Anterior Thalamic Nuclei: A Critical Substrat For Non-spatial Paired-associated Memory in Rots Part 3

3.2|Staðbundið vinnsluminni í vinnsluminni

Eins og við var að búast sýndu báðir hópar ATN-skemmda rotta verulega skerta frammistöðu þegar staðbundið vinnuminni var prófað í átta arma vinnsluminni (Mynd 3). Upphafleg líkindi í frammistöðu milli hópa er vegna þess að flestar rottur hlupu í 10 mínútur en komu tiltölulega fáar inn í handlegg kl. upphaf prófa.

Vinnuminni og minni eru tvær mjög mikilvægar minnisaðferðir í mannsheilanum. Þó að það sé nokkur munur á þessum tveimur minnisaðferðum eru þær báðar jafn gagnlegar fyrir frammistöðu fólks í námi, starfi, lífi og öðrum þáttum.

Í fyrsta lagi þýðir vinnsluminni að við munum tímabundið upplýsingarnar eða verkefnin sem við þurfum að nota á stuttum tíma. Með öðrum orðum, það er minnisgetan sem við notum við vinnslu nýrra hluta. Minni vísar til upplýsinganna eða reynslunnar sem við geymum yfir langan tíma. Þessar upplýsingar geta hjálpað okkur að skilja og leysa vandamál í framtíðinni.

Þrátt fyrir að þessar tvær tegundir af minni hafi mismunandi aðgerðir eru þær ekki aðskildar hver frá annarri. Vinnuminni og minni hafa áhrif hvort á annað. Við vinnsluminni þurfum við að geyma og vinna nýjar upplýsingar tímabundið á stuttum tíma og tengja þær við fyrri þekkingu og reynslu. Svona tenging og tilvísun er það sem minnið notar.

Auk þess er einnig hægt að bæta gott vinnsluminni með þjálfun. Rannsóknir sýna að tengsl minni og vinnsluminni fara í báðar áttir. Með því að æfa stöðugt og þjálfa vinnsluminni getum við bætt minnisgetu heilans og styrkt minni okkar. Þess vegna, svo lengi sem við höldum áfram að æfa heilann og styrkja minnisþjálfun, getum við á áhrifaríkan hátt bætt vinnsluminni okkar og minni.

Í daglegu lífi þurfum við að temja okkur góðar venjur og nota virkan vinnsluminni og minni til að hjálpa okkur að klára verkefni betur. Til dæmis getum við styrkt minni okkar um nýja þekkingu með stöðugri betrumbót og endurskoðun. Aðeins með því að bæta stöðugt vinnsluminni okkar og minni getum við verið öruggari með að nýta möguleika okkar í námi, starfi og lífi. Það má sjá að við þurfum að bæta minnið og Cistanche deserticola getur bætt minnið verulega því Cistanche deserticola er hefðbundið kínverskt lækningaefni sem hefur mörg einstök áhrif, ein þeirra er að bæta minni. Virkni hakkaðs kjöts kemur frá hinum ýmsu virku innihaldsefnum sem það inniheldur, þar á meðal sýru, fjölsykrur, flavonoids o.fl. Þessi innihaldsefni geta stuðlað að heilsu heilans á ýmsan hátt.

Smelltu á vita 10 leiðir til að bæta minni

Fjöldi villna sem sýndar- og ATN-skemmdarrottur gerðu grein fyrir á 2. degi þjálfunar, eftir að báðir ATN-skemmdahóparnir sýndu engar vísbendingar um bata samanborið við báða sýndarskemmdirnar (Group, F3,27=39.66, p < {{7 }}.001;Hópdagur, F27,{{10}}.75, p < 0.001). Shamhóparnir tveir voru ekki frábrugðnir, en þeir voru báðir verulega frábrugðnir (p < 0,001) frá hvorum ATN-skemmdahópanna, sem var ekki ólíkur. Rottur í báðum ATN-skemmdahópunum völdu einnig færri rétta handleggi fyrir fyrstu villuna, en rottur í báðum sýndarhópum fóru smám saman inn í fleiri handleggi áður en þeir gerðu villu þegar prófanir héldu áfram (Group, F3,27=27.53, p < 0.001; hver Shamgroup á móti hverjum ATN hópi, p < 0,001; Group Day, F27, 243=2.21, p < 0,001).

Líta má á skert staðbundið vinnuminni sem viðmiðunarmælikvarða á ATN-skemmdir (Aggleton & Nelson, 2015). Þar sem ATN-skemmdarhóparnir tveir sýndu svipaða skerðingu á staðbundnu vinnsluminni, er ólíklegt að síðari samanburður á verkefnum sem ekki eru staðbundin verði fyrir áhrifum af mun á skemmdum á milli þessara tveggja hópa.

3.3|Einföld mismununarverkefni sem ekki eru staðbundin

Öflun á bæði einföldu lyktinni og einföldum hlut, fara-no-go mismununarverkefni eru sýnd á mynd 4a,b. Allrats fékk fljótt þessi verkefni. Tíðmunastigið fyrir hópana fjóra var ekki mismunandi í einfaldri lyktargreiningu (Group, F3,27=0.97, p=0.42;Group Day, F15,135=1.4, p=0.15). Hóparnir tóku að meðaltali 4–5 daga að ná viðmiðinu í einfaldri lyktarmismununarverkefninu (Group, F3,27=1.99, bls=0.13).

Hóparnir fjórir lærðu einnig einfalda hlutaðgreiningarverkefnið án marktæks munar(Group, F3,27=1.07, p=0.37; Group Day,F18,162=0.97, p=0.49). Rottur tóku að meðaltali 5–6 daga að ná viðmiðuninni í einföldu aðgreiningarverkefninu (Group, F3,27=0.30, p=0.82).

3.4|Pöruð tengd verkefni sem ekki eru staðbundin

3.4.1|Kaup

Meðal hlaupaleynd við öflun fjórhópanna er sýnd á mynd 5. Töf við töku voru fluttar áfram fyrir rottur sem náðu viðmiðinu. Helstu niðurstöður voru skýrar. Sham-skemmdarhóparnir tveir fengu sín verkefni, en ekki ein einasta ATN-skemmdarrotta sýndi verkefnisöflun án tillits til þess hvort 10-s spor væri á milli lyktar og örvunar hluta. Helstu sönnunargögnin fyrir öflun eru hvort rotturnar hafi lært að hindra svörun þeirra við hlutnum í prófunum sem ekki voru verðlaunuð (mynd 5a).

Á þessum mælikvarða, seinkuðu tveir Sham hóparnir smám saman svörun við hlutnum á óverðlaunuðum lyktar-hlutapörum meðan á þjálfun stóð (þ.e. sýndu minni gagnkvæma leynd). Aftur á móti sýndu allar rottur í báðum ATN-skemmdahópunum sífellt hraðari svörunartöf eftir því sem þjálfuninni leið. Það er, í tilraunum sem ekki voru verðlaunaðar, lærðu ATN-skemmdarrotturnar aðeins að leita hraðar undir hlutnum þrátt fyrir að pörun lyktar og hlutar hafi verið röng. Athugaðu að ATN-skemmdarhóparnir tveir voru, ef eitthvað, hægari að bregðast við en sýndarskemmdirnar. hópa við upphaf þjálfunar á prófunum sem ekki voru verðlaunuð, þannig að almenn ofvirkni var ekki áberandi eftir ATN-skemmdir í þessu verkefni (Blokk 1 leynd: ATN-skemmd 2,5–5.0 s, Shamlesion 1,9–4,5 s; blokk 1 0: ATN-skemmdir 1,4–3,0 sek., skamskemmdir 5,5–7,6 sek.).

ANOVA á töfum á prófunum sem ekki voru verðlaunuð hafði marktæk aðaláhrif í hópunum fjórum (F3,27=22.63, p < 0.001) og umtalsverðan hóp Block interaction (F27,243=26.27,p < 0.001). Sham-hóparnir tveir voru ekki frábrugðnir þessari mælingu og ATN-hóparnir tveir voru ekki ólíkir, en báðir Sham-hóparnir voru ólíkir hvorum ATN-skemmdahópunum (p < 0,001).

Þegar pörun lyktar og hlutar var verðlaunuð sýndu allir fjórir hóparnir sífellt hraðari svörunartöf (þ.e. sýndu aukna gagnkvæma einkunn) í tilraunaeiningum (Block main effect, F9,27=75.78, p < 0.{ {18}}01;Mynd 5b), óháð hópi (Group Block,F27,243=0.63, p=0.92; Mynd 5b). Aðaláhrif hópsins voru aftur marktæk (F3,27=5.67, p=0.003), sem í þessu tilviki var vegna hraðari hlaupahraða í Sham-Trace hópnum samanborið við báða ATN hópana ( p < 0,008) og Sham-No-Trace rotturnar (p=0.02). Hins vegar sýndu hinir þrír hópar svipaða svörunartíðni í verðlaunuðu rannsóknunum. Athugaðu aftur að ATN-skemmdarhóparnir tveir sýndu hægari svörun við upphaf þjálfunar á verðlaunuðu rannsóknunum, samanborið við sýndarskemmdahópana.

Beinn samanburður á töfum fyrir tilraunir sem ekki eru verðlaunaðar og verðlaunaðar er sýndur á mynd 5c, gefið upp sem töf munarstig. Mynd 5c sýnir greinilega að ekkert nám átti sér stað í hvorugum ATN-skemmdahópnum, en báðir sýndarskemmdahóparnir fengu verkefnið (Group Block interaction, F27,243=23.99,p < 0.001 ). Töfunarmunurinn bendir til þess að Sham-Trace hópurinn hafi náð verkefninu sterkari en Sham-No Trace hópurinn og meðalmunur á milli þessara tveggja hópa var marktækur fyrir síðustu þrjár tilraunaeiningarnar (p < 0,01). Þessi munur á milli sýndarhópanna tveggja var þó fyrst og fremst knúinn áfram af mismun þeirra í rannsóknum með verðlaunuðum áreitispörum (samanber mynd 5b og mynd 5a).

3,5|Varðveislupróf

Allir hópar sýndu svörun á lotunni sem ekki var verðlaunuð á 5-dagahaldsprófinu sem var svipað og samsvarandi frammistaða þeirra á blokk 10 þjálfunar[Group Block (Retention Test vs. Block 1{{26 }}),F3,27=2.00, bls=0.13; Mynd 5a]. Þrátt fyrir óverulega hópútilokunarvíxlverkun var heildarmunur á leynd yfir blokk 10 á móti varðveisluprófinu (Retention vs. blokk 10, F1,27=7.22, p=0.01) sem virðist aðallega vegna ATN-skemmda rotta sem svöruðu hraðar í varðveisluprófinu. Marktæk aðaláhrif hópsins (F3,27=73.13, p < 0.001) voru knúin áfram af sýndarhópum sem héldu áfram að hindra svörun í rannsóknum sem ekki voru verðlaunaðar, ólíkt ATN-skemmdahópunum (hver sýndarhópur á móti hverjum ATN-skemmdahópi , p < 0,001).

Fyrir verðlaunaðar tilraunir sýndu allir fjórir hóparnir svipaða meðaltalstíðni á svörun í varðveisluprófinu samanborið við töf í blokk 10 þjálfunar (Blokk, F1,27=3.75,p=0.06; Group Blokk, F3,27=1.02, bls=0.39). Hraðari hlaupahraði í Sham-Trace hópnum en allir aðrir hópar voru áberandi í blokk 10 og varðveisluprófinu (Group, F3,27=3.85, p=0.02; Sham-Trace vs. allir aðrir hópar, p. < 0,03).

Beinn samanburður á verðlaunuðum og óverðlaunuðum rannsóknum á varðveisluprófinu, gefið upp sem leyndarmunarstig (Mynd 5c), staðfesti að allir fjórir hóparnir héldu svipaðri frammistöðu á þessum mælikvarða samanborið við blokk 10 öflunarframmistöðu þeirra (hópur, F3,27=189.43, p < 0.001; Block, F1,27=0.08, p=0.76;Group Block interaction, F3,27=0.22, p=0.88).

3.6|Zif268 tjáning

Aðaláhugamál okkar var að ákvarða hópmun á áhugasvæðum. Miðað við þær hegðunarniðurstöður sem fengust, greinum við ekki frá tengslum á milli Zif268 tjáningar og frammistöðu þar sem þau myndu framleiða óviðeigandi fylgni sem eru knúin áfram af skýrum skemmdum á móti sýndarstöðumismun og litlum innan hóps breytileika á aðal mælikvarða á áhuga, þ.e. óverðlaunaðar tilraunir. Á sama hátt myndu öll tengsl sem eru áberandi á svæðum eins og afturmiltaberki aftur skapa tilbúna fylgni vegna áberandi hópstigsmunar á Zif268 tjáningu.

3.7|Prefrontal svæði

Zif268 tjáning yfir hópana fjóra í forframendaberki (A32V) og fremri cingulatecortex (A32D; A24b; A24a) er sýnd á mynd 6. Það voru marktæk aðaláhrif hópsins fyrir svæði 32V(F2,37=5.49 , p < {{10}}.01; mynd 6b). Hér sýndu ATN-hóparnir tveir svipaða heildartjáningu og hver öðrum (p=0.32), sem og Sham-No Trace hópurinn (p > 0.1), en báðir sárshóparnir sýndu lægri tjáningu en í Sham-Trace hópnum (p < 0.02). Neðri Zif268 tjáningin í Sham-No Trace hópnum samanborið við Sham-Trace hópinn náði ekki marktækni (p=0.06). Það voru líka marktæk aðaláhrif á lögunum fjórum (F3,81=147.8, p < 0.001), en engin samspil hóplags (F9,181=1.15,p > 0.3).

Fyrir fremri cingulate (Cg) svæðin (Mynd 6c), sýndu tveir ATN-skemmdarhóparnir lægri Zif268-tjáningu en báðir tveir sýndarskemmdarhóparnir (Group F3,27=12.47, p < 0 .001; báðir sýndarhóparnir voru ólíkir hvorum ATN hópanna, p < 0.{{20}}04, en ekki frá hvort öðru, bls=0.31). Marktæk samspil hóplags (F6,54=4.02, p < 0.002) endurspeglaði meiri mun á ATN og Shamgroups fyrir Layer II og Layer III (p < 0,001) en fyrir Layer V, þar sem ekki var marktækur munur á hópunum (p > 0,1). Tjáning var mismunandi á milli svæðanna þriggja (aðaláhrif svæðisins, F2,54=11.41, p < 001), sem var lægst fyrir A24a (aftan) samanborið við bæði A32D og A24b (p < 0.002), og var hæst fyrir LayerIII ( Lag, F2,54=242.38, p < 0.001), en stærð þessa mismuna var mismunandi á milli laga yfir þrísinguluðu svæðin (Region Layer, F4,108=5.29,p < 0,001). Hins vegar voru víxlverkun hópsvæðis og hópsvæðislags ómarktæk (allt F < 1,0).

3.8|Hippocampal og parahippocampal svæði

Mynd 7 sýnir Zif268 tjáninguna fyrir hópana fjóra á hippocampal og parahippocampal svæðinu. Fyrir hippocampus sýndu bakhlið CA1 og CA3 undirsvæði, sérstaklega CA1, hærri tjáningu en kviðhippocampus CA1 og CA3 (dorsal vs. ventral,F1,24=541.4, p < {{10}} .001; CA1 á móti CA3, F1,24=759.3,p < 0.{{40}}{{56} }1; samspil þessara tveggja þátta,F1,{{20}}.4, p < 0.001). Áhugaverðasta niðurstaðan var hins vegar sú að það var meiri tjáning í dorsal CA1 í Sham-Trace hópnum en í hverjum hinna þriggja hópanna (p < 0,02), studd af marktækri þrefaldri víxlverkun fyrir Group [dorsal svæði vs. ventralregion] ] [CA1 á móti CA3], F3,24=6.09, p < 0,003). Fyrir hina þrjá hópana var tjáning CA1 í bakinu lægst í ATN-trace hópnum (ATN-Trace vs. Sham-No Trace og ATN-No Trace, p < 0,03), en ekki var marktækur munur á neinum sporhópunum tveimur (p {{42 }}.84). Greining á dorsal dentate gyrus (DG; aðeins dorsal var skoðuð) sýndi meiri tjáningu í hilus en kornfrumulagið (F1,27=386.1, p < 0,001), sem var meira fyrir Sham-Trace og ATN-No Sporhópar en fyrir Sham-No Trace og ATN-Trace skilyrðin (Group DGSubregion, F3,27=4.07, p < 0.01). Ventral subiculum sýndi meiri tjáningu en dorsal subiculum(F1,27=9.02, p < 0.005), en engin hópáhrif voru (F3,27=1.41, p=0.25 ) eða Group [dorsal vs. ventralregions] víxlverkun (F3,27=0.15, p=0.92). Á parahippocampal svæðum sýndi perirhinal cortex lægri tjáningu en entorhinal cortex svæðin tvö (F2, 54=16.2, p < 0.001), en hóparnir voru ekki ólíkir á þessum stöðum (Group, F3,27 < 1.0; Group Svæði,F6,54=1.8, p > 0.1).

3,9|Retromilta heilaberki

Mynd 8 sýnir Zif268 tjáninguna í yfirborðslegum og djúpum lögum Rga, Rgb og Rdg. ATN-hóparnir tveir sýndu áberandi minni tjáningu á þessum þremur svæðum en sýndar voru af sýndarhópunum tveimur (Group main effect, F3.27=40.9, p < 0.0{{22} }1). Fyrir uppsöfnuð gildi á svæðunum þremur voru sýndarhóparnir tveir með hærri meðalgildi Zif268 en báðir ATN-skemmdarhóparnir (p=0.0001), en sýndarmyndin -Trace group sýndi einnig hærra magn en Sham-No Trace hópurinn(p=0.04). Munurinn á Sham hópum og ATN hópum var minnstur fyrir Riga svæðinu (Group Region, F6, 54=2.72, p < 0.02). Stig Zif268 tjáningar milli hópa var einnig mismunandi milli laga (Group Layer, F3,17=40.0, p <0.001). Þessi víxlverkun endurspeglaði mun á báðum Shamgroups samanborið við báða ATN hópana sem voru stærri í yfirborðslögunum en í djúpu lögunum. Engu að síður voru áhrif Sham á móti ATN hópnum enn marktæk í djúpu lögunum (p < 0,001). Að auki sýndi Sham-Trace hópurinn meiri tjáningu í yfirborðslögunum samanborið við Sham-NoTrace hópinn (p=0.03), en tjáning í djúpspilurunum var ekki mismunandi á milli þessara tveggja hópa (p=0 .23). Það var engin samspil hópsvæðislags(F6,54=1.0, p=0.43).

3.10|Heyrnarstjórnunarberki

Enginn munur fannst á heyrnar- (viðmiðunar) heilaberki (Group, F3,27=1.2, p=0.35).

4|UMRÆÐA

Þessi rannsókn miðar að því að kanna áhrif ATN-skemmda á pöruð tengt minni sem ekki er staðbundið og áhrif skýrrar seinkun (þ.e. 10-s spors) á milli framkominnar lyktar og áreiti hluta. Áður hefur aðeins verið greint frá vísbendingum um skert pöruð tengd minni eftir ATN-skemmdir þegar einn af pöruðu þáttunum krafðist úrvinnslu fjarlægra staðbundinna vísbendinga (Dumont o.fl., 2014; Gibb o.fl., 2006; Sziklas &Petrides, 1999).

Við höfðum búist við því að áhrif ATN-skemmda á ekki staðbundið pöruð-tengd minni í verkefni okkar yrðu mest áberandi þegar bein rekjaaðferð var notuð. Þetta var vegna þess að því hefur verið haldið fram að CA1 skemmdir skerði aðeins pöruð tengd minni sem ekki er staðbundið þegar 10-s 'spor' er notað (Kesneret al., 2005) og örbyggingarheilleiki CA1 taugafrumna minnkar með báðum ATN-skemmdir (Harlandet al., 2014) og af völdum brjóstakrabbameinsskemmda sem valda truflun á ATN-starfsemi (Dillingham o.fl., 2019).

Þar að auki voru lykildæmin um skerðingu á minni sem ekki eru staðbundin eftir ATN-skemmdir skoðuð tímabundin mismunun á milli margra hluta eða lyktarhluta sem komu fram í einni tilraunablokk (Dumont & Aggleton, 2013; Wolff o.fl., 2006). Hins vegar sýndi engin af 17 rottum með ATN-skemmdir vísbendingar um öflun á lyktar-hlutapöruðu verkefninu, þ. Þrátt fyrir langan þjálfunartíma gátu ATNlesionsrotturnar ekki sýnt hamlaða svörun við óverðlaunuðum lykt-hlutapörunum. Almenn ofvirkni hjá ATN-skemmdum rottum virðist ekki einkenna þessa skerðingu, vegna þess að þær sýndu hægari svörun en sýndarskemmdarrotturnar á fyrstu stigum töku.

Sham-Trace hópurinn sýndi styttri töf en hinir þrír hóparnir í verðlaunuðu prófunum, en þessi munur gæti endurspeglað aukna eftirvæntingu eftir verðlaunum þegar hann var takmarkaður fyrir 10-s seinkun frekar en mælikvarða á hraðari öflun hjá þessum hópi. Búast má við að hraðari öflunin myndi endurspeglast af hömlun á svörun í rannsóknunum sem ekki voru verðlaunaðar, en ekki var ólíkt milli sýndarskemmdahópanna tveggja í þessum mælikvarða.

Misbrestur á að læra pöruð tengd minnisverkefni eftir ATN-skemmdir virðist ekki vera vegna lélegrar hömlunar eða skertrar skynjunar. ATN-skemmdarrotturnar sýndu hraða upptöku bæði í einföldu hlutaðgreiningarverkefninu og einföldu lyktarmismununarverkefninu, sem var jafnt því sem sýndar voru með skaðskemmdum rottum. Verkefnakröfurnar fyrir þessa einföldu mismunun voru eins og pöruðu verkefnið og notaði sama búnaðinn. Af sömu ástæðu er einnig ólíklegt að skorturinn á pöruðum tengdum eftir ATN-skemmdir stafi af einfaldri athyglisbresti á einstaklingsörvuninni sem notuð er. ATN-skemmdir skerða getu til að læra athyglishóp og auðvelda aukavíddarbreytingar en breyta ekki viðvarandi athygli eða sveigjanleika í hegðun (Chudasama & Muir, 2001; Kinnavane o.fl., 2019; Wright o.fl., 2015). Hröð öflun einföldu mismununar í núverandi flugbrautarverkefni var andstætt hægari öflun þegar við þjálfuðum fyrri hóp rotta á opnum hringlaga vettvangi til að læra einfalda lyktargreiningu og sérstaklega einfalda hlutgreiningu (Bell, 2007). Þannig að það er mögulegt að notkun flugbrautar og skýr minnkun truflandi staðbundinna vísbendinga, auk virks samspils við hlutinn til að leita að fæðu, hafi auðveldað athygli á óstaðbundnu áreiti í núverandi rannsókn.

Alvarleiki meinsemdarskerðingar til að læra tengslin milli lyktar og örvunar hluta bendir til þess að þetta verkefni sé mjög háð heilleika ATN. Þessar vísbendingar eru á skjön við þá ábendingu að pöruð tengd skerðing eftir ATN sár krefjist notkunar á fjölþættum staðbundnum áreiti (Dumontet al., 2014; Nelson, 2021). Ein möguleg skýring á muninum á niðurstöðunni í núverandi rannsókn og Dumont o.fl. (2014) er sú að stakt áreiti sem ekki er staðbundið í námsverkefnum með tvískilningsmismunun, eins og tilteknum hlutum eða lykt, gæti valdið meiri athygli á að koma á einstaka samþættri framsetningu samanborið við notkun á almennu staðbundnu samhengi, svo sem hitauppstreymi, sjónrænt snertilegt staðbundið umhverfi. . Á svipaðan hátt getur djúpstæð næmi staðbundinna paratengdra verkefna fyrir skerðingu eftir ATN-skemmdir einnig reitt sig á samþættingu staðbundinna vísbendinga ásamt áberandi aðskildum vísbendingum vegna þess að öflun einfaldrar staðbundinnar mismununar í sjálfu sér var aðeins skert að hluta (Dumontet al. ., 2014; Gibb o.fl., 2006). Ein óvænt uppgötvun er að rottur með ATN sár sýndu engan skort þegar þær þurftu að velja ákveðna staðsetningu í krossvölundarhúsi á grundvelli skilyrts sjónræns vísbendingar á valstað (Sziklas & Petrides, 2007). Í þeim aðstæðum var hins vegar skilyrta sambandið ákvarðað af einstökum áberandi vísbendingum á einum stað sem hafði ótvíræðni eða innbyggð tengsl við mismunandi afstöðu réttrar staðsetningar. Þetta er í mótsögn við algjöra bilun hjá rottum með ATN-skemmdir þegar þær þurftu að læra tengsl hlut-staðar þar sem þær þurftu að velja annan af tveimur réttum hlutum út frá tengdri staðsetningu þeirra (Sziklas & Petrides, 1999).

Niðurstaðan að ATN-skemmdir leiddu til mikillar skorts á lyktar-hlut-tengdu minni, óháð tilvist 10-s spors á milli áreita, bætir við fyrri vísbendingar okkar um skort á pöruðu minni þegar hluturinn og lykt var kynnt samtímis á ostabretti (Bell, 2007). Saman bendir þetta til þess að minnisbrestur eftir ATN-skemmdir á lyktar-hlutapöruðu-tengdu minni sé viðbótardæmi um að ATN-skemmdir endurspegla ekki alltaf mynstur skilyrts tengiminnisskorts sem myndast af skemmdum á hippocampalkerfið (Sziklas & Petrides, 2004, 2007).

Þar sem ATN-skemmdir geta valdið meiri skerðingu á staðbundnu minni en fornix-skemmdum (Warburton & Aggleton, 1999), eða skort á hlut-stað og rúmfræðilegri mismununarverkefnum sem finnast ekki með fornix-skemmdum (Aggletonet al., 2009; Sziklas o.fl., 1998). er minni vísbending um að ATN-skemmdir geti valdið alvarlegum minnisskerðingum sem eru almennt ekki fyrir áhrifum af skemmdum í hippocampal myndun. Varðandi handahófskennd tengsl sem ekki eru staðbundin, voru sönnunargögnin um að hippocampus aðeins mikilvægur þegar 10-s ummerki er notað á milli tveggja áreita fengnar með því að bera saman öflun í tveimur mismunandi verkefnum. Gilbert og Kesner (2002) greindu frá því að stórar mjaðmarskemmdir hafi ekki skert hlut-lykt-parað tengt minni þegar þau voru prófuð á ostabretti þar sem áreitin tvö komu fram samtímis. Á svipaðri flugbraut og okkar, en með hlut sem var sýndur áður en hann var útsettur fyrir lyktarsandi. sem gæti innihaldið areward, Kesner o.fl. (2005) sýndu að dorsal CA1-skemmdir en ekki CA3-skemmdir ollu skorti þegar notað var 10-s sporskilyrði.

Hvorki við né Kesner og félagar skoðuðum áhrif af sárum á hippocampus í flugbrautarverkefninu án þess að rekja ástandið. Þannig að við getum ekki verið viss um að rottur með skemmdir á hippocampus yrðu óskertar við sporlaust ástand þegar þær eru þjálfaðar á flugbrautinni með aðferðum okkar. Engu að síður útvíkkar rannsókn okkar spáð samband milli CA1-virkni og tímalegrar vinnslu í óstaðbundnu pöruðu-tengdu verkefni með því að finna aukna Zif268 tjáningu innvortis CA1 í Sham-skemmdunum sem þjálfaðir eru með 10-strace miðað við Sham-skemmdina. Enginn sporahópur. Aftur á móti var meðaltjáning Zif268 í dorsal CA1 lægst í ATN-skemmdum Trace hópnum.

Það voru líka vísbendingar, þótt veikari væri, um að snefilástandið hjá rottum með sýndarskemmdir tengdist aukinni Zif268 tjáningu í yfirborðslögunum í afturmiltaberki. Mynstur mismunandi hegðunarframkvæmda í sársaukahópum og hópum sem ekki voru sár við varðveislu gerði það óviðeigandi að kanna tengslin milli breytileika í frammistöðu og breytileika í Zif268 tjáningu. Eins og í fyrri rannsóknum (Aggleton & Nelson, 2015; Perry et al., 2018) voru sterkustu áhrifin veruleg lækkun á IEG tjáningu eftir ATN sár í afturmiltaberki, sérstaklega yfirborðslögunum. Það virðist líklegt að þessi niðurstaða sé vegna taps á eða minnkandi virkni í beinu inntakinu frá ATN til RSC (Barnett o.fl., 2021).

Það hefur aukist meðvitund um að ATN-skemmdir geta haft áhrif umfram staðbundna minnisskerðingu (Nelson, 2021; Wolff o.fl., 2006). Eitt dæmi er þegar ATN-skemmdir hægja á öflun á námi án staðbundinnar athygli, sem getur stafað af starfrænu sambandi milli ATN og miðhvarfshluta heilaberkis frekar en miðlægra framhliðarberkistenginga (Bubb o.fl., 2021;Wright o.fl. al., 2015). Að því er við vitum hefur þetta athyglissetta verkefni hins vegar ekki verið rannsakað með sárum á hippocampus hjá rottum. Skýrara dæmi um aðgreiningu á milli ATN-skemmda og sára á hippocampus er að aðeins fyrrnefndi meiðslin skerða athyglisferla sem tengjast duldri hömlun (Nelson o.fl., 2018). Hugsanlegt er að fátækur hæfileiki til að koma á mikilvægi eða forspárgildi tengsla áreitis og örvunar gefi sameiningu ekki aðeins af athyglishópanámi og duldri hömlun (sjá Nelson o.fl., 2018) heldur einnig tilvikum um skert pöruð tengslanám eftir ATN sár. . Frekar en að útskýra hlutverk ATN frá sjónarhóli annað hvort hippocampal (fyrir rúm og tíma) eða framhlið (fyrir athygli) ferla, er víðtækari vísbendingin sú að ATN getur stutt minnisvinnslu með því að skipuleggja virkan athygli á ákveðnum flokkum áreitis-örvunarsambanda og framsetningu þeirra yfir margar heilabyggingar (Leszcynski & Staudigl, 2016). Nákvæmlega hvernig á að einkenna flokka skerts minnis er enn tilraunaáskorun fyrir framtíðina. Það sem er ljóst, af núverandi rannsókn, er að skýringar byggðar eingöngu á staðbundinni/ekki staðbundinni tvískiptingu geta ekki gert grein fyrir djúpstæðum minnisbrestum sem finna má á báðum sviðum eftir ATN-skemmdir.

Niðurstöður okkar færa áhrif ATN-skemmda hjá rottum í samræmi við minnisskerðingu sem tengist pöruðu minni í klínísku minnisleysi eftir meiðsli á ás mammillarybody-ATN (Rempel-Clower o.fl., 1996; Squireet al., 2020). Það er hins vegar greinilegur munur á hægu öflun pöruðu tengdaminni hjá ósnortnum rottum og hraðri öflun pöraðs tengdaminnis hjá ómönnum með ósnortið minniskerfi. Gert er ráð fyrir að pöruð tengd verkefni endurspegli þáttabundið minni með því að mæla hæfileikann til að mynda einstaka framsetningu margra áreita frekar en minni fyrir einstaka þætti (Crystal & Smith, 2014; Eichenbaum & Fortin, 2009). Í rannsókninni okkar þurftu ósnortnu rotturnar hins vegar 4-5 vikur og yfir 300 þjálfunartilraunir áður en skýrar vísbendingar voru um öflun, sem bendir til þess að verkefnið gæti verið meira reglubundið eða merkingarlegt í þessum rottum.

Hægt væri að sniðganga þessa takmörkun í framtíðinni með því að þjálfa fyrst ósnortnar rottur í einu eða fleiri verkefnum sem ekki eru staðbundin pöruð og áður en prófun á nýrri lyktar-hlutapörun eftir ATN-skemmdir. Þannig væri almenna reglan um að stofna félag þegar komið á fót og ef til vill væri hlutfall kaupanna tiltölulega hratt fyrir nýtt verkefni í ósnortnum rottum. Að auki gætu tímabundnar efnafræðilegar og augnerfðafræðilegar meðferðir á ATN veitt tækifæri til að kanna áhrifin sem þessir kjarnar hafa á að seinka öflun frekar en að koma í veg fyrir öflun eða á áhrif þeirra á varðveislu frekar en öflun. Það væri líka upplýsandi að læra hvort margar eða aðeins nokkrar taugaáætlanir frá ATN styðja þetta dæmi um pöruð tengslanám sem ekki er staðbundið.

Taugafræðilegar vísbendingar benda til mismunandi mynstur taugatenginga með limbískum og corticalminnisbyggingum meðal þriggja ATN kjarna, það er anterodorsal kjarna, anteroventral nucles og the anteromediaal kjarna (Bubb o.fl., 2017; Lomi o.fl., 2021; Nelson ). Að auki hafa þessir ATN íhlutakjarnar mismunandi sameinda- og raflífeðlisfræðilega eiginleika sem geta stutt mismunandi hegðunaraðgerðir (Jankowski o.fl., 2013; Roy o.fl., 2021, 2022; Safari et al., 2020). Skemmdir eða erfðafræðilegar meðhöndlun einstakra kjarna ATN gæti veitt innsýn í hvort pöruð tengd minni byggist á einum eða fleiri af AD, AV eða AM. Það getur verið raunin að áhrif ATN-skemmda á þetta verkefni feli helst í sér framheilasvæði og/eða afturmiltaberki og þátttöku þeirra í reglubundnum og þekkingarkerfum frekar en atburðamiðuðu minni (Hunsaker & Kesner, 2018). Einnig væri hægt að leysa þessi vandamál með því að nota gagnhliða aftengingarskemmdir sem tengjast ATN, þar sem þessi tilraunaaðferð hefur verið notuð til að sýna árangursríkt kerfisáhrif ATN-hippocampal ássins í staðbundnum verkefnum (Dumont o.fl., 2010; Warburton o.fl., 2000, 2001 ).

Þessi rannsókn gefur ótvíræðar vísbendingar um að ATN-skemmdir valda verulegum skerðingum í námi og minni án staðbundinna para, óháð tilvist skýrs tímabundins þáttar. Mikil þjálfun sýndi engar vísbendingar um nám hjá þessum ATN-skemmdum rottum. Sú staðreynd að það var tiltölulega lítill eða lágmarks skaði á strax aðliggjandi intralaminar eða miðlungs thalamic svæði bendir til þess að þessar skerðingar hafi verið sértækar fyrir ATN-skemmdir. Vísbendingar frá þessum pöruðu-tengdu verkefnum sem ekki eru staðbundin benda til nýrrar sjónarhorns á hlutverki ATN sem mikilvægan hnút innan 'hippócampus-díencephalic-cingulate' minnisnetsins (Bubb o.fl., 2017). Þetta styrkir þá skoðun að ATN virki ekki fyrst og fremst sem miðlun fyrir hippocampus upplýsingar (Wolff & Vann, 2019). Þess í stað getur ATN stjórnað með virkum hætti myndun sumra flokka handahófskenndra minnismynda í heilanum.

VIÐTAKNINGAR

Þessi rannsókn var studd af University of Canterburyequipment og rannsóknarstyrkjum og stuðningi við snemma starfsferil (JJH) frá Brain Research New Zealand – RangahauRoro Aotearoa. Útgáfa með opnum aðgangi sem háskólinn í Kantaraborg auðveldar, sem hluti af samningi Wiley - Kantaraborgarháskóla í gegnum Council of Australian University Librarians.

HEIMILDIR

Aggleton, JP, Amin, E., Jenkins, TA, Pearce, JM, & Robinson, J. (2011). Skemmdir í fremri thalamic nuclei rotta trufla ekki öflun áreitisröðunarnáms. The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 64(1), 65–73.https://doi.org/10.1080/17470218.2010.495407

Aggleton, JP og Brown, MW (1999). Episodic minni, minnisleysi og hippocampal-fremri thalamic ás. Behavioral and Brain Sciences, 22(3), 425–444.https://doi.org/10.1017/s0140525x99002034

Aggleton, JP og Nelson, AJD (2015). Hvers vegna valda skemmdir í framlægum thalamic kjarna svo alvarlegum staðbundnum skorti? Taugavísindi og lífhegðun umsagnir, 54, 131–144.https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2014.08.013

Aggleton, JP, Poirier, GL, Aggleton, HS, Vann, SD, & Pearce, JM (2009). Skemmdir á fornix og fremri thalamic kjarna sundurgreina mismunandi þætti hippocampal háðs rýmisnáms: Áhrif á taugagrundvöll vettvangsnáms. Behavioural 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., & Dalrymple-Alford, JC (2021). Fremri thalamic nuclei taugafrumum sustainmemory. Current Research in Neurobiology, 2, 100022.https://doi.org/10.1016/j.crneur.2021.100022

Bell, R. (2007). Fremri og hlið thalamic lesions in object-odorpaired associate learning (óbirt meistararitgerð). Háskólinn í Kantaraborg, Christchurch, Nýja Sjáland.

Bubb, EJ, Aggleton, JP, O'Mara, SM, & Nelson, AJD (2021). Chemogenetics Reveal anterior cingulate–thalamic pathway for attending to task-relevant information. Heilaberki, 31(4), 2169–2186.https://doi.org/10.1093/CERCOR/BHa353

Bubb, EJ, Kinnavane, L. og Aggleton, JP (2017). Hippocampal-diencephalic-cingulate net fyrir minni og tilfinningar: Líffærafræðilegur leiðarvísir. Framfarir heila og taugavísinda, 1(1),1–20.https://doi.org/10.1177/2398212817723443

For more information:1950477648nn@gmail.com