Nuclis talàmics anteriors: un substrat crític per a la memòria associada en parella no espacial en rates Part 3

3.2|Memòria de treball espacial a la memòria RAM

Com era d'esperar, ambdós grups de rates amb lesió ATN van mostrar un rendiment molt deteriorat quan es va provar la memòria de treball espacial a la memòria RAM de vuit braços (Figura 3). l'inici de la prova.

La memòria de treball i la memòria són dos mètodes de memòria molt importants en el cervell humà. Tot i que hi ha algunes diferències entre aquests dos mètodes de memòria, tots dos són igualment útils per al rendiment de les persones en l'estudi, el treball, la vida i altres aspectes.

En primer lloc, la memòria de treball significa que recordem temporalment la informació o les tasques que necessitem utilitzar en un període curt. En altres paraules, és la capacitat de memòria que fem servir quan processem coses noves. La memòria fa referència a la informació o experiències que conservem durant un llarg període. Aquesta informació ens pot ajudar a entendre i resoldre problemes en un ús futur.

Tot i que aquests dos tipus de memòria tenen funcions diferents, no estan separats l'un de l'altre. La memòria de treball i la memòria s'influeixen mútuament. Durant la memòria de treball, hem d'emmagatzemar i processar temporalment informació nova en un període curt i connectar-la amb coneixements i experiència anteriors. Aquest tipus de connexió i referència és el que utilitza la memòria.

A més, una bona memòria de treball també es pot millorar mitjançant l'entrenament. La investigació mostra que la connexió entre la memòria i la memòria de treball va en ambdós sentits. Amb l'exercici i l'entrenament constant de la memòria de treball, podem millorar la capacitat de memòria del cervell i enfortir la nostra memòria. Per tant, mentre continuem exercitant activament el nostre cervell i enfortint l'entrenament de la memòria, podem millorar eficaçment la nostra memòria de treball i memòria.

A la vida diària, hem de desenvolupar bons hàbits i utilitzar activament la memòria de treball i la memòria per ajudar-nos a completar millor les tasques. Per exemple, podem enfortir la nostra memòria dels nous coneixements mitjançant un refinament i una revisió contínues. Només millorant contínuament la nostra memòria de treball i la nostra memòria ens podem sentir més còmodes a l'hora de realitzar el nostre potencial en l'estudi, el treball i la vida. Es pot veure que hem de millorar la memòria, i Cistanche deserticola pot millorar significativament la memòria perquè Cistanche deserticola és un material medicinal tradicional xinès que té molts efectes únics, un dels quals és millorar la memòria. L'eficàcia de la carn picada prové dels diferents ingredients actius que conté, entre ells àcid, polisacàrids, flavonoides, etc. Aquests ingredients poden afavorir la salut cerebral de diverses maneres.

Feu clic a Coneix 10 maneres de millorar la memòria

El nombre d'errors fets per les rates amb lesió simulada i ATN va divergir el dia 2 d'entrenament, després del qual els dos grups amb lesió ATN no van mostrar cap evidència de millora en comparació amb els dos grups simulats (Grup, F3, 27=39.66, p <{{7}). }}.001;Dia del grup, F27,{{10}},75, p <0.001). Els dos grups simulats no es diferencien, però tots dos difereixen notablement (p <0, 001) de cadascun dels grups de lesions ATN, que no difereixen. Les rates dels dos grups de lesions ATN també van triar menys braços correctes abans del primer error, mentre que les rates dels dos grups Sham van entrar progressivament més braços abans de cometre un error a mesura que continuava la prova (Grup, F3, 27=27,53, p <0,001; cadascuna). Shamgroup vs. cada grup ATN, p < 0,001; Group Day, F27, 243=2,21, p < 0,001).

La memòria de treball espacial deteriorada es pot considerar com una mesura de referència dels efectes de lesions ATN (Aggleton i Nelson, 2015). Com que els dos grups de lesions ATN van mostrar un nivell similar de deteriorament de la memòria de treball espacial, és poc probable que les comparacions posteriors sobre les tasques no espacials es vegin influenciades per les diferències de lesió entre aquests dos grups.

3.3|Tasques de discriminació simple no espacial

A la figura 4a,b es mostren les tasques de discriminació tant de l'olor simple com de l'objecte simple. Allrats va adquirir ràpidament aquestes tasques. Les puntuacions de diferències de latència dels quatre grups no difereixen en la tasca de discriminació d'olor simple (Group, F3, 27=0.97, p=0.42; Group Day, F15,135=1.4, p=0.15). Els grups van trigar una mitjana de 4 a 5 dies per assolir el criteri de la tasca de discriminació d'olors simples (Grup, F3, 27=1.99, p=0.13).

Els quatre grups també van aprendre la tasca senzilla de discriminació d'objectes sense cap diferència significativa (Grup, F3, 27=1.07, p=0.37; Group Day, F18, 162=0.97, p.=0.49). Les rates van trigar una mitjana de 5 a 6 dies a assolir el criteri de la tasca de discriminació d'objectes simple (Grup, F3, 27=0.30, p=0.82).

3.4|Tasques associades en parella no espacials

3.4.1|Adquisició

La latència d'execució mitjana durant l'adquisició per part dels quatre grups es mostra a la figura 5. Les latències durant l'adquisició es van avançar per a les rates que van assolir el criteri. Les principals conclusions eren clares. Els dos grups de lesions simulades van adquirir les seves respectives tasques, però cap rata de lesió ATN va mostrar l'adquisició de tasques independentment de la inclusió d'un rastre 10- entre l'olor i els estímuls de l'objecte. L'evidència principal de l'adquisició és si les rates van aprendre a inhibir la seva resposta a l'objecte en els assaigs no recompensats (figura 5a).

En aquesta mesura, els dos grups Sham van retardar progressivament la resposta a l'objecte en aparellaments d'olor-objecte no recompensats durant l'entrenament (és a dir, van mostrar puntuacions de latència recíproca reduïdes). Per contra, totes les rates dels dos grups de lesions ATN van mostrar latències de resposta cada cop més ràpides a mesura que avançava l'entrenament. És a dir, en assaigs no recompensats, les rates de lesió ATN només van aprendre a cercar més ràpidament sota l'objecte malgrat que l'aparellament d'olor-objecte era incorrecte. Tingueu en compte que els dos grups de lesions ATN eren, en tot cas, més lents a respondre que la lesió de Sham. grups a l'inici de l'entrenament en els assaigs no recompensats, de manera que la hiperactivitat general no era evident després de lesions d'ATN en aquesta tasca (interval de latència del bloc 1: lesió ATN 2,5-5.0 s, Shamlesion 1,9-4,5 s; bloc 1 0: lesió ATN 1,4–3,0 s, Shamlesion 5,5–7,6 s).

L'ANOVA de latències en els assaigs no recompensats va produir un efecte principal significatiu en els quatre grups (F3,27=22.63, p <0.001) i un grup significatiu Interacció de blocs (F27,243=26.27,p <0,001). Els dos grups Sham no difereixen en aquesta mesura, i els dos grups ATN no es diferencien, però els dos grups Sham diferien de cadascun dels grups de lesió ATN (p <0, 001).

Quan es va recompensar l'aparellament olor-objecte, els quatre grups van mostrar latències de resposta cada cop més ràpides (és a dir, van mostrar puntuacions recíproques augmentades) en els blocs d'assaigs (efecte principal del bloc, F9, 27=75.78, p <0).{ {18}}01;Figura 5b), independentment del grup (Bloc de grup, F27, 243=0.63, p=0.92; Figura 5b). L'efecte principal del grup va ser de nou significatiu (F3, 27=5.67, p=0.003), que en aquest cas es va deure a una velocitat de carrera més ràpida en el grup Sham-Trace en comparació amb els dos grups ATN ( p <0,008) i les rates Sham-No-Trace (p=0,02). Tanmateix, els tres grups restants van mostrar una latència de resposta similar als assaigs recompensats. Una vegada més, tingueu en compte que els dos grups de lesions ATN van mostrar respostes més lentes a l'inici de l'entrenament en els assaigs recompensats, en comparació amb els grups de lesions Sham.

La comparació directa entre les latències per a assaigs no recompensats i recompensats es mostra a la figura 5c, expressada com a puntuacions de diferència de latència. La figura 5c mostra clarament que no es va produir cap aprenentatge en cap dels grups de lesions ATN, mentre que els dos grups de lesions simulades van adquirir la tasca (interacció de blocs de grup, F27,243=23.99,p <0.001. ). La puntuació de diferència de latència suggereix que el grup Sham-Trace va adquirir la tasca amb més força que el grup Sham-No Trace, i les diferències mitjanes entre aquests dos grups van ser significatives per als darrers tres blocs d'assaigs (p <0, 01). Aquesta diferència entre els dos grups simulats, però, va ser motivada principalment per les seves diferències en els assaigs amb aparellaments d'estímuls recompensats (compareu la figura 5b amb la figura 5a).

3,5|Prova de retenció

Tots els grups van mostrar una resposta a la sessió no recompensada a la prova de retenció de 5-dia que va ser similar al rendiment corresponent al bloc 10 d'entrenament[Bloc de grup (prova de retenció vs. bloc 1{{26} }}),F3,27=2.00, p=0.13; Figura 5a]. Malgrat la interacció no significativa del bloc de grup, hi va haver una diferència general de latència al bloc 10 en comparació amb la prova de retenció (retenció vs. bloc 10, F1, 27=7.22, p=0.01) que sembla principalment a causa del fet que les rates amb lesió ATN responen més ràpidament a la prova de retenció. Un efecte principal del grup significatiu (F3, 27=73.13, p < 0,001) va ser impulsat pel grup Sham que va continuar inhibint la resposta en els assaigs no recompensats, a diferència dels grups de lesions ATN (cada grup Sham vs. cada grup de lesions ATN). , p <0,001).

Per als assaigs recompensats, els quatre grups van mostrar latències de resposta mitjanes similars a la prova de retenció en comparació amb la latència al bloc 10 d'entrenament (Bloc, F1,27=3.75, p=0.06; Grup; Bloc, F3, 27=1.02, p=0.39). Les velocitats de carrera més ràpides al grup Sham-Trace que en tots els altres grups eren evidents al bloc 10 i a la prova de retenció (Group, F3, 27=3.85, p=0.02; Sham-Trace vs. tots els altres grups, p. <0,03).

La comparació directa d'assaigs recompensats i no recompensats a la prova de retenció, expressada com a puntuació de diferència de latència (figura 5c), va confirmar que els quatre grups van mantenir un rendiment similar en aquesta mesura en comparació amb el seu rendiment d'adquisició del Bloc 10 (Grup, F3,27=189.43, p < 0,001; Bloc, F1,27=0,08, p=0}.76; Interacció del bloc de grup, F3,27=0,22, p=0.88).

3,6|Expressió Zif268

El nostre interès principal era determinar diferències de grup a les regions d'interès. Tenint en compte els resultats de comportament obtinguts, no informem d'associacions entre l'expressió i el rendiment de Zif268, ja que produirien correlacions espúries impulsades per les diferències d'estat clares de no lesió versus simulades i la variació petita dins del grup en la mesura principal d'interès, és a dir, les latències en proves no premiades. De la mateixa manera, qualsevol associació evident en regions com l'escorça retrosplenial tornaria a crear una correlació artificial a causa de les marcades diferències a nivell de grup en l'expressió Zif268.

3,7|Regions prefrontals

L'expressió de Zif268 als quatre grups de l'escorça prefrontal prelímbica (A32V) i l'escorça cingulada anterior (A32D; A24b; A24a) es mostra a la figura 6. Hi va haver un efecte principal del grup significatiu per a l'àrea 32V (F2, 37=5.49). , p <{{10}}.01; Figura 6b). Aquí, els dos grups ATN van mostrar una expressió global similar entre si (p=0.32), així com el grup Sham-No Trace (p > 0.1), però els dos grups de lesions van mostrar menys expressió que al grup Sham-Trace (p <0.02). L'expressió Zif268 inferior al grup Sham-No Trace en comparació amb el grup Sham-Trace no va assolir significació (p=0.06). També hi va haver un efecte principal significatiu a les quatre capes (F3, 81=147.8, p <0.001), però cap interacció de la capa de grup (F9, 181=1.15, p > 0.3).

Per a les regions cingulades anteriors (Cg) (figura 6c), els dos grups de lesions ATN van mostrar una expressió Zif268 més baixa que els dos grups de lesions Sham (Grup F3, 27=12.47, p <0 .001; els dos grups simulats eren diferents de cadascun dels grups ATN, p < 0.{{20}}04, però no entre si, p=0.31). Una interacció significativa de la capa de grup (F6,54=4.02, p <0,002) va reflectir diferències més grans entre ATN i Shamgroups per a la capa II i la capa III (p <0,001) que per a la capa V, on els grups no difereixen significativament (p > 0,1). L'expressió va variar entre les tres regions cingulades (efecte principal de la regió, F2, 54=11.41, p < 001), sent la més baixa per a A24a (posterior) en comparació amb A32D i A24b (p < 0,002), i va ser més alta per a LayerIII ( Capa, F2, 54=242.38, p < 0,001), però la mida d'aquestes diferències variava entre capes a través de les regions de tres cingulades (Capa de regió, F4, 108=5.29, p < 0,001). Tanmateix, les interaccions de la regió del grup i la capa de la regió del grup no van ser significatives (totes F <1,0).

3,8|Regions hipocampals i parahipocampals

La figura 7 mostra l'expressió de Zif268 per als quatre grups de les regions de l'hipocamp i el parahipocamp. Per a l'hipocamp, les subregions dorsals CA1 i CA3, especialment CA1, van mostrar una expressió més alta que les ventralhipocampals CA1 i CA3 (dorsal vs. ventral, F1, 24=541.4, p <{{10}} .001; CA1 contra CA3, F1,24=759.3,p <0.{{40}}{{56} }1; interacció entre aquests dos factors, F1,{{20}}.4, p <0.001). La troballa més interessant, però, va ser que hi havia una expressió més alta en el CA1 dorsal del grup Sham-Trace que en cadascun dels altres tres grups (p <0, 02), recolzada per una interacció triple significativa per al grup [regió dorsal vs. regió ventral. ] [CA1 contra CA3], F3,24=6,09, p <0,003). Per als altres tres grups, l'expressió de CA1 dorsal va ser la més baixa del grup ATN-Trace (ATN-Trace vs. Sham-No Trace i ATN-No Trace, p <0, 03), mentre que els dos grups No Trace no difereixen significativament (p {{42). }}.84). L'anàlisi del gir dentat dorsal (DG; només es va examinar el dorsal) va mostrar una expressió més alta a l'hilu que a la capa de cèl·lules granulars (F1, 27=386.1, p <0.001), que era més gran per a Sham-Trace i ATN-No. Grups de traça que per a les condicions Sham-No Trace i ATN-Trace (Group DGSsubregion, F3, 27=4,07, p <0,01). El subículo ventral va mostrar una expressió més alta que el subícle dorsal (F1, 27=9,02, p <0,005), però no hi va haver efecte de grup (F3, 27=1,41, p=0,25). ) o Interacció del grup [regions dorsals i ventrals] (F3,27=0.15, p=0.92). A les regions del parahipocamp, l'escorça perirrinal va mostrar una expressió més baixa que les dues àrees de l'escorça entorrinal (F2, 54=16.2, p <0,001), però els grups no difereixen en aquests llocs (Grup, F3,27 <1,0; Grup Regió,F6,54=1.8, p > 0,1).

3,9|Escorça retroesplenial

La figura 8 mostra l'expressió Zif268 a les capes superficials i profundes de Rga, Rgb i Rdg. Els dos grups ATN van mostrar una expressió marcadament menor en aquestes tres regions que la mostrada pels dos grups Sham (efecte principal del grup, F3.27=40.9, p <0.0{{22} }1). Per als valors agregats a les tres regions, els dos grups Sham tenien valors Zif268 mitjans més alts que els dos grups ATNlesion (p=0.0001), però el Sham -El grup Trace també va mostrar nivells més alts que el grup Sham-No Trace (p=0,04). La diferència entre els grups Sham i els grups ATN va ser més petita per a la regió de Riga (Regió del grup, F6, 54=2,72, p <0,02). El nivell d'expressió de Zif268 entre grups també va variar entre capes (Capa de grup, F3, 17=40,0, p <0,001). Aquesta interacció reflectia diferències entre ambdós grups Sham en comparació amb els dos grups ATN que eren més grans a les capes superficials que a les capes profundes. No obstant això, els efectes del grup Sham versus ATN encara eren significatius a les capes profundes (p <0, 001). A més, el grup Sham-Trace va mostrar una expressió més alta a les capes superficials en comparació amb el grup Sham-NoTrace (p=0.03), mentre que l'expressió en els jugadors profunds no va variar entre aquests dos grups (p=0 .23).No hi ha hagut cap interacció de la capa de regió del grup (F6,54=1.0, p=0.43).

3.10|Escorça de control auditiu

No es van trobar diferències a l'escorça auditiva (control) (Grup, F3, 27=1.2, p=0.35).

4|DISCUSSIÓ

Aquest estudi tenia com a objectiu examinar els efectes de les lesions ATN en la memòria associada de parella no espacial i la influència d'un retard explícit (és a dir, un rastre 10-) entre l'olor presentat i els estímuls de l'objecte. Prèviament, només s'havia informat de l'evidència de deteriorament de la memòria associada després de lesions d'ATN quan un dels components aparellats requeria el processament de senyals espacials distals (Dumont et al., 2014; Gibb et al., 2006; Sziklas & Petrides, 1999).

Havíem previst que els efectes de les lesions d'ATN sobre la memòria associada no espacial en la nostra tasca serien més evidents quan s'utilitzi un procediment de traça explícit. Això va ser perquè s'ha suggerit que les lesions CA1 només perjudiquen la memòria associada aparellada no espacial quan s'utilitza una "traça" 10-s (Kesneret al., 2005) i la integritat microestructural de les neurones CA1 es redueix per tots dos. Lesions ATN (Harlandet al., 2014) i per lesions del tracte mamil·lotalàmic que causen disfunció de l'ATN (Dillingham et al., 2019).

A més, els exemples clau de deteriorament de la memòria no espacial després de lesions ATN van examinar les discriminacions temporals entre diversos objectes o elements d'olor presentats dins d'un únic bloc d'assaigs (Dumont i Aggleton, 2013; Wolff et al., 2006). Tanmateix, cap de les 17 rates amb lesions ATN va mostrar evidència d'adquisició de la tasca associada olor-objecte, incloses les que no s'entrenaven amb un retard explícit entre els estímuls no espacials. Malgrat un període prolongat d'entrenament, les rates ATNlesion no van poder mostrar una resposta inhibida als aparellaments d'olor-objecte no recompensats. La hiperactivitat general a les rates amb lesió ATN no sembla una característica d'aquest deteriorament, perquè van mostrar una resposta més lenta que les rates amb lesió simulada durant les etapes inicials d'adquisició.

El grup Sham-Trace va mostrar latències més curtes que els altres tres grups a les proves recompensades, però aquesta diferència pot reflectir una major anticipació de la recompensa quan es restringeix per un retard de 10- en lloc d'una mesura d'adquisició més ràpida per part d'aquest grup. S'espera que l'adquisició més ràpida es reflecteixi en la inhibició de la resposta en els assaigs no recompensats, però els dos grups de lesions simulades no difereixen en aquesta mesura.

La manca d'aprenentatge de les tasques de memòria associades després de lesions ATN no sembla ser deguda a una mala inhibició o un processament sensorial deteriorat. Les rates ATNlesion van demostrar una adquisició ràpida tant en la tasca senzilla de discriminació d'objectes com en la tasca simple de discriminació d'olors, que era igual a la mostrada per les rates de lesió simulada. Les exigències de tasques per a aquestes discriminacions senzilles eren idèntiques a les de la tasca d'associats en parella i utilitzaven el mateix aparell. Per la mateixa raó, és poc probable que el dèficit associat aparellat després de lesions ATN sigui degut a un simple fracàs d'atenció als estímuls individuals utilitzats. Les lesions ATN perjudiquen la capacitat d'aprendre un conjunt d'atenció i faciliten els canvis extradimensionals, però no canvien l'atenció sostinguda ni la flexibilitat conductual (Chudasama i Muir, 2001; Kinnavane et al., 2019; Wright et al., 2015). La ràpida adquisició de les discriminacions simples a la tasca actual de la pista va contrastar amb una adquisició més lenta quan vam entrenar un grup anterior de rates en una plataforma circular oberta per aprendre la discriminació simple d'olors i, especialment, la discriminació d'objectes simple (Bell, 2007). Per tant, és possible que l'ús d'una pista i la reducció explícita de senyals espacials distractors, més la interacció activa amb l'objecte per buscar menjar, facilitin l'atenció als estímuls no espacials en l'estudi actual.

La gravetat del deteriorament de la lesió per aprendre l'associació entre estímuls d'olor i objectes suggereix que aquesta tasca depèn fortament de la integritat de l'ATN. Aquesta evidència està en desacord amb el suggeriment que els deterioraments associats aparellats després de lesions ATN requereixen l'ús d'estímuls espacials multimodals (Dumontet al., 2014; Nelson, 2021). Una possible explicació per a la diferència entre el resultat de l'estudi actual i el de Dumont et al. (2014) és que els estímuls no espacials discrets en tasques d'aprenentatge de discriminació bicondicional, com ara objectes o olors específics, poden suposar una demanda d'atenció més gran en l'establiment d'una representació integrada única en comparació amb l'ús d'un context local general, com ara l'entorn tèrmic, visual o tàctil local. . D'una manera similar, la profunda susceptibilitat de les tasques associades a parelles espacials al deteriorament després de les lesions d'ATN també pot dependre de la integració de senyals espacials relacionals en combinació amb una indicació discreta destacada perquè l'adquisició d'una simple discriminació espacial per se només es va veure afectada parcialment (Dumontet al. ., 2014; Gibb et al., 2006). Una troballa inesperada és que les rates amb lesions ATN no van mostrar cap dèficit quan se'ls va obligar a seleccionar una ubicació determinada en un laberint creuat basant-se en una indicació visual condicional en un punt d'elecció (Sziklas i Petrides, 2007). En aquesta situació, però, la relació condicional es va determinar mitjançant un sol senyal destacat presentat en un sol lloc que no tenia ambigüitat o associació incrustada amb les diferents posicions de la ubicació espacial correcta. Això contrasta amb un fracàs total de les rates amb lesió ATN quan havien d'aprendre una associació objecte-lloc en la qual havien de seleccionar un dels dos objectes correctes en funció de la seva ubicació associada (Sziklas i Petrides, 1999).

La troballa que les lesions d'ATN van produir un profund dèficit en la memòria associada olor-objecte, independentment de la presència d'un rastre 10- entre els estímuls, s'afegeix a la nostra evidència anterior d'un dèficit de memòria associada aparellada quan l'objecte i l'olor es van presentar simultàniament en una plataforma de formatges (Bell, 2007). En conjunt, això suggereix que els dèficits de memòria després de lesions ATN a la memòria associada olor-objecte és un exemple addicional que les lesions ATN no sempre reflecteixen el patró de dèficits de memòria associativa condicional produïts per lesions al sistema hipocampal (Sziklas i Petrides, 2004, 2007).

Mentre que les lesions ATN poden causar un deteriorament de la memòria espacial més gran que les lesions de fornix (Warburton i Aggleton, 1999), o dèficits en les tasques de discriminació geomètrica i objecte-lloc que no es troben amb lesions de fornix (Aggletonet al., 2009; Sziklas et al., 1998), hi ha Hi ha menys evidència que les lesions d'ATN poden produir problemes greus de memòria que generalment no es veuen afectats per lesions de la formació de l'hipocamp. Pel que fa a les associacions arbitràries no espacials, l'evidència que l'hipocamp només és crític quan s'utilitza un rastre 10- entre els dos estímuls es va derivar comparant l'adquisició en dues tasques diferents. Gilbert i Kesner (2002) van informar que les grans lesions de l'hipocamp no van perjudicar la memòria associada objecte-olor-olor quan es van provar en una plataforma de formatge en la qual els dos estímuls es presentaven simultàniament. En una pista similar a la nostra, però amb un objecte presentat abans de l'exposició a la sorra oloritzada. que podria contenir areward, Kesner et al. (2005) van demostrar que les lesions CA1 dorsals, però no les lesions CA3, produïen un dèficit quan s'utilitzava una condició de traça 10-.

Ni nosaltres ni Kesner i els seus col·legues vam examinar els efectes de les lesions de l'hipocamp a la tasca de la pista sense la condició de rastre. Per tant, no podem estar segurs que les rates amb lesions a l'hipocamp no es veurien afectades en la condició de sense rastre quan s'entrenen a la pista mitjançant els nostres procediments. No obstant això, el nostre estudi amplia l'associació prevista entre la funció CA1 i el processament temporal en una tasca d'associació de parella no espacial trobant un augment de l'expressió Zif268 endorsal CA1 en el grup de lesió Sham entrenat mitjançant una 10-traça relativa a la lesió de Sham. No hi ha grup Trace. Per contra, l'expressió Zif268 mitjana a la CA1 dorsal va ser la més baixa del grup de traça de lesió ATN.

També hi va haver proves, encara que més febles, que la condició de traça en rates amb lesió simulada es va associar amb una expressió augmentada de Zif268 a les capes superficials de l'escorça retrosplenial. examinar l'associació entre les variacions en el rendiment i les variacions en l'expressió Zif268. D'acord amb estudis anteriors (Aggleton & Nelson, 2015; Perryet al., 2018), l'efecte més fort va ser una reducció marcada de l'expressió IEG després de lesions d'ATN al còrtex retrosplenial, especialment a les capes superficials. Sembla probable que aquesta troballa es degui a la pèrdua o a la disminució de l'activitat de les entrades directes de l'ATN al RSC (Barnett et al., 2021).

Hi ha hagut una consciència creixent que les lesions ATN poden exercir influències més enllà de les alteracions de la memòria espacial (Nelson, 2021; Wolff et al., 2006). Un exemple és quan les lesions ATN frenen l'adquisició d'un aprenentatge no espacial atencional, que pot ser degut a una relació funcional entre l'ATN i les regions cingulades mitjanes de l'escorça cingulada en lloc de les connexions de l'escorça prefrontal medial (Bubb et al., 2021; Wright et al., 2021; Wright et al., 2021). al., 2015). Segons el nostre coneixement, però, aquesta tasca d'atenció no s'ha examinat amb lesions de l'hipocamp en rates. Un exemple més clar d'una dissociació entre lesions ATN i lesions de l'hipocamp és que només la lesió anterior perjudica els processos atencionals associats a la inhibició latent (Nelson et al., 2018). És possible que una capacitat empobrida per establir la rellevància o la predictivitat de les associacions estímul-estímul proporcioni una explicació unificadora no només de l'aprenentatge del conjunt atencional i la inhibició latent (vegeu Nelson et al., 2018), sinó també de casos de deteriorament de l'aprenentatge associat després de lesions ATN. . En lloc d'atribuir el paper de l'ATN des de la perspectiva dels processos hipocampals (per a l'espai i el temps) o frontals (per a l'atenció), la implicació més àmplia és que l'ATN pot donar suport al processament de la memòria orquestrant activament l'atenció a determinades classes d'associacions estímul-estímul i la seva representació. a través de múltiples estructures cerebrals (Leszcynski i Staudigl, 2016). Precisament com caracteritzar les classes de memòria deteriorada continua sent un repte experimental per al futur. El que està clar, a partir de l'estudi actual, és que les explicacions basades només en una dicotomia espacial/no espacial són incapaços de tenir en compte els dèficits de memòria profunds que es poden trobar en ambdós dominis després de lesions ATN.

Les nostres troballes apropen els efectes de les lesions d'ATN a les rates més properes a les alteracions de la memòria associades en parella en l'amnèsia clínica després de lesions a l'eix mamil·lar-ATN (Rempel-Clower et al., 1996; Squireet al., 2020). Hi ha, però, una clara diferència entre l'adquisició lenta de la memòria associada aparellada en rates intactes i l'adquisició ràpida d'inhumans de memòria associada aparellada amb sistemes de memòria intacte. Se suposa que les tasques associades aparellades reflecteixen la memòria episòdica mesurant la capacitat de formar representacions úniques de múltiples estímuls en lloc de la memòria dels components individuals (Crystal i Smith, 2014; Eichenbaum i Fortin, 2009). En el nostre estudi, però, les rates intactes van requerir de 4 a 5 setmanes i més de 300 assaigs d'entrenament abans que hi hagués una evidència clara d'adquisició, cosa que suggereix que la tasca podria estar més basada en regles o semblant-se a la semàntica d'aquestes rates.

Aquesta limitació es podria eludir en el treball futur entrenant primer rates intactes en una o més tasques associades de parella no espacials abans de provar l'adquisició d'una nova parella olor-objecte després de lesions ATN. D'aquesta manera, ja s'establiria la regla general de fer una associació i, potser, la velocitat d'adquisició seria relativament ràpida per a una nova tasca en rates intactes. A més, les manipulacions quimiogenètiques o optogenètiques temporals de l'ATN podrien proporcionar una oportunitat per investigar l'impacte que aquests nuclis tenen en retardar l'adquisició en lloc de prevenir l'adquisició o en el seu impacte en la retenció en lloc de l'adquisició. També seria informatiu saber si moltes o només algunes projeccions neuronals de l'ATN donen suport a aquest exemple d'aprenentatge associat no espacial.

L'evidència neuroanatòmica suggereix un patró diferent de connexions neuronals amb estructures de memòria límbica i cortical entre els tres nuclis ATN, és a dir, els nuclis anterodorsals, anteroventrals i teanteromedials (Bubb et al., 2017; Lomi et al., 2021; Nelson, 2021, 2017). ). A més, aquests nuclis de components ATN tenen diferents característiques moleculars i electrofisiològiques que poden fonamentar diferents funcions de comportament (Jankowski et al., 2013; Roy et al., 2021, 2022; Safariet al., 2020). Les lesions o manipulacions genètiques dels nuclis individuals de l'ATN podrien proporcionar una visió de si la memòria associada en parella es basa en un o més dels AD, AV o AM. Pot ser que l'impacte de les lesions de l'ATN en aquesta tasca impliqui preferentment les regions del cervell frontal i/o l'escorça retrosplenial i la seva implicació respectiva en sistemes basats en regles i coneixements en lloc de la memòria basada en esdeveniments (Hunsaker i Kesner, 2018). Aquests problemes també es podrien abordar mitjançant lesions de desconnexió contralateral que involucren l'ATN, ja que aquest enfocament experimental s'ha utilitzat per demostrar amb èxit la influència a tot el sistema de l'eix ATN-hipocamp en tasques espacials (Dumont et al., 2010; Warburton et al., 2000, 2001). ).

El present estudi proporciona una evidència inequívoca que les lesions ATN produeixen deterioraments substancials en l'aprenentatge i la memòria no espacials associats, independentment de la presència d'un component temporal explícit. Un entrenament ampli no va demostrar cap evidència d'aprenentatge en aquestes rates amb lesió ATN. El fet que hi hagués un dany relativament poc o mínim a la regió tàlàmica intralaminar o mediodorsal immediatament adjacent suggereix que aquestes alteracions eren específiques de la lesió ATN. L'evidència d'aquestes tasques associades aparellades no espacials suggereix una nova perspectiva sobre el paper de l'ATN com un node crític dins de la xarxa de memòria "hipocamp-diencefàlic-cingulat" (Bubb et al., 2017). Això reforça la visió que l'ATN no funciona principalment com a relé per a la informació de l'hipocamp (Wolff i Vann, 2019). En canvi, l'ATN pot controlar activament la generació d'algunes classes de representacions de memòria arbitràries al cervell.

AGRAÏMENTS

Aquesta investigació va comptar amb el suport de la Universitat de Canterbury, ajuts per a equips de recerca i suport a la carrera inicial (JJH) de Brain Research New Zealand - RangahauRoro Aotearoa. Publicació en accés obert facilitada per la Universitat de Canterbury, com a part de l'acord Wiley - Universitat de Canterbury a través del Council of Australian University Librarians.

REFERÈNCIES

Aggleton, JP, Amin, E., Jenkins, TA, Pearce, JM i Robinson, J. (2011). Les lesions als nuclis talàmics anteriors de les rates no pertorben l'adquisició de l'aprenentatge de la seqüència d'estímuls. The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 64(1), 65–73.https://doi.org/10.1080/17470218.2010.495407

Aggleton, JP i Brown, MW (1999). Memòria episòdica, amnèsia i eix hipocamp-talàmic anterior. Ciències del comportament i del cervell, 22(3), 425–444.https://doi.org/10.1017/s0140525x99002034

Aggleton, JP i Nelson, AJD (2015). Per què les lesions als nuclis talàmics anteriors dels rosegadors causen dèficits espacials tan greus? Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 54, 131–144.https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2014.08.013

Aggleton, JP, Poirier, GL, Aggleton, HS, Vann, SD i Pearce, JM (2009). Les lesions del fòrnix i els nuclis talàmics anteriors dissocien diferents aspectes de l'aprenentatge espacial dependent de l'hipocamp: implicacions per a la base neuronal de l'aprenentatge en escena. Behavioral Neuroscience, 123(3), 504–519.https://doi.org/10.1037/a0015404

Barnett, SC, Parr-Brownlie, LC, Perry, BA, Young, CK, Wicky, HE, Hughes, SM, McNaughton, N. i Dalrymple-Alford, JC (2021). Les neurones dels nuclis talàmics anteriors mantenen la memòria. Current Research in Neurobiology, 2, 100022.https://doi.org/10.1016/j.crneur.2021.100022

Bell, R. (2007). Lesions talàmiques anteriors i laterals en l'aprenentatge associat amb olor-objecte (tesi de màster inèdita). Universitat de Canterbury, Christchurch, Nova Zelanda.

Bubb, EJ, Aggleton, JP, O'Mara, SM i Nelson, AJD (2021). La quimiogenètica revela una via cingular-talàmica anterior per atendre la informació rellevant per a la tasca. Cerebral Cortex, 31(4), 2169–2186.https://doi.org/10.1093/cercor/bhaa353

Bubb, EJ, Kinnavane, L. i Aggleton, JP (2017). Xarxes hipocampal-diencefàlica-cíngular per a la memòria i l'emoció: una guia anatòmica. Brain and Neuroscience Advances, 1 (1), 1–20.https://doi.org/10.1177/2398212817723443

For more information:1950477648nn@gmail.com