Endurvirkja Hippocampal-miðlaðar minningar meðan á endurþéttingu stendur til að trufla ótta Part 1

Minningar eru geymdar í heilanum þegar frumusamstæður eru virkjaðar meðan á námi stendur og endurvirkjaðar við endurheimt. Með því að nota Tet-tag kerfið í músum, velmerktar dorsal dentate gyrus taugafrumur virkjaðar af jákvæðum, hlutlausum eða neikvæðum reynslu af rásrhodopsin-2.

Frumuhópar eru grunneiningar ýmissa líffæra í mannslíkamanum og eru einnig mjög samvinnuþýð og flókin líffræðileg kerfi. Frumuhópar gegna mjög mikilvægu hlutverki við myndun minni.

Minni er skipt í skammtímaminni og langtímaminni. Mismunandi gerðir af minningum krefjast mismunandi frumuhópa til að geyma og vinna úr. Skammtímaminni er aðallega geymt í taugafrumum á yfirborði heilaberkins. Aftur á móti krefst langtímaminni stöðugrar styrkingar og styrkingar tengsla milli taugafrumna og er að lokum geymt í frumuhópum djúpt í heilaberki.

Magn og gæði frumustofna gegna mikilvægu hlutverki við að bæta minni. Í lífinu getum við virkjað og styrkt heilafrumuhópa á margan hátt, eins og lestur, tungumálanám, líkamsrækt og daglegt líf.

Að auki geta sumar heilbrigðar lífsstílsvenjur, eins og að borða rétt, fá nægan svefn og forðast óhóflega drykkju og reykingar, einnig hjálpað til við að viðhalda heilbrigði frumuhópa og stuðla þannig að bættri minni.

Í stuttu máli má segja að það sé óaðskiljanlegt samband milli frumustofna og minnis. Við ættum að rækta og vernda frumuhópa okkar á virkan hátt til að halda heilanum heilbrigðum og sveigjanlegum, bæta minni okkar og vitræna hæfileika. 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 Cistanche deserticola kemur frá mörgum virku innihaldsefnum sem það inniheldur, þar á meðal tannínsýra, fjölsykrur, flavonoid glýkósíð osfrv. Þessi innihaldsefni geta stuðlað að heilaheilbrigði með ýmsum leiðum.

Smelltu á vita 10 leiðir til að bæta minni

Í kjölfar hræðsluskilyrða eru þessar frumur tilbúnar tilvirkjuð við endurminningu hræðslu. Sjónörvun á samkeppnishæfu jákvæðu minni nægir til að uppfæra minnið meðan á endurþéttingu stendur og dregur þannig úr skilyrtum ótta á bráða og varanlegan hátt.

Þar að auki sýna mýs virka svörun fyrir endurvirkjun á jákvæðu minni, sem staðfestir gefandi eiginleika þess. Þessar niðurstöður sýna að truflun frá gefandi reynslu getur unnið gegn neikvæðum tilfinningaástandi.

Þó að minnisuppfærsla, framkölluð af endurvirkjun minni, feli í sér tiltölulega lítið sett af taugafrumum, komumst við líka að því að virkjun á stórum hópi af handahófsmerktum dorsal dentate gyrus taugafrumum er áhrifarík til að stuðla að endurþéttingu.

Mikilvægt er að minnisuppfærsla er sérstök fyrir óttaminnið. Þessar niðurstöður gefa til kynna að dorsal dentate gyrus sé hugsanlegur meðferðarhnút til að móta minningar til að bæla niður ótta.

Vanaðlagaður skilyrtur ótti, sem orsakast af óreglulegum óttahringrásum, gegnir mikilvægu hlutverki í orsök kvíðaraskana eins og sértækrar fælni og áfallastreituröskunar (PTSD).

Áfallastreituröskun getur þróast hjá einstaklingum sem hafa upplifað áfallatilvik og það mildast sem einkennist af þrálátum minningum um áfallið1. Þar af leiðandi hefur samhengisbundin óttaskilyrðing (CFC), sem er mjög varðveitt yfir tegundir2, verið notuð sem dæmigerð fyrirmynd hjá dýrum til að rannsaka ákveðna þætti áfallastreituröskunnar, svo sem alhæfingu ótta, ýkt óttaviðbrögð og aukin streituviðbrögð3–5.
Vinsælustu CFC-hugmyndirnar fela í sér að para tilfinningalega hlutlausan skilyrtan áreiti (CS) eins og þjálfunarsamhengi, við andsnúið óskilyrt áreiti (US) eins og fótlost sem venjulega kallar fram virkniköst sem leiða til skilyrtra frostviðbragða hjá nagdýrum. Viðurkennd samtök koma fram og CS eignast andstyggilegar eiginleika sem auðvelda endurheimt skilyrts óttaminni í fjarveru Bandaríkjanna.

Í nagdýralíkönum leiðir þetta til skilyrts óttaviðbragðs við endurútsetningu fyrir samhenginu sem sýnir þetta lærða samband6. Hjá mönnum getur sjúklegur skilyrtur ótti átt sér stað í áratugi, jafnvel þótt ekki sé nákvæmlega samhengið þar sem áfallið átti sér stað.

Jafnvel þó að kvíðaröskun sé afar ríkjandi meðal almennings og margir einstaklingar upplifa sjúklegan kvíða sem mynd af ýktum óttaástandi, þá eru fáar leiðir til að draga úr vanaðlagandi skilyrtum ótta.

Endurþétting hefur hins vegar möguleika sem lækningaaðferð til að draga úr Pavlovian ótta7. Endurþéttingarkenningin heldur því fram að minningar verði óstöðugnar við endurköllun þar sem þær komast í tímabundið ástand sveigjanleika þar sem hægt er að stilla þær þegar það tekur þær að koma aftur á stöðugleika7,8.

Þrátt fyrir langa sögu um tilraunatengd endurþéttingartengd inngrip með því að nota margs konar lyfjafræðilega lyf, hegðunarmeðferðir og örvunaraðferðir til að trufla eða auka minni9-11, hafa þessar rannsóknir skilað misjöfnum árangri.
Aðeins nýlega hefur verið viðurkennt möguleiki á að þróa betri meðferð sem byggir á endurþéttingu og ný inngrip12,13. Engu að síður eru áhrifaríkustu meðferðirnar við áfallastreituröskun miðuð við áföll, sem þýðir að meðferðin einbeitir sér að minningunni um áfallaviðburðinn14.

Talið er að minnið sé geymt í dreifðu virknimynstri taugahópa innan dreifðs nets15–17, eða eins og WilderPenfield lýsti minni sem „skrifin skildi eftir sig heilann með meðvitundarupplifun“18.

Við vísum oft til þessara ensembles, sem eru virkir við minniskóðun, sem minnisspor eða engrams19,20, og þessi engrams eru endurvirkjuð við endurheimt17,21. Niðurstöður úr nokkrum rannsóknum hafa sýnt að sérstakar minningar, þar á meðal hræðsluminningar, geta raskast með því að hindra tengd engrams15,22–26. Nánar tiltekið er dorsal dentate gyrus (dDG) í hippocampus mikilvægur til að kóða samhengishugmyndir27–30 og hefur verið bendlaður við meinafræði nokkurra kvíðaraskana28,31.

Samhengisupplýsingar, sem innihalda meira en staðbundnar upplýsingar, sem hafa sérstaka þýðingu fyrir áfallastreituröskun, geta mótað ótta og öryggi4. Valence (td neikvæðar minningar) geta talist þáttur í samhengi, sem hefur tilhneigingu til að stuðla að ýktum óttaviðbrögðum og ótta alhæfingu í gegnum tengsl sem myndast í hippocampus .

Mikilvægt er að DG gegnir einnig hlutverki við að greina áfallatengdar og óáfallatengdar samhengisupplýsingar32,33 sem og í útrýmingarnámi34 og áfallastreituröskun sjúklingar sýna skerðingu í báðum3. Þar að auki höfum við áður sýnt fram á að gervi endurvirkjun á jákvæðu minni sem er geymt í dDG getur bjargað álagi af völdum þunglyndis35.

Hér leggjum við til nýstárlega inngrip sem byggir á tilgátunni um að notkun optogenetics til að endurvirkja áður myndað, dDG-miðlað minni á meðan á endurþéttingu stendur mun varanlega breyta og trufla upprunalega óttaminnið. Við notuðum Tet-tag kerfið36 til að merkja dDG taugafrumur sem virkjaðar eru með útsetningu fyrir jákvæðri, hlutlausri eða neikvæðri reynslu af rásródópsíni -2 (ChR2).

Mýsnar voru í kjölfarið hræddar og gerðar hræðsluminnisprófun þar sem þessar merktu taugafrumur voru endurvirkjaðar með optískum hætti. Við gerðum tilgátu um að þetta inngrip á meðan á endurþéttingarglugganum stóð myndi uppfæra hræðsluminnið með eiginleikum frá keppandi engraminu og þar með draga úr hegðunartjáningu skilyrts ótta.

Þar að auki, eins og við höfum áður sýnt fram á að hægt er að bjarga hegðun af völdum streitu með því að endurvirkja dDG frumur sjónrænt sem áður voru virkar í jákvæðri upplifun35 og aðrir hafa sýnt að jákvæðar tilfinningar vinna gegn undirmengi eftiráhrifa neikvæðra tilfinninga37, lögðum við til að þessi áhrif yrðu meira áberandi þegar keppendur engram var tengt jákvæðri reynslu samanborið við hlutlausa eða neikvæða reynslu.

Hér sýnum við að truflun á hippocampus sem byggir á endurþéttingu sem orsakast af sjónrænum endurvirkjun samkeppnishæfs, jákvæðs minnis nægir til að uppfæra hræðsluminnið á samstæðustigi sem leiðir til deyfingar á vanaðlagandi skilyrtum ótta.

Niðurstöður

Gervi endurvirkjun minninga sem miðlað er af hippocampus meðan á endurþéttingu óttaminni stendur dregur úr ótta ákaflega og varanlega

Við notuðum veiru, virkniháð og framkallanleg taugafrumummerkingaraðferð í villigerð c57BL/6 músum (mynd 1a). Karlkyns músum var sprautað með vírus (annaðhvort ChR2 eða eYFP) og græddar í tvíhliða ljósleiðara áður en þær voru teknar af DOX til að opna merkingarglugga17,38.

Þeim var skipt í þrjá hópa og hverjum var úthlutað mismunandi hegðunarupplifun (mynd 1a). Allar mýsnar voru settar í nýtt hreint búr og annaðhvort látnar ótruflaðar (hlutlausar)21, settar með afemale (jákvætt)35,39, eða settar í aðhaldsrör með loftgöt (neikvætt)35 og síðan settar í búrið. Músum var skilað aftur í búrin sín 1 klukkustund síðar aftur á DOX til að loka merkingarglugganum.

Daginn eftir voru mýsnar hræddar (FC) í samhengi A og 24 hlímum síðar gefin 20 mínútna munapróf í sama samhengi. Á meðan á þessu prófi stóð, þar sem við metum skilyrtan ótta (þ.e. frystingu) sem staðgengil fyrir endurheimt tengda óttaminni, örvuðum við samtímis merktu dDG-samstæðuna á fyrsta (F10) eða síðasta hluta (L10) lotunnar frekar en alla lotuna, þar sem við vildum ekki hætta á hitaskemmdum á heilanum40 og vildum bera saman ljós kveikt og slökkt tímabil á innan viðfangsefnis hátt.

Við gerðum upphaflega þá tilgátu að endurvirkjun á jákvætt minni á síðasta hluta innköllunarlotunnar myndi stuðla að endurþéttingu þar sem hræðsluminnið væri þegar á netinu. Þetta myndi hugsanlega breyta hræðsluminninu, uppfæra það með jákvæðum eiginleikum frá reynslunni sem leiðir til minnkaðrar frystingar á síðari tímapunktum.

Við stefndum að því að veikja styrk CS-US samtakanna sérstaklega með því að draga úr áunninni andúð á CS41 og breyta upprunalegu óttaminni með endurþéttingu. Þess vegna völdum við lotulengd sem er ekki lengri en 20 mínútur til að tryggja að sjónræn meðhöndlun okkar kæmi fram við stutta gluggann eftir endurvirkjun á minni þegar endurþétting á sér stað42 en ekki meðan á útrýmingarnámi stendur43.

Þessi stefna gerir okkur kleift að mæla rauntíma minnkun á frystingu með sjónrænni örvun við innköllun. Þar að auki gerir það okkur kleift að mæla langvarandi áhrif af meðhöndlun okkar, og við útvíkkuðum því mat okkar til að fela í sér tvær útrýmingarlotur til að prófa fyrir streitu af völdum endurupptöku eftir tafarlaust áfall í samhengi B.

Áfallið var gefið í nýju samhengi á innan við 2 sekúndum svo mýs myndu ekki samhengislega framsetningu umhverfisins og myndu því ekki nýtt tengd óttaminni, en myndu samt upplifa streitu.

Þessi aðferð gerði okkur kleift að móta hræðslualhæfingu og aukna streituviðbrögð sem dæmi um vanhæfða skilyrðingu þar sem streituvaldurinn var afhentur í öðru samhengi 44–46. Byggt á fyrri rannsóknum39,41,47, voru mýs fyrst FC með 4- lostprotocol (Mynd 1b) þar sem þeir sýndu frystingu í þrepum hætti, sem jókst með hverju höggi í röð (viðbótarmynd 1a-c).

Við sáum þetta frystingarmynstur fyrir allar tilraunir (aukamynd 1a–h). Mýsnar voru settar aftur í samhengið daginn eftir fyrir hræðsluminnispróf (mynd 1c). Með L10 örvun sýndu mýs ójákvæðar og neikvæðar ChR2 hópar rauntíma minnkun á frystingu samanborið við mýs í hlutlausum ChR2 hópnum og eYFP viðmiðunarhópnum í sömu röð.

Þó að það hafi verið náttúrulegur hnignun sem frjósi yfir lotuna vegna fjarveru losts, sýndu þessar mýs marktækt brattari hnignun. Þó frystingin hafi almennt minnkað yfir útdauðsdaga, sást enginn munur á hópum við útrýmingu (Mynd 1d og viðbótarmynd 1a) eða strax áfall (Mynd 1e). Við endurupptöku (Mynd 1f) sáum við minna frjósandi innegative-ChR2 mýs samanborið við hlutlausar eYFP mýs, og almennt frjósu eYFP viðmiðunarmýs meira en tilrauna ChR2 mýs við endurnýjun samanborið við strax lost (Mynd 1g).

Aftur á móti minnkaði frysting eftir hristing eftir hræðsluástand (Mynd 1h) í F10 ástandinu (Mynd 1i), aðeins fyrir jákvæða ChR2 mýs samanborið við eYFP controls, sem átti sér stað sérstaklega á síðustu 10 mínútum lotunnar.Hér, hlutlaus -ChR2 mýs slökkt hraðar; þó sást munur á einhópum við útrýmingu (mynd 1j og aukamynd 1b).

Eins og við var að búast var enginn hópmunur við strax lost (mynd 1k). Við endurupptöku sýndu bæði jákvæðir og hlutlausir-ChR2 hópar minni ótta samanborið við toeYFP viðmið, en neikvæðar-ChR2 mýs gerðu það ekki (mynd 1l).

Aftur frösu viðmiðunarmýs meira en tilraunamýs við endurnýjun samanborið við strax lost (mynd 1m), og þetta var meira áberandi áhrif. Þess vegna samþykktum við F10 siðareglur fyrir allar síðari tilraunir.

Hins vegar, sem viðbótareftirlit, bættum við við tilraun til að meta hversu áhrifarík gervi endurvirkjun jákvæðs minnis á miðhluta lotunnar (M10) væri borið saman við F10 eða L10 örvun meðan á innköllun stendur (viðbótarmynd 2a). Við öflun FC svörunar sýndu mýs við allar þrjár aðstæður meiri frost eftir lost (viðbótarmynd 2b-g).

Við innköllun olli örvunin rauntíma minnkun á frystingu í ChR2group í F10 og L10 ástandinu en ekki í M10 ástandinu (viðbótarmynd 2h–j). F10 ChR2 mýs héldu áfram að sýna minni frystingu á seinni hluta innköllunarlotunnar án örvunar (viðbótarmynd 2j).

Allar þrjár örvunaraðferðirnar leiddu til minnkaðrar frystingar í ChR2 músum á fyrstu 3 mínútum útrýmingar, en hópmunur sást aðeins með F10-örvuðum músum (viðbótarmynd 2k-m).

Á fyrstu útrýmingarfundinum minnkaði óttatjáning í F10 eða M10 ChR2 hópum (viðbótarmynd. 2n-p). Enginn munur var á strax losti (aukamynd 2q–s). Að lokum sáum við aftur minnkaða frystingu fyrir bæði F10 og M10 ChR2 hópa við endurupptöku (viðbótarmynd 2t-y).

For more information:1950477648nn@gmail.com