Alkoholově specifická transkripční dynamika opětovné konsolidace paměti a relapsu, část 2

Alkohol-vyhledávání paměti spustilo rychlou, ale přechodnou upregulaci v expresi mRNA Arc a Egr1, ale ne Bdnf, v DH (obr. 2C–E, I).

Jak čas plyne, lidé postupně získávají nové chápání tajemství zapomnění. V tomto procesu se nová technologie načítání paměti postupně stala aktivním bodem výzkumu.

Existuje tedy vztah mezi získáváním paměti po alkoholu a výkonností paměti? Přijďte se nyní podívat! Nejprve si musíme ujasnit: Vybavování paměti alkoholem není samostatnou technologií. Jde o technologii, která ovlivňuje mozkové neurony prostřednictvím alkoholu. Tento proces může aktivovat některé „spící“ vzpomínky v mozku, což nám umožňuje tyto vzpomínky obnovit.

Za druhé, musíme vědět, že zlepšování paměti nám jednoduše neumožňuje „pamatovat si“ více věcí, ale je to proces získávání a rekonstrukce vzpomínek různými způsoby. Tento proces nám může pomoci lépe upevnit a pochopit znalosti, které jsme se naučili, a tím zlepšit naši paměť.

Proto můžeme dojít k závěru, že existuje vztah mezi získáváním paměti po alkoholu a výkonností paměti. Když použijeme tuto technologii k opětovnému vytažení předchozích vzpomínek po požití alkoholu, procházíme procesem opětovného konsolidace těchto vzpomínek, čímž se naše paměť do určité míry zlepšuje.

Samozřejmě musíme také poznamenat, že vyhledávání paměti alkoholem není dlouhodobá a spolehlivá technika pro zlepšení paměti. Chceme-li mít výbornou paměť po dlouhou dobu, musíme si paměť průběžně upevňovat a zlepšovat každodenním studiem a životem v kombinaci s dalšími technikami trénování paměti.

V tomto procesu si musíme neustále udržovat optimistický přístup, abychom lépe stimulovali naši motivaci k učení a paměťový potenciál. Postavme se proto trénování paměti aktivně, buďme neúnavně sami sebou a vykročme odvážně vpřed na cestě neustálého zlepšování paměti! Je vidět, že potřebujeme zlepšit paměť a Cistanche deserticola dokáže výrazně zlepšit paměť, protože Cistanche deserticola dokáže regulovat i rovnováhu neurotransmiterů, jako je zvýšení hladiny acetylcholinu a růstových faktorů. Tyto látky jsou velmi důležité pro paměť a učení. Kromě toho může maso také zlepšit průtok krve a podpořit dodávku kyslíku, což může zajistit, že mozek dostane dostatek živin a energie, a tím zlepší mozkovou vitalitu a vytrvalost.

Konkrétně hladiny mRNA Arc a Egr1 dosáhly vrcholu 30 minut po obnovení paměti po alkoholu a vrátily se na výchozí hodnoty do 60 minut po obnovení paměti, podobně jako skupina NoRetrieval.
V mPFC vyvolalo vyhledávání paměti alkoholu přechodnou upregulaci v Arc a Egr1, ale ne Bdnf mRNA expresi, podobně jako u DH (obr. 2G, H, J).

Zvýšení exprese mRNA Arc a Egr1 v DH a mPFC předcházela zvýšená fosforylace transkripčního faktoru cAMP response element-binding protein (CREB) (obrázek S2), u kterého bylo dříve prokázáno, že reguluje expresi těchto genů [53].

Výsledky společně ukazují, že vyhledávání vzpomínek souvisejících s alkoholem vyvolalo časově závislou upregulaci v expresi Arc a Egr1, ale ne Bdnf v DH a mPFC, což zvyšuje možnost, že změněná exprese těchto genů může být zapojena do opětovné konsolidace alkoholu. vzpomínky.

Vyhledání vzpomínek spojených s alkoholem zvyšuje hladiny ARCproteinu v DH

ARC má dobře zavedenou roli v synaptické plasticitě [54] a neuronální komunikaci [55] a dříve se ukázalo, že hraje roli při rekonsolidaci různých pamětí [5, 22, 46, 47].

Nejvýznamněji jsme již dříve ukázali, že vyhledávání alkoholové paměti zvýšilo hladiny proteinu ARC v amygdale a mPFC [5]. Nyní jsme se zeptali, zda hladiny ARC proteinu byly také zvýšeny v DH, vzhledem k upregulaci Arc mRNA vyvolané vyhledáváním paměti alkoholem (obr. 2C).

V souladu s tím byly myši trénovány tak, aby exprimovaly alkohol-CPP, jak je popsáno výše (obrázek S3A, B). Den po testu CPP byly získány vzpomínky na alkohol a mozkové tkáně byly odebrány o 60, 120 nebo 360 minut později.

Zjistili jsme, že hladiny proteinu ARC v DH zvýšily po 60 minutách získávání paměti po alkoholu a během následující hodiny se vrátily na výchozí hodnoty (obrázek S3). Tyto výsledky společně naznačují, že získávání alkoholové paměti zvyšuje expresi Arc mRNA i ARC proteinu v DH.

Downregulace exprese ARC v DH narušuje rekonsolidaci alkoholové paměti

Pokud je zvýšení exprese ARC v DH po vyhledání alkoholové paměti zásadní pro rekonsolidaci alkoholové paměti, pak by její downregulace po vyhledání alkoholové paměti měla narušit takovou paměť, což by mělo za následek zrušení exprese alkohol-CPP.

Ke snížení hladiny ARC v DH během rekonsolidace paměti alkoholem jsme použili antisenseoligodeoxynukleotidy (AS-ODN) namířené proti Arc mRNA [56]. Již dříve bylo prokázáno, že snížení ARC v oblastech mozku související s konsolidací a rekonsolidací paměti pomocí Arc AS-ODN narušuje konsolidaci averzivních a apetitivních vzpomínek [46, 47, 56, 57] a rekonsolidace nabízejí paměti [46, 47, 57] a také narušují rekonsolidaci paměti související s morfinem [22].

Abychom otestovali, zda downregulace ARC narušuje regeneraci paměti alkoholu a ruší vyhledávání alkoholu, vycvičili jsme myši, aby ukazovaly alkohol-CPP (obr. 3B, údaje jednotlivců viz obr. S4).

Den po CPP testu 1 myši dostaly intra-hippokampalinfúzi Arc AS-ODN nebo kontrolní míchanou (SCR)-ODN. Vzhledem k tomu, že AS-ODN snížil hladinu proteinu ARC 5 hodin po infuzi [57] (obrázek S5, validace AS-ODN), alkoholová paměť byla načtena 4 hodiny po infuzi, což umožnilo, aby k poklesu došlo hodinu po získání, přibližně na vrcholu zvýšení ARC hladiny proteinů vyvolané vyhledáváním paměti alkoholem (obrázek S3C).

Když byla další den testována preference místa, zjistili jsme, že alkohol-CPP byl zrušen u myší, které dostaly Arc AS-ODN, zatímco myši ošetřené SCRODN stále vykazovaly CPP (obr. 3B).

Naše zjištění tedy naznačují, že intrahippokampální infuze Arc AS-ODN narušila opětovné utužení alkoholových vzpomínek tím, že zabránila zvýšení hladin ARC proteinu způsobenému obnovou paměti.

Abychom dále otestovali, zda toto narušení paměti bylo způsobeno konkrétně blokádou indukce ARC po obnovení, zvolili jsme druhý bod v rámci teoretických 5–6 hodin [9, 10] „okno rekonsolidace“ pro infuzi Arc AS-ODN.

Vzhledem k tomu, že zvýšení exprese proteinu ARC dosáhlo vrcholu 1 hodinu po obnovení paměti a kleslo zpět na výchozí hodnotu 2 hodiny po obnovení paměti (jak je uvedeno na obrázku S3C), zaměřili jsme se na expresi proteinu ARC 3 hodiny po obnovení paměti.

A tak jsme do DH podali infuzi Arc ASODN nebo kontrolní SCR-ODN 2 hodiny před načtením paměti, u kterého se očekává, že sníží hladinu ARC o 5 hodin později, tj. 3 hodiny po načtení paměti (obrázek S5B).

V testu preference místa, který byl proveden o den později, jsme zjistili, že obě skupiny stále vykazovaly alkohol-CPP (obr. 3C).

Tato zjištění naznačují, že downregulace hladin ARC za jeho indukcí závislou na vyhledávání neinterferuje s probíhající rekonsolidací alkoholových vzpomínek. Navíc zde ukazujeme, že „okno rekonsolidace“ závislé na ARC netrvá déle než 3 hodiny po načtení paměti.

„okno rekonsolidace“, tj. více než 5–6 hodin po načtení paměti [9, 10], by neovlivnilo následné vyjádření paměti.

Abychom tuto hypotézu otestovali, podali jsme infuzi Arc AS-ODN nebo kontrolní SCRODN do DH 4 hodiny po načtení paměti (obr. 3D), u kterého se očekává, že ovlivní expresi proteinu ARC 9 hodin po načtení paměti (tj. o 5 hodin později; obrázek S5).

Testování o den později ukázalo, že obě skupiny vykazovaly silné preference pro oddělení s alkoholem. Tato zjištění naznačují, že downregulace exprese proteinu ARC několik hodin po načtení paměti (tj. mimo okno rekonsolidace závislé na ARC) neovlivňuje vzpomínky, které jsou základem exprese alkoholu-CPP.

Tyto nálezy společně naznačují, že hippocampalupregulace exprese proteinu ARC pozorovaná krátce po získání paměti po alkoholu je nutná pro opětovné konsolidaci alkoholových vzpomínek, protože inhibice těchto zvýšení hladin ARCproteinu vyvolaných vyhledáváním vedla ke ztrátě vyhledávání alkoholu, pravděpodobně narušením procesu rekonsolidace paměti.

Po vyhledání sdílejí chuťové vzpomínky spojené s alkoholem a nealkoholem podobnou dynamiku transkripce Arc a Egr1

Naše zjištění implikující expresi Arc a Egr1 při konsolidaci alkoholových vzpomínek jsou v souladu s předchozími studiemi, které ukazují, že tyto IEG se podílejí na opětovné konsolidaci různých typů paměti [19, 22, 46, 47, 57].

Předpokládali jsme, že transkripce a translace těchto IEG nejsou specifické pro alkohol a spíše mohou hrát roli ve společných základních mechanismech pro zpracování reaktivovaných vzpomínek, včetně apetitivních pamětí [16]. K dalšímu prozkoumání této možnosti jsme testovali, zda by vyhledávání nealkoholových vzpomínek spojených se sacharózou prostřednictvím podobného protokolu CPP změnilo expresi Arc a/nebo Egr1mRNA, jako tomu bylo u vzpomínek souvisejících s alkoholem.

Za tímto účelem jsme nejprve trénovali myši v postupu sacharóza-CPP podobnému postupu alkohol-CPP použitému výše, spárováním jednoho oddílu přístroje CPP s dobrovolnou konzumací sacharózových pelet (obr. 4A, experimentální návrh).

Po čtyřech párováních myši vykazovaly silnou preferenci pro kompartment spojený se sacharózou (obr. 4B). Dále byla paměť spojená se sacharózou získána opětovným vystavením kompartmentu spárovanému se sacharózou. Mozkové tkáně z kontrolních skupin Retrieval a No Retrieval byly odebrány 10, 30 nebo 60 minut po obnovení paměti. Poté byly hodnoceny hladiny mRNA Arc a Egr1 v DH a mPFC.

Zjistili jsme, že načítání paměti sacharózy způsobilo rychlou a přechodnou upregulaci exprese mRNA Arc a Egr1 v DH i mPFC (obr. 4C–F). Jak je znázorněno přerušovanými čarami na Obr.

4C–F, vzory upregulace exprese mRNA v obou oblastech mozku, vyvolané získáváním vzpomínek sacharózy, připomínaly upregulaci těchto genů pozorovanou při získávání paměti alkoholem.

Tato zjištění tedy naznačují, že rychlá a přechodná upregulace v expresi Arc a Egr1 mRNA v DH a mPFC je spojena s vyhledáváním vzpomínek spojených s alkoholem a sacharózou.

Charakterizace transkripční dynamiky specifické pro alkohol pro získávání paměti: transkriptomická analýza

Vzhledem k našemu zjištění, že transkripce Arc a Egr1 byly změněny po získání vzpomínek spojených s alkoholem i nealkoholem, jsme se dále snažili identifikovat transkriptomický podpis specifický pro získávání paměti s alkoholem provedením RNA-sekvenační analýzy DH a mPFC (obr. 5A, experimentální design).

Za tímto účelem byly po tréninku alkohol-CPP (obr. 5B) získány vzpomínky spojené s alkoholem (s kontrolní skupinou bez vyhledávání). DH a mPFC byly shromážděny o 30 minut později a zpracovány pro analýzu RNAseq (obr. 5C, D).

For more information:1950477648nn@gmail.com