзання в реальному часі (рис. 5c). Ця знижена реакція на страх зберігалася під час вимирання (рис. 5d), причому миші ChR2 демонстрували менше замерзання в перші 3 хвилини EXT1 (додаткова рис. 1g) і протягом усього сеансу EXT2. Жодних відмінностей не спостерігалося під час негайного шоку (рис. 5e), і, як і очікувалося, групи ChR2- продемонстрували менше замерзання під час відновлення (рис. 5f, g).

Щодо продуктивності лабіринту, усі миші відповідали критеріям між 5 та 14 днями (рис. 5h) і покращувалися протягом часу під час отримання, з точки зору затримки для пошуку винагороди, кількості відхилень руки (після першого візиту миші до руки), кількості помилок посилання (тобто введення неправильної руки) і повторювані помилки посилання (помилки робочої пам’яті) (рис. 5i–p, крайня ліва панель).

Ефективність була розділена на дві категорії: випробування 1, яке тлумачилося як оцінка довгострокової пам’яті за день до цього, і випробування 2–4, які тлумачилися як оцінка короткочасної пам’яті з попереднього випробування того самого дня . Мишей спочатку повторно протестували в лабіринті через 3 години після кондиціонування страху, щоб підтвердити, що кондиціонування страху саме по собі не впливає на просторову пам'ять.

Ми не помітили жодних ефектів (рис. 5i–p, середні панелі). Працюючи з припущенням, що порушення пам’яті страху через наше оптичне втручання відбувається через наявність умов для повторної консолідації пам’яті, спостереження за порушенням просторової пам’яті може бути прихованим, якщо ця пам’ять також не піддається повторній консолідації.

Щоб точно перевірити, чи було наше втручання специфічним для пам’яті про страх, ми прагнули збільшити ймовірність того, що граничні умови, що дозволяють повторну консолідацію пам’яті для просторової пам’яті, були виконані64. З цією метою ми дали половині мишей (групи нагадування) один сеанс нагадування (випробування 1) за 5 хвилин до тесту на пригадування страху.

Під час цього сеансу нагадування ми замінили підлогу в центрі лабіринту наждачним папером, щоб створити помилку передбачення 65. Це не вплинуло на розташування винагороди, але дало мишам неочікуваний сигнал під час випробування. Миші-нагадування отримали випробування через 2–43 години після сеансу відкликання, тоді як інша половина мишей (без груп нагадування) не отримали сеансу нагадування, а натомість отримали всі 4 регулярні випробування через 3 години після сеансу відкликання.

Знову ж таки, ми не помітили відмінностей у продуктивності, і всі миші показали хороші результати в межах діапазону критерію (рис. 5i–p, середні панелі). Наступного дня всіх мишей тестували в лабіринті, а через 3 години провели перший сеанс вимирання. Під час цього тесту не вплинули на показники, за винятком відхилень рук (рис. 5k,l).

У першому дослідженні миші ChR2 і eYFP у групах нагадування мали більші відхилення рук, що свідчить про те, що сеанс нагадування, який потенційно призводив до повторної консолідації просторової пам’яті, коротко вплинув на цей показник ефективності.

Однак цей ефект був поведінковим і не є результатом оптичної стимуляції випадкових клітин dDG, оскільки між мишами ChR2 і eYFP не було відмінностей. Під час випробувань 2–4 миші в групах ChR2 (як із нагадуваннями, так і без нагадувань) продемонстрували кращу продуктивність (менше відхилень рук) порівняно з групами eYFP, що свідчить про покращення продуктивності лабіринту в результаті повторної консолідації незалежно від того, чи проводився сеанс нагадування.

Важливо, що це також продемонструвало, що руйнівний ефект наших маніпуляцій був специфічним для пам’яті страху (рис. 5i–p, середні панелі). Щоб переконатися, що ми тестували опосередковану гіпокампом пам’ять, де миші використовували додаткові сигнали лабіринту, щоб знайти нагороду, Наступним одноденним мишам було проведено тест із завісним зондом.

Як і очікувалося, усі миші продемонстрували зниження продуктивності на зонді порівняно з останніми 3 днями навчання, досягнувши рівня, на якому вони вперше почали виконувати завдання (рис. 5i–p, крайні праві панелі).

Переписування оригінальної пам’яті страху

Далі ми намагалися визначити, чи супроводжувалося зменшення умовного страху зміною динаміки ансамблю початкової інграми страху. Щоб оцінити, чи змінила наша маніпуляція початкову пам’ять про страх, ми об’єднали дві системи на основі вірусів (рис. 6а).

Усім мишам вводили c-Fos-tTA-TRE-mCherry для позначення клітин dDG, які беруть участь у кодуванні епохи формування страху. Мишам також вводили або нерозведений AAV5-CaMKIIa-hChR2-H134R-eYFP, або нерозведений AAV5-CaMKIIa-eYFP, щоб позначити конкуруючий набір нейронів dDG. Потім миші пройшли той самий експериментальний протокол, що й раніше, де вони були FC, демонструючи заморожування після шоку (рис. 6b і додаткова рис. 1h).

Під час відкликання оптична стимуляція призвела до зменшення замерзання в режимі реального часу у мишей ChR2 порівняно з контролем eYFP (рис. 6c), і ці відмінності зберігалися під час згасання (рис. 6d), включаючи перші 3 хвилини EXT1 та останні 3 хвилини EXT2 (Додаткова рис. 1h). Під час негайного шоку не спостерігалося групових відмінностей (рис. 6e). Під час відновлення миші ChR2 продовжували демонструвати зниження замерзання (рис. 6f, g).

Щоб визначити, чи мали ці миші менше перекриваючих нейронів від початкової епохи кондиціонування страху до тесту відновлення порівняно з контролем eYFP, мишам провели перфузію через 90 хвилин після відновлення та кількісно визначили рівні c-Fos. Для кожного експерименту були взяті репрезентативні зображення з кожної стратегії позначення нейронів ( Рис. 7a–d і Додатковий рис. 5a–e) і використовуються для отримання кількості клітин.

Спочатку ми підрахували загальну кількість DAPI-мічених клітин для кожної групи (рис. 7e, f). Для експериментів, у яких ми позначили епоху поведінки за допомогою промотора c-Fos (рис. 1–3, 6), розмір енграми визначався як відсоток DAPI-мічених нейронів (рис. 7g, eYFP; рис. 7h, Cherry) .

Незалежно від валентності, мічені клітини, пов’язані з певним поведінковим досвідом, включаючи досвід домашньої клітки38, складалися з приблизно 8% DAPI-мічених нейронів у dDG (M=8.015, SD=0.572). Відсоток клітин, позначених як c-Fos+, що представляє набір клітин, активних під час тесту відновлення (рис. 7g, i, RFP; рис. 7h, j, RFP і BFP), становив приблизно 1,5% (M=1 .438, SD=0.21).

У першій серії експериментів відсоток перекриття (жовтий) (рис. 7g, k) між позначеною енграмою, яка використовувалася для перешкоджання пам’яті страху під час пригадування (eYFP) (рис. 7g) та інграмою при відновленні (RFP) (рис. 7g, i) можна інтерпретувати як міру того, чи наша маніпуляція на основі повторної консолідації призвела до злиття двох спогадів.

Ми спостерігали більший відсоток збігу негативного досвіду порівняно з нейтральним досвідом, що свідчить про більшу схожість негативного досвіду з пам’яттю про страх порівняно з нейтральним досвідом. Однак не спостерігалося відмінностей між відсотком збігу негативного досвіду порівняно з позитивним досвідом або позитивним досвідом порівняно з нейтральним досвідом.

Ми припускаємо, що ступінь збігу між негативним досвідом і пам’яттю страху може перешкоджати повторній активації цих нерозбавлених груп енграм порівняно з розведеними групами на основі просто кількості позначених клітин.

У нерозведених групах ми позначили приблизно 40% (M=37.16, SD=5.5) DAPI-мічених нейронів, а в розведених групах ми помітили аналогічні 8% клітин (M {{ 7}}.57, SD=0.4) як наші енграми, пов’язані з епохою (рис. 7h). Нарешті, ми намагалися визначити, чи була початкова пам’ять про страх змінена від кондиціонування до відновлення враховуючи зменшення страху, незважаючи на відсутність упередженості щодо включення клітин, штучно активованих під час пригадування.

Відсоток перекривань (пурпурний) (рис. 7h, l) між цими наборами нейронів, позначених у вихідній енграмі страху (mCherry) (рис. 7h) та інграмі страху при відновленні (BFP) (рис. 7h, j) може інтерпретувати як міру того, чи призвело наше втручання, засноване на повторній консолідації, до зміни початкової пам’яті про страх.

Ми виявили значно менше збігів у пам’яті страху через кондиціонування та відновлення в групі ChR2, що свідчить про те, що, хоча ми не об’єднали пам’ять про страх із заважаючими ансамблями (рис. 7m), наші маніпуляції, тим не менш, змінили початкову пам’ять про страх (рис. 7n), що, на нашу думку, може допомогти пояснити відповідне зменшення страху.

Ми припускаємо, що наша маніпуляція, заснована на повторній консолідації, призвела до роз'єднання цих ансамблів ортогональним чином, розділяючи ці спогади на різні популяції нейронів (рис. 7m, n).

Цікаво, що частка випадково помічених/активованих (eYFP) клітин, які також були частиною оригінальної енграми страху (mCherry), була вище шансів (жовтий), а частка випадково позначених/активованих (eYFP) клітин, які також були частиною енграми страху при відновленні (BFP) також було вище випадковості (блакитний), як і перекривання всіх 3 типів клітин (білих) у групі eYFP (рис. 7l); однак групових відмінностей не було виявлено.

У сукупності ці висновки надають попередні докази потенційної терапевтичної ефективності штучної модуляції спогадів як для гострого, так і тривалого придушення реакцій страху шляхом зміни оригінальної пам’яті про страх під час періоду повторної консолідації.

For more information:1950477648nn@gmail.com