Přední thalamická jádra: kritický substrát pro neprostorovou spárovanou paměť u krys, část 1

Abstraktní

Poranění nebo dysfunkce v předních jádrech talamu (ATN) může být klíčovým faktorem mnoha případů diencefalické amnézie.

Přední thalamické jádro (ATN) je velmi důležitá oblast mozku, která úzce souvisí s funkcí paměti. Když je ATN postižena zraněním nebo nemocí, může dojít ke ztrátě paměti. Neměli bychom se však příliš znepokojovat.

Za prvé, musíme vědět, že většina zdravých lidí netrpí poškozením ATN. I když někteří lidé trpí poškozením ATN, může dojít ke kompenzaci v jiných oblastech mozku, aby se zachovaly paměťové schopnosti. Kromě toho může poškození ATN ovlivnit pouze některé paměťové úlohy. Pokud je poškození mírné, může ovlivnit pouze krátkodobou paměť, ale schopnost dlouhodobé paměti nebude výrazně snížena.

Samozřejmě u některých onemocnění, jako je Alzheimerova choroba a Alzheimerova choroba, může mít poškození ATN vážný dopad na paměť. Těmto nemocem bychom však měli aktivně čelit, včas je léčit a zhoršování příznaků se snažit oddálit. Kromě toho můžeme zdraví našeho mozku chránit cvičením našeho těla a mozku a udržováním zdravého životního stylu.

Stručně řečeno, ačkoli poškození ATN může mít určitý dopad na paměť, neměli bychom se přehnaně obávat a bát. Dokud budeme udržovat aktivní a zdravý životní styl a předcházet nemocem a léčit je, můžeme lépe chránit svůj mozek a vzpomínky. Je vidět, že potřebujeme zlepšit paměť a Cistanche deserticola může výrazně zlepšit paměť, protože Cistanche deserticola je tradiční čínský léčivý materiál, který má mnoho jedinečných účinků, jedním z nich je zlepšení paměti. Účinnost mletého masa vychází z jeho různých účinných látek, včetně kyselin, polysacharidů, flavonoidů atd. Tyto složky mohou různými způsoby podporovat zdraví mozku.

Klikněte na 10 způsobů, jak zlepšit paměť

Experimentální léze ATN zhoršují prostorovou paměť a časovou diskriminaci, ale existuje pouze omezená podpora pro obecnější roli v neprostorové paměti.

Abychom rozšířili důkazy o účincích lézí ATN, zkoumali jsme získání bipodmíněných asociací mezi páry pachu a předmětů prezentovanými na dráze, buď s nebo bez časové mezery mezi těmito položkami.

Intaktní dospělí samci získali jak nestopovou, tak 10- stopovou verzi tohoto neprostorového úkolu. Intaktní krysy trénované ve stopové verzi vykazovaly zvýšenou aktivaci Zif268 v dorzálním CA1 hippocampu, což naznačuje, že dočasná složka rekrutovala další nervové zpracovává se.

ATN léze zcela blokovaly akvizici v obou verzích tohoto úkolu asociace-paměť. Tento deficit nebyl způsoben špatnou inhibicí na podněty bez odměny nebo narušeným senzorickým zpracováním, protože krysy s lézemi ATN nebyly narušeny při získávání jednoduchého rozlišování pachů a jednoduchého rozlišování objektů pomocí podobných úkolů ve stejném přístroji.

Tento důkaz zpochybňuje názor, že poruchy v libovolném párovém asociovaném učení po lézích ATN vyžadují použití multimodálních prostorových stimulů. Naznačuje to, že diencefalická amnézie spojená s ATN pramení z degradované pozornosti k asociacím stimul-p-p-stimul a jejich reprezentaci v distribuovaném paměťovém systému.

KLÍČOVÁ SLOVA

Bipodmínečná diskriminace, rozšířený paměťový systém, bezprostřední rané geny, potkan, thalamikamnézie.

zkratky:

A24a, oblast 24a přední cingulární kůry; A24b, oblast 24b přední cingulární kůry; A29a, oblast 29a granularretrospleniálního kortexu; A29b, oblast 29b granulární retrospleniální kůry; A29c, oblast 29c granulární retrospleniální kůry; A30, oblast 30 dysgranulární retrospleniální kůry; A32D, oblast 32D přední cingulární kůry; A32V, oblast 32V mediální prefrontální kůry; AD, anterodorsaltalamická jádra; AM, anteromediální thalamická jádra; ATN, přední thalamická jádra; AV, anteroventrální thalamická jádra; CA1, cornu ammonis 1; CA3,cornu ammonis 3; cc, corpus callosum; Cg1/Cg2, cingulární plocha 1/2; DG hilus, hilus gyru dentatus; DG, gyrus dentatus; dSub, dorzální subikulum; IEG, bezprostřední časný gen; lEC, laterální entorinální kortex; MD, mediodorzální thalamická jádra; mEC, mediální entorinální kortex; MTT, mammillothalamický trakt; NAc, nucleus accumbens; PRh, perirhinální kůra; Rdg, granulární retrospleniální kortex; Re/Rh, reuniens/romboidní jádra; Rga, dysgranulární a retrospleniální kortex; Rgb, dysgranulární b retrospleniální kortex; V, komora; vCA1, dorzální cornu ammonis oblast 1; vCA3, dorzální cornuammonis oblast 3; vSub, ventrální subikulum.

1|ÚVOD

Přední thalamická jádra (ATN) mají komplexní reciproční spojení s mnoha mozkovými strukturami v síti „hippokampální-diencefalicko-cingulát“ (Bubbet al., 2017).

Vzorec spojení naznačuje, že tato malá oblast mozku je kritickým subkortikálním uzlem, který podporuje paměť. Tato perspektiva je v souladu s důkazy, že ztráta neuronů ATN u lidí s Korsakoffovým syndromem, který se vyznačuje těžkou a perzistentní amnézií, odlišuje tyto pacienty od alkoholiků, kteří si zachovávají relativně dobrou paměť (Hardinget al., 2000; Kopelman, 2015; Maillard et al., 2021).

Intratalamické záznamy u pacientů s epilepsií také posilují souvislost mezi funkcí ATN a pamětí (Sweeney-Reed et al., 2021). Další podpora pochází z narušení ATN způsobeného odpojením mamilothalamického traktu (MTT) (Dillingham et al., 2019; Perry et al., 2018), což je poranění mozku, které nejkonzistentněji koresponduje s poruchou paměti po talamických infarktech (Carlesimo et al. , 2011).

Souvislost mezi ATN a pamětí je podporována velkým množstvím experimentálních studií lézí. Tyto studie se však v drtivé většině zaměřily na prostorovou paměť a podobnost mezi účinky ATN a hipokampálními lézemi (Aggleton & Brown, 1999; Aggleton & Nelson, 2015 Dalrymple-Alford a kol., 2015; Nelson, 2021; Perry a kol., 2018).

Klinické důkazy však ukazují, že dysfunkce paměti přesahuje prostorové informace (Rempel-Clower et al., 1996; Turriziani et al., 2004). Existence neprostorových deficitů po experimentálních lézích ATN má určitou podporu. Dysfunkce ATN zpomaluje schopnost krys vytvořit soubor pozornosti, když se učí sérii různých párování neprostorových stimulů, ve kterých je odměňována pouze jedna dimenze stimulu (Bubb et al., 2021; Nelson, 2021; Wrightet al., 2015).

Latentní inhibice spojená s předchozím vystavením nezesíleným sluchovým podnětům je také narušena (Nelson et al., 2018). Naopak relační zpracování neprostorových podnětů během senzorické preconditioningu není narušeno ATN lézemi (Ward-Robinson et al., 2002).

Důkazy z úkolů, které se zaměřují explicitněji na paměť, byly dosud omezeny na vyvolání časového řádu neprostorových položek, ale tyto účinky jsou omezeny specifickými požadavky na úkoly.

To znamená, že léze ATN narušily úsudky o relativní aktuálnosti, když byl v jediném bloku pokusů předložen seznam více pachových nebo vícenásobných objektů, ale nikoli, když byl relativní výběr založen na neprostorových podnětech prezentovaných v různých časových epizodách, včetně jednoho páru položek nebo dvou bloky více položek (Aggleton et al., 2011; Dumont & Aggleton, 2013; Mitchell & Dalrymple-Alford, 2005; Wolf a kol., 2006).

K podpoře specifického spojení mezi klinickou amnézií a poruchou paměti po dysfunkci ATN je zapotřebí více příkladů deficitů ATN-lézí v neprostorové paměti.

Neschopnost získat paměť pro asociaci libovolných podnětů je základním rysem amnesického syndromu (Turriziani et al., 2004). Tyto úkoly nabízejí příležitost prozkoumat neprostorovou paměť.

Jednou třídou asociační paměti je schopnost rozlišovat kombinaci podnětů vzhledem k jejich dílčím prvkům (McDonaldet al., 1997). Stejně jako hipokampální léze nemají léze ATN vliv na tyto konfigurační úkoly učení, pokud se spoléhají na neprostorové podněty (Chudasama et al., 2001; McDonaldet al., 1997; Moran & Dalrymple-Alford, 2003; Ridleyet al., 2002).

Úkoly podmíněného učení poskytují druhou třídu libovolných asociací. Tentokrát je jedna správná odezva signalizována jedním stimulem a druhá správná reakce je signalizována alternativním stimulem.

Na rozdíl od hipokampálních lézí však léze ATN nezpožďovaly akvizici v těchto úkolech, když byly buď egocentrické odpovědi nebo neegocentrické prostorové volby signalizovány jediným vizuálním podnětem (Sziklas & Petrides, 2004, 2007).

Párové přidružené učební úlohy nabízejí alternativní test paměti pro libovolné asociace. Tyto paměťové úkoly vyžadují vytvoření jedinečných reprezentací stimulů.

To se liší od situace, kdy je diskriminace založena na kombinaci podnětů v kontrastu s jejich prvky, nebo kdy je podmíněný vztah určen pamětí jediného nápadného podnětu a jeho důsledku. Párové přidružené úkoly změkčují použití párů podnětů, které vyžadují bipodmínkový vztah mezi dvěma podněty, které mají samostatné atributy (různé typy informací).

Například atribut anodour v kombinaci s atributem umístění je odměněn (např. zápach 1 + Místo A a Zápach2 + Místo B), ale alternativní párování není odměněno (Zápach 1 + Místo B a Zápach{ {3}} Místo A). Stejně jako hipokampální léze (Gilbert & Kesner, 2002, 2003; Hunsaker a kol., 2006; Jo & Lee, 2010; Lee & Solivan, 2008; Sziklas & Petrides, 2002), léze ATN způsobují vážné akviziční deficity, pokud se jeden z atributů týká umístění jako v asociačních úlohách odour-placeor object-place (Dumont et al., 2014; Gibb et al., 2006; Sziklas & Petrides, 1999).

Tato poškození nejsou způsobena pouze zahrnutím atributu místa, protože léze ATN měly mnohem mírnější účinky na nepodmíněné prostorové rozlišování pomocí podobných testovacích postupů (Dumont et al., 2014; Gibb et al., 2006).

Léze ATN však nezhoršily bipodmínečné rozlišování, když byly použity místní kontextové podněty, které byly buď vizuální, tepelné nebo texturní (Dumont et al., 2014). Tato zjištění naznačují, že zahrnutí prostorových atributů může být nezbytné k odhalení poruch v učení arbitrárních asociací po lézích ATN.

Našli jsme však předběžné důkazy o zhoršené akvizici úlohy asociace mezi objektem a zápachem po lézích ATN (Bell, 2007). Tato studie používala otevřenou kruhovou platformu tvarohového plátu (Gilbert & Kesner, 2003), takže je možné, že charakteristiky úlohy zavedly prostorové prvky, které narušily akvizici.

Současná studie proto zkoumala získávání neprostorové asociativní paměti na červené plexisklové dráze s vysokými stěnami, která minimalizovala dostupnost prostorových podnětů. Dráha nám také umožnila posoudit vliv explicitního 10-časového zpoždění (tj. stopy) mezi prezentací pachu a podnětů předmětu.

Kesnerand kolegové navrhli, že hipokampální léze nebrání získání asociativní paměti objekt-pach, pokud postup nezahrnuje explicitní časovou mezeru mezi neprostorovými stimuly, která byla spojena se specifickou ztrátou dorzálních neuronů CA1 (Gilbert & Kesner, 2002; Kesner et al., 2005).

Jak léze ATN, tak léze mammillotalamického traktu snižují počet dendritických trnů CA1 (Dillingham et al., 2019; Harland et al., 2014) a mohou snížit aktivaci hippocampalimmediate časného genu (IEG) (Dupireet al., 2013; 202 Jenkins et al. Jenkins a kol., 2002; Loukavenko a kol., 2015; Perry a kol., 2018).

Očekávali jsme, že léze ATN zpomalí akvizici standardního úkolu s párovým asociovaným učením pach-objekt na dráze, když mezi párovými stimuly není žádná explicitní stopa, ale vážně naruší akvizici ve stopové verzi tohoto úkolu kvůli dodatečné časové složce.

Tuto práci jsme doplnili zkoumáním exprese Zif268 IEG v mozkových strukturách souvisejících s pamětí po retenčním sezení provedeném 5 dní po ukončení tréninku.

For more information:1950477648nn@gmail.com