Reactivació dels records mediats per l'hipocamp durant la reconsolidació per alterar la por Part 2

A continuació, vam avaluar els efectes a llarg termini de la nostra manipulació. Es van replicar les troballes anteriors amb un disseny experimental similar.

Es pot dir que hi ha una forta connexió entre els efectes a llarg termini i la memòria. D'una banda, els efectes a llarg termini poden tenir efectes profunds sobre la memòria i, d'altra banda, la memòria pot afectar els nostres efectes a llarg termini.

En primer lloc, l'impacte a llarg termini en la memòria es reflecteix principalment en dos aspectes: un és l'impacte en les funcions fisiològiques de les persones i l'altre és l'impacte en l'estat psicològic de les persones.

Els efectes a llarg termini poden afectar la nostra fisiologia, com ara en àrees com la dieta, el son i l'exercici. Si vivim durant molt de temps en un entorn poc saludable, com una alimentació desequilibrada, una mala qualitat del son, una falta d'exercici a llarg termini, etc., aquests efectes adversos a llarg termini deixaran un cert record al nostre cos, afectant així el nostre cervell. activitat i memòria.

Al mateix temps, els efectes a llarg termini també afectaran el nostre estat mental, com ara una tensió excessiva, ansietat i estrès, que perjudicaran la nostra memòria.

L'impacte a llarg termini de la memòria també és molt important. Un bon record ens pot donar més claredat, independència i confiança, donant-nos un major control sobre les nostres pròpies vides i les conseqüències a llarg termini. Ens pot ajudar a ajustar millor el nostre estat, reduint així l'estrès, l'ansietat i altres factors adversos, millorant la nostra capacitat de resistir la frustració i millorar la nostra capacitat d'adaptació.

Per tant, hauríem de parar atenció a l'impacte dels efectes a llarg termini sobre nosaltres en la nostra vida diària, prestar atenció a la salut i al bon estat mental, i conrear hàbits de vida saludables i una bona adaptabilitat, per donar un joc complet a la nostra memòria i fer-hi front millor. efectes a llarg termini, aconseguir un creixement substancial propi. Es pot veure que hem de millorar la memòria, i Cistanche deserticola pot millorar significativament la memòria, perquè Cistanche deserticola també pot regular l'equilibri dels neurotransmissors, com augmentar els nivells d'acetilcolina i factors de creixement. Aquestes substàncies són molt importants per a la memòria i l'aprenentatge. A més, Cistanche deserticola també pot millorar el flux sanguini i promoure el lliurament d'oxigen, cosa que pot garantir que el cervell rebi suficients nutrients i energia, millorant així la vitalitat i la resistència del cervell.

Feu clic a conèixer maneres de millorar la funció cerebral

No obstant això, en lloc de donar als ratolins una prova de reincorporació després d'un xoc immediat, vam deixar els ratolins tranquils a la gàbia de casa durant 2 setmanes després de l'extinció i després els vam fer una prova per a la recuperació espontània (Fig. 1n).

Vint-i-quatre hores després del condicionament de la por (Fig. 1o), durant la memòria, els grups de ChR2 positius i neutres es van congelar menys a la darrera meitat de la sessió en comparació amb els controls eYFP (Fig. 1p). No vam veure diferències de grup durant l'extinció (Fig. 1q i Fig. 1c suplementària).

D'acord amb els efectes observats durant el record, la prova de recuperació espontània va revelar que els ratolins ChR2 positius i neutres es van congelar menys en comparació amb els controls eYFP i en comparació amb el grup Chr2 negatiu, demostrant que la nostra manipulació va produir efectes duradors en els processos de recuperació de la memòria de la por evidents dues setmanes després de l'extinció (Fig. 1r, s).

És important destacar que vam demostrar que les disminucions de la congelació observades després de l'etiquetatge i l'estimulació d'una memòria positiva no es poden atribuir només a la injecció viral o a l'estimulació lumínica. Concretament, vam trobar que la reactivació d'una memòria positiva etiquetada (exposició femenina) (figura suplementària 3a), després que els ratolins fossin FC per mostrar un augment de la congelació posterior al xoc (figura suplementària 3b, c), va donar lloc a menys congelació només en els ratolins ChR2 que van rebre estimulació làser. .

Això va ser en comparació amb els ratolins ChR2 que no van rebre estimulació, els ratolins eYFP que sí que van rebre estimulació i el grup sense virus/sense làser. Això va ser cert durant el record (figura suplementària 3d), el primer dia d'extinció i durant els primers 3 minuts d'extinció (figura suplementària 3e, f). Com era d'esperar, no vam veure diferències de grup durant el xoc immediat (figura suplementària 3g), però vam observar una disminució significativa de la congelació al grup ChR 2- Laser On en comparació amb tots els altres grups en la reincorporació (figura suplementària 3h, I).

A més, aquest efecte només estava present quan els ratolins van rebre la reactivació artificial d'una memòria etiquetada en el context FC (figura suplementària 4a). A continuació, vam etiquetar una memòria positiva (exposició femenina) i després els ratolins FC que van demostrar la congelació posterior al xoc (figura suplementària 4b).

Quan aquesta memòria es va reactivar en un context nou i els ratolins van ser retornats al context de condicionament 24 hores després, la congelació no va disminuir al grup ChR2 durant el record (figura suplementària 4c).

La congelació es va mantenir similar als controls d'eYFP durant l'extinció i el restabliment (figura suplementària 4d, e). Aquestes troballes proporcionen evidència que la nostra manipulació es produeix mitjançant la reconsolidació, ja que és específic quan els ratolins experimenten un record natural de la memòria de la por, que en aquest cas, és impulsat per l'exposició al context de condicionament.

La valència importa: la reactivació artificial d'una experiència de gàbia a casa neutral durant la reconsolidació no és suficient per interrompre la memòria de la por

Els resultats anteriors il·lustren que la interferència de l'hipocamp resultant de la reactivació d'engrames positius o neutres és més eficaç per reduir la por condicionada que els engrames associats a una experiència negativa.

Per avaluar encara més la importància de la valència, primer, vam provar si la nova experiència de la gàbia neta era realment "neutre", en lloc de positiva o negativa, atès que els nous estímuls poden implicar un conjunt complex d'enfocaments i evitar vies dopaminèrgiques relacionades amb la importància, la recompensa i la neofòbia48. –52. Per tant, per al component neutre de l'experiment següent, vam utilitzar una experiència domèstica en cage38, on els ratolins no es van molestar.

En segon lloc, vam preguntar si una experiència positiva separada que no impliqués l'exposició femenina era suficient per reduir la por. En conseqüència, vam utilitzar l'exposició a l'acutecocaïna53 com la nostra propera experiència positiva. Finalment, es va debilitar si la incapacitat de reduir la congelació mitjançant l'estimulació d'un engrama negatiu durant la memòria de la por era el resultat de la superposició d'aquests records.

Per provar-ho, vam etiquetar les cèl·lules dDG actives quan els ratolins estaven FC en el context C com la nostra propera experiència negativa, ja que teòricament aquest interferengrama estaria format per algunes de les mateixes cèl·lules que la memòria de la por adquirida en el context A a causa de la generalització. va tornar a obrir una finestra d'etiquetatge fora de DOX i va etiquetar una memòria positiva, neutra o negativa a thedDG (figura 2a).

Els ratolins assignats a grups negatius eren inicialment FC incontext C demostrant una congelació significativa després del xoc (Fig. 2b). El dia següent van ser FC com abans en el context A. Els ratolins FC el dia anterior van mostrar una congelació més alta que els altres grups abans i després de xoc (Fig. 2c). Durant el record, els ratolins ChR2 negatius van continuar mostrant més congelació en comparació amb altres grups ChR2 (Fig. 2d), que es va observar durant tota la sessió.

Tanmateix, no hi va haver disminucions en temps real de la congelació en cap dels grups ChR2-, en comparació amb els homòlegs d'eYFP en cap part de la sessió de record (figura 2d). No es van observar diferències de grup durant l'extinció (Fig. 2e i SuplementaryFig 1d) ni xoc immediat (Fig. 2f).

L'estimulació òptica de la memòria de la gàbia domèstica no va ser suficient per competir amb la memòria de la por, ja que durant la reincorporació, vam observar que només els ratolins ChR2 positius mostraven menys congelació en comparació amb els controls eYFP i els grups negatius (Fig. 2g). Els ratolins ChR2 negatius van demostrar una congelació igual als controls (Fig. 2g, h).

Aquests resultats corroboren les nostres troballes anteriors que mostren que l'estimulació òptica d'una memòria positiva competidora, però no una memòria neutra o negativa, és suficient per interrompre la reconsolidació de la por.

La reducció de la congelació observada no es deu a l'augment de la inlocomoció

En una cohort separada de ratolins, les cèl·lules dDG implicades en la codificació d'una exposició a l'acutecocaïna es van etiquetar fora de DOX (Fig. 2i). L'endemà, per avaluar si l'activació d'un engrama de cocaïna induria una activitat hiper locomotora, vam provar ratolins a camp obert on vam reactivar l'engrama de cocaïna en els últims 5 minuts de la prova de 10 minuts.

No vam trobar diferències de grup en el nombre total d'encreuaments de línies (Fig. 2j), la distància recorreguda (Fig. 2k) o la velocitat (Fig. 2l) que suggereixin que les disminucions de la congelació observades a l'experiment anterior no es deuen a un augment de la locomoció.

A més, el temps passat a la regió central va revelar diferències de cap grup (Fig. 2m), cosa que suggereix que l'activació artificial de la memòria relacionada amb l'acocaïna no és ni ansiogènica ni ansiolítica.

Els ratolins realitzaran una resposta operant per a la reactivació artificial d'una memòria positiva

Tot i que l'hipocamp està implicat en el processament d'experiències positives, es creu que ho fa conjuntament amb diverses regions implicades en la neuromodulació, inclosa l'àrea tegmental ventral (VTA).

El VTA és un component crític del sistema de recompensa del cervell, i els estats afectius negatius (per exemple, l'ansietat) estan mediats per la desregulació del VTA. Està ben establert que l'autoestimulació intracranial (ICSS) de la VTA és un poderós gratificant el comportament operant, on els rosegadors mantenen el lliurament d'impulsos elèctrics que produeixen l'alliberament de dopamina54,55.

Aquest procediment s'ha adaptat prèviament56–61 per incorporar l'estimulació in vivooptogenètica de neurones dopaminèrgiques a la VTA. Per marcar i reactivar les cèl·lules dDG actives durant aquesta experiència positiva, vam expressar selectivament ChR2 en cèl·lules VTA dopaminèrgiques mitjançant transgènics que expressen Cre sota el control del transportador de dopamina (DAT).

Vam injectar els nostres vectors virals AAV5-Ef1a-DIO-(hChR{2-E123A)-eYFP i vam implantar una fibra òptica unilateralment al VTA. També vam injectar c-Fos-tTA-TRE-(ChR2)-eYFP i vam implantar fibres òptiques bilateralment dirigides a la dDG (Fig. 3a). Els ratolins es van habituar inicialment a la cambra operant i es van donar accés a una roda sense conseqüències, que va servir com a mesura de referència.

L'endemà, els ratolins es van tornar a col·locar a la caixa operant i es van introduir dos ports nasals, un actiu i un altre inactiu. El nas al port actiu va produir estimulació doptogenètica de VTA, mentre que el nas al port inactiu no va produir cap estimulació i va servir com a control discriminatiu. Els ratolins van rebre tres sessions d'entrenament ICSS i després van treure DOX.

Van ser portats de tornada per a una quarta sessió d'entrenament, en què es van etiquetar cèl·lules dDG responsives a l'autoestimulació VTA. L'endemà, l'accés als ports del nas es va restringir i els girs de les rodes van produir una estimulació dDG òptica per reactivar l'engrama d'autoestimulació VTA. Això es va fer per avaluar si els ratolins farien una resposta operant per a un positiu (VTA-ChR2, dDG-ChR2) o experiència neutra (VTA-eYFP, dDG-ChR2) en comparació amb els controls dDG-eYFP (Fig. 3a).

Els ratolins injectats amb ChR2 a la VTA, els cops del nas al port actiu eren significativament més alts que el port inactiu, i van augmentar a través de les sessions demostrant la capacitat dels ratolins de discriminar entre ports i d'autoentregar estimulació òptica per a la recompensa (Fig. 3b-e). Comparant les mesures de base de la roda amb l'entrenament i la prova, els ratolins injectats amb ChR2 a la VTA i dDG van completar més rotacions de rodes, que es van mantenir en moviment durant durades i distàncies més llargues (Fig. 3f-h) i van produir més estimulacions (Fig. 3i) en comparació amb tots els altres grups.

Aquesta troballa demostra que els ratolins realitzaran una resposta operant per mantenir la reactivació artificial d'una memòria positiva, específicament la memòria de l'autoestimulació VTA. Els ratolins no van mostrar aquest comportament per un record de l'exposició a la caixa operant en absència d'estimulació VTA. Després d'aquesta prova, els ratolins es van sotmetre al mateix protocol experimental que abans on estaven FC en context. Allà on van demostrar la congelació posterior al xoc (Fig. 3j i Fig. 1e suplementària) i després van fer una prova de record de la por.

La reactivació de l'engrama d'autoestimulació VTA (VCDC) durant la memòria va reduir la congelació durant tota la sessió (Fig. 3k). Els nivells es van mantenir baixos durant l'extinció (Fig. 3l i Fig. 1e suplementària), xoc immediat (Fig. 3m) i reintegració (Fig. 3n).

Curiosament, entre els dos grups dDG-eYFP, el grup que havia rebut estimulació VTA anteriorment (VCDE) va demostrar un efecte beneficiós d'aquesta experiència mostrant nivells intermedis de congelació en comparació amb el grup VCDC i els altres grups de control a EXT1 (Fig. 3l), i des de recuperació immediata de xoc (Fig. 3o). En conjunt, aquests resultats mostren que la interferència d'una experiència gratificant pot contrarestar estats afectius negatius.

L'activació de neurones dDG marcades aleatòriament també és suficient per promoure la reconsolidació de la por

A continuació, vam preguntar si la reactivació artificial d'una memòria positiva, que implica l'estimulació d'un petit conjunt de neurones (<10%)38, can update a fear memory during reconsolidation, could we circumvent the positive-valence prerequisite to achieve a similar effect if we activate a larger population of neurons not necessarily tied to memory? 

A diferència dels experiments anteriors, on vam utilitzar una estratègia d'etiquetatge induïble per cFos per etiquetar cèl·lules implicades en diferents experiències, aquí vam utilitzar un virus amb un promotor constitutiu (CaMKIIa) per etiquetar aleatòriament les neurones dDG amb ChR2 (Fig. 4a).

Els ratolins es van injectar amb virus sense diluir o diluït per etiquetar un gran percentatge o fracció de cèl·lules dDG, respectivament. Els ratolins van demostrar una congelació posterior al xoc després de ser FC (Fig. 4b i Fig. 1f suplementària).

Durant el record de l'endemà, les neurones marcades van ser estimulades òpticament. Durant la primera meitat de la sessió, vam veure disminucions en temps real de la congelació tant en grups de ChR2 no diluïts com en grups de ChR2 diluïts, però a la segona meitat, només els grups no diluïts van mostrar menys congelació (Fig. 4c).

El grup ChR2 no diluït va continuar mostrant menys congelació durant l'extinció (EXT1 i EXT2) (Fig. 4d) i tant els grups ChR2 no diluïts com els diluïts es van congelar menys que els grups eYFP durant els primers 3 min d'EXT1 (figura suplementària 1f).

Com era d'esperar, no hi va haver diferències de grup durant el xoc immediat (Fig. 4e). En la reincorporació, vam observar una congelació reduïda tant en grups de ChR2 no diluïts com en grups diluïts en comparació amb els controls eYFP (Fig. 4f) i en comparació amb el xoc immediat (Fig. 4g).

Els nostres efectes van ser més grans en el grup no diluït, cosa que suggereix que els processos basats en la reconsolidació es poden implicar potencialment activant conjunts que no estan connectats a un engrama d'una valència particular si s'activen prou cèl·lules. Aquesta estratègia de modulació de la memòria pot ser semblant als protocols d'estimulació actualment aprovats per al seu ús en humans62,63.

For more information:1950477648nn@gmail.com