Glukokortikoidní posílení rozpoznávací paměti prostřednictvím bazolaterální amygdaly řízené usnadnění interakcí prelimbické kůry

další informace:ali.ma@wecistanche.com

Areg Barsegyana, b, Gabriele Mironea, b, Giacomo Ronzonia, b, Chunan Guoa, b, Qi Songa, b, Daan van Kuppevelda, b, Evelien HS Schuta, b, Piray Atsaka, b, Selina Teurlingsa, b, James L. McGaughc,d,1, Dirk Schuberta,b,

a Benno Roozendaala,b,1

aDepartment of Cognitive Neuroscience, Radboud University Medical Center, 6500 HB Nijmegen, Nizozemsko; bonders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Radboud University, 6525 EN Nijmegen, Nizozemsko; centrum pro neurobiologii učení aPaměť, University of California, Irvine, CA 92697-3800; a Katedra neurobiologie a chování, University of California, Irvine, CA 92697-3800

Přispěl James L. McGaugh, 15. února 2019 (odesláno k posouzení 28. ledna 2019; recenzi Ivan Izquierdo a Barry Setlow)

Rozsáhlé důkazy naznačují, že bazolaterální amygdala (BLA) interaguje s jinými oblastmi mozku při zprostředkování účinků stresového hormonu a emočního vzrušení naPaměťkonsolidace. Studie aktivace mozku ukázaly, že vzrušující podmínky vedou k aktivaci rozsáhlých neuronových sítí a několika funkčních spojení mezi oblastmi mozku mimo BLA. Zda takové distální interakce naPaměťkonsolidace také závisí na aktivitě BLA, není dosud známo. Zkoumali jsme u samců potkanů Sprague–Dawley, zda aktivita BLA umožňuje interakce prelimbické kůry (PrL) s předním insulárním kortexem (at) a dorzálním hipokampem (HPC) při regulaci účinků glukokortikoidů na různé složky rozpoznávání objektů.Paměť. Agonista glukokortikoidního receptoru (GR) RU 28362 byl podán do PrL, ale ne do infralimbické kůry, bezprostředně po nácviku rozpoznávání objektů vylepšeném 24-hodinaPaměťidentity a umístění objektu prostřednictvím funkčních interakcí s at a DHCP. Důležité je, že inaktivace BLA po tréninku noradrenergním antagonistou propranololem zrušila účinek podávání GR agonisty do PrL naPaměťvylepšení identity a umístění předmětu. Inaktivace BLA propranololem také blokovala účinek podávání GR agonisty do PrL na indukci změn neuronální aktivity v at a dHPC během období konsolidace po učení, jakož i na strukturální změny v morfologii páteře hodnocené o 24 hodin později. Tato zjištění poskytují důkaz, že noradrenergní aktivita BLA umožňuje funkční interakce mezi PrL a aIC a dHPC při regulaci účinků stresového hormonu a emočního vzrušení naPaměť.

improve memory herbs

Klikněte naVýhody a vedlejší účinky Cistanche a Cistanche pro paměť

Stresové a emocionální zážitky aktivují hormonální a mozkové systémy, které vytvářejí silné vzpomínky (1, 2). Rozsáhlé důkazy naznačují, že noradrenergní aktivace bazolaterální amygdaly (BLA), vyvolaná emočním vzrušením, se zásadním způsobem podílí na posílení konsolidace dlouhodobýchPaměť(2). Uvedli jsme rozsáhlé důkazy naznačující, že noradrenergní aktivace BLA také hraje kritickou roli v umožnění zesílení účinků adrenálních stresových hormonů, tedy epinefrinu a glukokortikoidů, naPaměťkonsolidace (3–5). Mnoho předchozích studií zkoumalo, jak taková aktivace BLA zvyšuje konsolidaciPaměťovlivněním neurální plasticity a procesů ukládání informací ve specifických cílových oblastech, jako je hippocampus (2, 6–10). Hromadné důkazy ze studií aktivace mozku ukazují, že vzrušující podmínky zvyšují aktivaci rozsáhlých neuronových sítí (11–13) a také ovlivňují četné funkční interakce mezi oblastmi mozku za amygdalou (14, 15). Není však známo, zda je aktivita BLA nutná pro regulaci účinků emočního vzrušení na funkční interakce mezi takovými distálními oblastmi mozku.

Zkoumali jsme, zda noradrenergní aktivita BLA umožňuje funkční interakce mezi mediálním prefrontálním kortexem (mPFC) a předním insulárním kortexem (aIC) a dorzálním hipokampem (dHPC) při zprostředkování zlepšení rozpoznávání glukokortikoidního hormonuPaměťpro objekty a jejich umístění. Předchozí zjištění naznačují, že mPFC přispívá kPaměťprostřednictvím kognitivní nebo strategické kontroly nadPaměťprocesy v jiných oblastech mozku (16, 17) a že aIC je zapojena do paměti pro identitu objektu (18). Funkční interakce mezi mPFC a aIC může nastat, když jsou detekovány emocionálně významné informace, včetně nových objektů (19, 20). Předchozí zjištění také naznačují, že dHPC se podílí na přiřazování objektu k jeho kontextu nebo místu (21–23) a že zpracování kontextových informací zahrnuje funkční přeslech mezi mPFC a dHPC (24–26). Důležité je, že mPFC (27), aIC (28) a dHPC (29) dostávají silné vstupy z BLA. Ukázali jsme, že agonista glukokortikoidního receptoru (GR) podávaný do prelimbické kůry (PrL), ale ne do infralimbické kůry (IL) mPFC po nácviku rozpoznávání objektů, zlepšuje konsolidaci paměti jak identity, tak umístění objektu prostřednictvím funkční přeslech s aIC a dHPC, v daném pořadí. Nejdůležitější je, že jsme ukázali, že noradrenergní aktivita BLA řídí funkční interakce mezi těmito distálními oblastmi mozku. Tato zjištění naznačují, že BLA ovlivňuje rozsáhlé mozkové sítě

Význam

Je známo, že stresové hormony usnadňujíPaměťemocionálně vzrušujících zážitků, efekt, který je zprostředkován bazolaterální amygdalou (BLA) a její interakcí s jinými oblastmi mozku. Studie aktivace mozku také naznačují, že emoční vzrušení aktivuje několik funkčních spojení mimo BLA. Je však velkou neznámou, zda aktivita BLA tato spojení ovlivňuje. Zde uvádíme, že aktivita BLA umožňuje funkční interakce mezi prelimbickou kůrou, přední insulární kůrou a dorzálním hipokampem při regulaci účinků glukokortikoidního hormonu na rozpoznáváníPaměť. Tato zjištění zvyšují naše chápání toho, jak aktivita BLA ovlivňuje emocionálníPaměťv rámci velkých mozkových sítí.v regulaci stresového hormonu a vlivu emočního vzrušení na paměť (13).

Výsledek

aktivity GR s posttréninkovými infuzemi antagonisty GR, RU 38486 (3 nebo 10 ng v 0,5 μl) zhoršujePaměťtoho školení. Aby se zjistilo, zda si zvířata pamatují identitu objektu (paměť rozpoznávání objektů, ORM), některým potkanům byl podán 24-hodinový retenční test, ve kterém byl jeden objekt známý a druhý nový. Tento protokol je znázorněn na obr. 1A. Chcete-li zjistit, zda zvířata vykazují aPaměťpro umístění objektu (paměť polohy objektu, OLM), ostatní krysy podstoupily 24-h retenční test, ve kterém byly oba objekty známé, ale jeden byl umístěn na nové místo (obr. 1E).

ORM úkol. Podání agonisty GR do PrL ihned po 3-min tréninkové zkoušce se zlepšilo 24-hPaměťpro identitu objektu (jednosměrná ANOVA pro index diskriminace: F2,33=10.02, P=0.0004). Jak je znázorněno na obr. 1B, kontrolní krysy ošetřené vehikulem nevykazovaly 24-h retenci objektu (jednovzorkový t test: t11=0.40, P=0.69) a obě dávky GR agonisty významně zvýšily retenci (3 ng: P < 0,05;="" 10="" ng:="" p="">< 0,01="" vs.="" vehikulum).="" naproti="" tomu="" infuze="" agonisty="" gr="" podávané="" do="" il="" neovlivnily="" 24-h="" retenci="" (f2,33="0.25," p="0.78;" obr.="" 1c).="" jak="" je="" znázorněno="" na="" obr.="" 1d,="" podání="" antagonisty="" gr="" do="" prl="" po="" 10-minutovém="" tréninku="" významně="" zhoršilo="">Paměťpro identitu objektu (F2,32=13.14, P < 0.0001).="" krysy="" ošetřené="" vehikulem="" vykazovaly="" významnou="" retenci="" (t12="12,08," p="">< 0,0001)="" a="" obě="" dávky="" antagonisty="" gr="" zhoršily="" schopnost="" retence="" (3="" a="" 10="" ng:="" p="">< 0,01).="" léčebné="" skupiny="" se="" nelišily="" v="" celkové="" době="" zkoumání="" dvou="" objektů="" během="" tréninku="" ani="" 24-h="" retenčního="" testu="" (příloha="" si,="" obr.="">

Úkol OLM. Podání agonisty GR do PrL také zvýšilo 24-hPaměťpro umístění objektu (F2,28=9.69, P=0.0006). Jak je znázorněno na obr. 1F, kontrolní krysy ošetřené vehikulem neexprimovaly signifikantněPaměť{{0}}min tréninkového pokusu (jednovzorkový t test: t10=−0.80, P=0.44) a obě dávky agonista GR zvýšil retenci (3 a 10 ng: P < 0,01).="" podávání="" agonisty="" gr="" do="" il="" neovlivnilo="" 24-h="" retenci="" (f2,30="0.17," p="0.84;" obr.="" 1g).="" jak="" je="" znázorněno="" na="" obr.="" 1h,="" antagonista="" gr="" podaný="" do="" prl="" po="" 10-minutovém="" tréninku="" významně="">Paměťpro umístění objektu (F2,32=4.30, P=0.02). Krysy léčené vehikulem vykazovaly významnou 24-h retenci (t12= 4.57, P=0.0006) a vyšší dávka antagonisty GR zhoršila retenční výkon (10 ng: P < 0,01).="" léčebné="" skupiny="" se="" nelišily="" v="" celkové="" době="" zkoumání="" dvou="" objektů="" během="" tréninku="" ani="" 24-h="" retenčního="" testu="" (příloha="" si,="" obr.="" s2).="" tato="" zjištění="" tedy="" naznačují,="" že="" podávání="" agonisty="" gr="" do="" prl,="" ale="" ne="" do="" il,="" navzdory="" podobným="" úrovním="" exprese="" gr="" (obr.="" 1j),="" zvyšuje="" konsolidaci="" paměti="" jak="" na="" „co“="" (identita="" objektu),="" tak="" na="" „kde“="" (umístění="" objektu)="" komponenty="" paměti="" pro="" rozpoznávání="">

memory improvement herb

PrL interakce s aIC při regulaci GR agonistických účinků na ORM.Zkoumali jsme interakce mezi PrL a aIC při zprostředkování účinků GR agonisty naPaměťv úkolech ORM a OLM. PrL, ale ne IL, posílá přímé anatomické projekce do aIC (31) a aIC je zapleten do paměti pro identitu, ale ne umístění objektu (22, 23). Zkoumali jsme, zda funkční blokáda aIC inhibicí fosforylované extracelulární signálem regulované kinázy 1/2 (pERK1/2), signální kaskády kriticky zapojené do neuronální aktivity a synaptické plasticity (32), zabraňuje účinku intra-PrL GR agonisty administrace zapnutaPaměťvylepšení v úlohách ORM i OLM. Jak je znázorněno na obr. 2A, podávání agonisty GR (3 nebo 10 ng v 0,5 μl) do levého PrL (viz příloha SI, obr. S3A pro místa infuze) posílilo 24-h paměti pro identitu objektu v úloze ORM (3 ng:P < 0.05;="" 10="" ng:="" p="">< {{22}="" }.01).="" inhibitor="" mek="" pd98059="" (50="" ng="" v="" 0,5="" μl)="" podávaný="" do="" ipsilaterálního="" aic="" po="" tréninku="" blokoval="" účinek="" gr="" agonisty="" na="" posílení="" paměti="" pro="" identitu="" objektu="" (3="" ng:="" p="">< 0,05;="" 10="" ng:="" p="">< 0,01).="" naproti="" tomu="" funkční="" blokáda="" aic="" touto="" dávkou="" inhibitoru="" mek="" nezabránila="" modulačnímu="" účinku="" podávání="" gr="" agonisty="" do="" prl="">Paměťpro umístění objektu v úloze OLM. Jak je znázorněno na obr. 2B, inhibitor MEK

administrace do samotného aIC zlepšila 24-h udržení

Obr. 1. Posttréninkové podávání GR agonisty a GR antagonisty do PrL, ale ne IL moduluje ORM a OLM. (A) Experimentální návrh úlohy ORM (příloha SI, Doplňkové metody). (B) Agonista GR RU 28362 (3 nebo 10 ng v 0,5 μL) podaný do PrL po 3-min tréninkové zkoušce vylepšené 24-h ORM . Data jsou prezentována jako diskriminační index (průměr ± SEM; viz Metody). n=11 – 13 krys/skupina. (C) Žádný účinek podávání agonisty GR do IL po {{10}}minutovém tréninkovém testu na 24-h ORM. n=12 krys/skupina. (D) Antagonista GR RU 38486 (3 nebo 10 ng v 0,5 μl) byl podán do PrL po 10-minutové tréninkové zkoušce narušilo 24-h ORM. n=10 – 13 krys/skupina. (E) Experimentální návrh úlohy OLM. (F) Agonista GR podávaný do PrL po 3-minutovém tréninkovém testu zvýšil 24-h OLM. n=9 – 11 krys/skupina. (G) Žádný účinek podávání GR agonisty do IL po 3-minutovém tréninkovém testu na 24-h OLM. n=10 – 12 krys/skupina. (H) Antagonista GR byl podán do PrL po 10-minutové tréninkové zkoušce narušené 24-h OLM. n=11 – 13 krys/skupina. *P < 0,05;="" **p="">< 0,01.="" (i)="" místa="" infuze="" v="" prl="" (plná="" kolečka)="" a="" il="" (prázdná="" kolečka)="" krys="" zahrnutých="" na="" obr.="" 1="" b="" a="" c.="" (j)="" fluorescenční="" fotomikrograf="" ukazující="" podobné="" úrovně="" exprese="" gr="" v="" prl="" a="" il.="" cl,="" claustrum;="" fmi,="" kleště="" minor="" corpus="" callosum.="" (měřítko,="" 300="" μm.)="" (k)="" detailní="" obrázek="" ukazující="" koexpresi="" gr="" (zelená)="" a="" neuronového="" markeru="" neun="" (červená)="" v="" prl.="" (měřítko,="" 100="">

(L) Detailní obrázek ukazující koexpresi GR (zelená) a NeuN (červená) v IL. (Měřítko, 100 μm.)

Obr. 2. Inhibice aktivity aIC inhibitorem MEK selektivně blokuje účinek léčby GR agonistou do PrL na zvýšení ORM. Krysy dostaly 3-minutový tréninkový pokus, po kterém následoval inhibitor MEK (PD98059, 50 ng v 0,5 μl) nebo vehikulum společně do levého aIC s agonistou GR (RU 28362, 3 nebo 10 ng v 0,5 μl) nebo vehikulem do ipsilaterálního PrL. ORM nebo OLM byly testovány o 24 hodin později. (A) Podání PD98059 do aIC blokovalo zvýšení ORM vyvolané podáním agonisty GR do PrL (n=8– 11 krys/skupina, dvoucestná ANOVA: RU 28362 F2, {{ 18}}.44, P=0.04; PD98059 F1,51=16.45, P=0.0002; interakce F2,51=5.03, P {{31 }}.01). (B) Podání PD98059 do samotného aIC zvýšilo OLM, ale nezabránilo to modulaci paměti indukované podáním agonisty GR do PrL (n=9 – 14 krys/skupina, dvoucestná ANOVA: RU 28362 F2,{ {39}}.13, P=0.88; PD98059 F1,60=0.02, P=0.88; interakce F2,60=5.38, P {{ 52}}.007). *P < 0,05,="" **p="">< 0,01="" vs.="" vehikulum;="" ◆p="">< 0,05,="" ◆◆p="">< 0,01="" vs.="" vozidlo="" nebo="" samotný="" ru="">

umístění objektu (P < {{0}}.01)="" a="" v="" tomto="" stavu="" podávání="" gr="" agonisty="" do="" prl="" vyvolalo="" významné="" zhoršení="" paměti="" (10="" ng:="" p="">< 0,05="" vs.="" vehikulum).="" ošetřené="" skupiny="" se="" nelišily="" v="" celkové="" době="" zkoumání="" dvou="" objektů="" během="" tréninku="" ani="" 24-h="" retenčního="" testu="" (si="" příloha,="" obr.="" s3="" b="" a="" c).="" tato="" zjištění="" naznačují,="" že="" prl="" interaguje="" s="" aic="" při="" regulaci="" účinků="" agonisty="" gr="" na="" paměť="" pro="" identitu,="" ale="" ne="" umístění="">

Interakce PrL s dHPC při regulaci účinků GR agonistů na OLM.Dále jsme zkoumali funkční interakce mezi PrL a dHPC při zprostředkování účinků GR agonisty naPaměťv úkolech ORM a OLM. Ačkoli role dHPC v diskriminaci na základě známosti zůstává kontroverzní (33), několik zjištění naznačuje, že asociace objektu s jeho kontextem nebo místem vyžaduje dHPC (22, 23). Jak je znázorněno na obr. 3A, podávání agonisty GR (3 nebo 10 ng v 0,5 μL) do levé PrL po tréninkové zkoušce se zlepšilo 24-hPaměťpro identitu objektu v úloze ORM (10 ng: P < 0.01)="" a="" současnou="" blokádu="" ipsilaterálního="" dhpc="" inhibitorem="" mek="" pd98059="" (50="" ng="" v="" 0,5="" μl)="" (viz="" příloha="" si,="" obr.="" s4a="" pro="" místa="" infuze)="" nezabránilo="" tomuto="" gr="" agonistickému="" účinku="" (3="" a="" 10="" ng:="" p="">< 0,01="" vs.="" vehikulum).="" naproti="" tomu="" inaktivace="" dhpc="" zcela="" zablokovala="" účinek="" gr="" agonisty="">Paměťvylepšení pro umístění objektu v úloze OLM. Jak je znázorněno na obr. 3B, podávání agonisty GR do PrL zlepšilo 24-h udržení polohy objektu (10 ng: P < 0.01="" )="" a="" tento="" účinek="" byl="" blokován="" po="" podání="" inhibitoru="" mek="" do="" dhpc="" (3="" ng:="" p="">< 0,05;="" 10="" ng:="" p="">< 0,01="" vs.="" agonista="" gr).="" ošetřované="" skupiny="" se="" nelišily="" v="" celkové="" době="" zkoumání="" dvou="" objektů="" během="" tréninku="" nebo="" 24-h="" retenčního="" testu="" (příloha="" si,="" obr.="" s4="" b="" a="" c).="" tato="" zjištění="" tedy="" naznačují,="" že="" prl="" interaguje="" s="" dhpc="" při="" regulaci="" účinků="" gr="" agonisty="" na="" paměť="" pro="" umístění,="" ale="" ne="" identitu="">

Vliv noradrenergní aktivity BLA na účinek podávání GR agonistů do PrL na ORM a OLM.Zjistit, zda se noradrenergní aktivita BLA kriticky podílí na regulaci účinku podávání GR agonisty do PrL naPaměťv úkolech ORM a OLM byl do levé PrL podáván agonista GR (3 nebo 10 ng v 0,5 μl) a antagonista -adrenoceptoru propranolol (0). 3 ug v 0,2 μl) byl podán do ipsilaterálního BLA (viz příloha SI, obr. S5A, pro místa infuze) bezprostředně po tréninkové studii. Jak je znázorněno na obr. 4A, podávání agonisty GR do PrL zvýšilo 24-hPaměťpro identitu objektu v úloze ORM (3 a 10 ng: P < 0.01)="" a="" podávání="" propranololu="" do="" bla="" blokovalo="" tento="" gr="" agonistický="" účinek="" (3="" ng:p="">< 0,05;="" 10="" ng:="" p="">< 0,01="" vs.="" samotný="" agonista="" gr).="" jak="" je="" znázorněno="" na="" obr.="" 4b,="" podávání="" agonisty="" gr="" do="" prl="" také="" zvýšilo="">Paměťpro umístění objektu v úloze OLM (3 a 10 ng:P < 0.01)="" a="" podávání="" propranololu="" do="" bla="" také="" blokovalo="" tento="" gr="" agonistický="" účinek="" (10="" ng:="" p="">< 0,01="" vs.="" samotný="" gr="" agonista).="" ošetřené="" skupiny="" se="" nelišily="" v="" celkové="" době="" zkoumání="" dvou="" objektů="" během="" tréninku="" ani="" 24-h="" retenčního="" testu="" (příloha="" si,="" obr.="" s5="" b="" a="" c).="" tato="" zjištění="" tedy="" naznačují,="" že="" noradrenergní="" aktivita="" bla="" je="" nutná="" pro="" umožnění="" účinku="" podávání="" gr="" agonisty="" do="" prl="">Paměťzlepšení jak aIC-dependentního ORM, tak dHPC-dependentního OLM.

Vliv noradrenergní aktivity BLA na účinek podávání GR agonistů do PrL na změny neuronální aktivity v rámci aIC a dHPC.Dále zkoumat, zda BLA noradren-

ergická aktivita umožňuje funkční interakce mezi PrL a aIC a dHPC, zkoumali jsme, zda podávání agonisty GR do PrL po tréninku rozpoznávání objektů indukuje změny neuronální aktivity závislé na aktivitě v rámci aIC a dHPC během období konsolidace po učení (34 ) a hlavně, zda jsou tyto účinky závislé na noradrenergní aktivitě BLA. Neuronová aktivita byla hodnocena 1 hodinu po tréninku a medikamentózní léčbě imunofluorescencí pro c-Fos (35), bezprostřední časný genový produkt, který je dobře zavedeným molekulárním markerem pro identifikaci nedávno aktivovaných buněk (36) a mapování neuronových souborů. které prošly zvýšenou aktivitou související s úkoly (37).

V rámci aIC bylo značení c-Fos stanoveno v kortikálních vrstvách II/III jejích tří hlavních pododdílů (příloha SI, obr. S6A). Vehikulem ošetřené trénované krysy vykazovaly vysokou numerickou hustotu c-Fos-pozitivních buněk, která byla nejvyšší v agranulárních a dysgranulárních pododděleních (příloha SI, obr. S6B). Jak je znázorněno na obr. 5A, podávání agonisty GR (10 ng v 0,5 μL) do levého PrL vedlo k významnému snížení numerické hustoty c-Fos-pozitivních buněk v ipsilaterální aIC (P < 0,01)="" (viz="" dodatek="" si,="" obr.="" s6b,="" pro="" analýzu="" na="" pododdíl).="" dvojité="" barvení="" pro="" c-fos="" a="" pro="" dekarboxylázu="" kyseliny="" glutamové="" 67="" (gad67),="" marker="" pro="" gabaergní="" inhibiční="" neurony="" (38),="" odhalilo,="" že="" c-fos="" byl="" převážně="" exprimován="" v="">

Obr. 3. Inhibice aktivity dHPC inhibitorem MEK selektivně blokuje účinek léčby GR agonistou do PrL na zvýšení OLM. Potkani dostali 3-minutový tréninkový pokus, po kterém následoval inhibitor MEK (PD98059, 50 ng v 0,5 μL) nebo vehikulum do levého dHPC společně s agonistou GR (RU 28362, 3 nebo 10 ng v 0,5 μl) nebo vehikulem do ipsilaterálního PrL. ORM nebo OLM byly testovány o 24 hodin později. (A) Podávání PD98059 do dHPC neblokovalo zvýšení ORM vyvolané podáváním agonisty GR do PrL (n=9– 13 krys/skupina, dvoucestná ANOVA: RU 28362 F2,64=12,91, P < 0,0001;="" pd98059="" f1,64="0,20," p="0,66;" interakce="" f2,64="0,10," p="" {{32="" }}.91).="" (b)="" podání="" pd98059="" do="" dhpc="" blokovalo="" zesílení="" olm="" vyvolané="" podáním="" agonisty="" gr="" do="" prl="" (n="9" –="" 13="" krys/skupina,="" dvoucestná="" anova:="" ru="" 28362="" f2,61="1)." 33,="" p="0.27;" pd98059="" f1,61="14.66," p="0.0003;" interakce="" f2,61="3.31," p="0.04" ).="" **p="">< 0,01="" vs.="" vozidlo;="" ◆p="">< 0,05,="" ◆◆p="">< 0,01="" vs.="" samotný="" ru="">

Obr. 6. Blokáda noradrenergní aktivity BLA zabraňuje účinku léčby agonistou GR do PrL na změny morfologie páteře v rámci aIC, hodnocené 24 hodin po nácviku rozpoznávání objektů. (A) Obrázek Golgiho impregnovaného neuronu. (B) Dendrit zobrazující různé typy páteře (100× zvětšení). (C) Hustoty páteře pro dlouhé tenké, zavalité, houbovité a rozvětvené typy páteře u apikálních dendritů. Údaje jsou uvedeny jako počet trnů na mikrometr (průměr ± SEM) [n=15–20 buněk (z pěti potkanů)/ skupina: dvoucestná ANOVA, hřibovité trny: RU 28362 F1,69=7 .72, P=0.007; propranolol F1, 69=1.38, P=0.24; interakce F1,69=4.40, P=0.04; rozvětvené trny: RU 28362 F1,69=6.40, P=0.01; propranolol F1, 69=2.63, P=0.11; interakce F1,69=9.21, P=0.003]. (D) Hustoty páteře v bazálních dendritech [n=15 – 18 buněk (z pěti potkanů)/skupina: dvoucestná ANOVA, hřibovité páteře: RU 28362 F1,62=1.46, P {{46 }}.23; propranolol F1, 62=1,84, P=0,18; interakce F1,62=5.71, P=0.02; rozvětvené trny: RU 28362 F1,62=5.75, P=0.02; propranolol F1, 62=2,99, P=0,09; interakce F1,62=4.24, P=0.04]. **P < 0,01="" vs.="" vozidlo;="" ◆◆p="">< 0,01="" oproti="" samotnému="" ru="">

strukturální plasticita změny v aIC po školení rozpoznávání objektů aPaměť-posilující léčbu GR agonistou.

how to improve memory

Diskuse

Tato studie zkoumala, zda noradrenergní aktivita BLA reguluje interakce PrL s aIC a dHPC při zprostředkování účinků glukokortikoidů na různé složky rozpoznávání objektůPaměť. Tato otázka vychází z předchozích zjištění, že aktivita BLA usnadňuje konsolidaci paměti emocionálně vzrušujících zážitků prostřednictvím interakcí s jinými oblastmi mozku (1, 2). Hromadící se důkazy, zejména z lidských neurozobrazovacích studií, však naznačují, že emoční vzrušení vyvolává aktivaci rozsáhlých neuronových sítí s několika funkčními spojeními mimo BLA (12). Zda aktivita BLA moduluje změny spojené s emočním vzrušením v konektivitě mezi takovými distálními oblastmi mozku, nebylo zkoumáno.

V této studii jsme zjistili, že posttréninková aktivace GR v PrL, ale ne IL, dlouhodobě zvýšilaPaměťidentity a umístění objektu v úlohách ORM a OLM. Naopak antagonismus GR v PrL narušil konsolidaci paměti v obou úlohách. Tato zjištění poskytují další důkaz, že podávání glukokortikoidů do mPFC usnadňuje dlouhodobé ukládání paměti různých druhů tréninkových zkušeností (50, 51). Kromě toho jsme zjistili, že funkčním blokováním aktivity aIC a dHPC (32, 50) se účinek agonisty GR naPaměťidentita objektů vyžaduje interakci PrL s aIC a že účinek GR agonisty na paměť pro umístění objektu závisí na interakci PrL s dHPC. Tato zjištění jsou v souladu s rozsáhlými důkazy, že aIC a dHPC výrazně přispívají k rozpoznávací paměti. Pro podporu plného doplňku chování řízeného pamětí musí oba systémy interagovat a PrL může sloužit jako místo integrace mezi těmito dvěma systémy (17). AIC, která se podílí na integraci autonomních a viscerálních informací do emocionálních, kognitivních a motivačních funkcí (52), se podílí na rozpoznávací paměti a zpracovávání informací o položkách (18, 22, 23). Naše zjištění, že funkční blokáda aIC sama o sobě vyvolala vylepšení paměti pro umístění objektu, naznačuje, že aIC může také přispívat ke zpracování prostorových a kontextových informací (53). Na druhé straně se dHPC podílí na asociaci objektu s jeho kontextem nebo místem (21–23) a je známo, že zpracování kontextových informací zásadním způsobem zapojuje funkční přeslech mezi mPFC a dHPC (24– 26). Značné důkazy naznačují, že mPFC a dHPC jsou spojeny prostřednictvím oscilační synchronizace, která odráží obousměrný tok informací (54).

Na další podporu takových funkčních interakcí jsme zjistili, že podávání agonisty GR do PrL po tréninku rozpoznávání objektů indukuje změny neuronální aktivity závislé na aktivitě v rámci aIC a dHPC během období konsolidace po učení, stejně jako strukturální změny v morfologii páteře hodnocené o 24 hodin později . Naše zjištění, že GR agonistou indukované zlepšení rozpoznáváníPaměťje spojena se sníženou expresí c-Fos a možná i neuronální aktivitou aIC je v souladu s předchozími zjištěními naznačujícími sníženou neuronovou aktivitu aIC po systémové léčbě kortikosteronem po tréninku inhibičního vyhýbání se u potkanů (55) nebo po stresem indukovaném uvolnění glukokortikoidů u lidí předměty (56). Taková snížená aktivita aIC může být potřebná k usnadnění procesů místní konsolidace, možná dočasným zvýšením prahu pro detekci významných podnětů (23, 57). Alternativně, protože aIC může fungovat jako „přepínač“ mezi různými systémy neuronových sítí (58), snížená aktivita aIC by mohla odrážet přerozdělení nervových zdrojů, a tudíž dezinhibici jiných mozkových systémů zapojených do ukládání informací o objektech a kognitivních funkcí vyššího řádu. procesy (56). Naproti tomu podávání agonisty GR zvýšilo počet c-Fos-pozitivních pyramidových buněk v CA1, aniž by ovlivnilo expresi c-Fos v oblasti dDG dHPC. Na podporu názoru, že tento vliv PrL na CA1 zahrnuje nepřímou dráhu NRE (40–42), jsme také našli zvýšený počet c-Fos-pozitivních buněk v NRE. Společně tato zjištění poskytují důkaz, že podávání agonisty GR do PrL zvyšuje konsolidaci různých složek rozpoznávací paměti prostřednictvím funkčního spojení s aIC a dHPC.

Naším primárním zjištěním je, že blokáda noradrenergního přenosu v rámci BLA blokovala tyto intra-PrL GR agonistické účinky naPaměťzlepšení, stejně jako na neuronální aktivitu a změny strukturální plasticity v aIC a dHPC. V mnoha předchozích studiích jsme uvedli, že stimulace vyvolává uvolnění norepinefrinu v BLA (2, 59) a že zvýšené hladiny BLA norepinefrinu zvyšují konsolidaci norepinefrinu.Paměťrůzných tréninkových zkušeností ovlivněním neurální plasticity a ukládání informací v různých oblastech mozku, včetně mPFC, aIC a dHPC (2, 7, 9, 57, 60). Současná zjištění poskytují důkaz, že noradrenergní aktivace BLA je také nezbytná pro umožnění funkčních interakcí mezi takovými jinými oblastmi mozku a zvyšuje naše chápání role BLA při regulaci účinků emočního vzrušení na dynamiku rozsáhlé mozkové sítě.

Metody

Předměty. Samci krys Sprague–Dawley (Charles River) byli chováni jednotlivě v místnosti vivária s řízenou teplotou (22 stupňů) (07:00–19:00 svícení). Školení a testování byly prováděny během světelné fáze cyklu mezi 1000 a 1500 hodinami. Všechny experimentální postupy byly v souladu se směrnicí Evropské unie 2010/63/EU a schváleny Institucionálním výborem pro péči o zvířata a jejich použití na Radboud University, Nijmegen, Nizozemsko.

Úloha rozpoznávání objektů. V tréninkovém testu krysy zkoumaly dva identické objekty (A1 a A2) buď 3 nebo 10 minut. Retence byla testována o 24 hodin později. Pro ORM byla jedna kopie známého objektu (A3) a nový objekt (B) umístěna na stejné místo jako podněty během tréninkového pokusu. Pro OLM byla jedna kopie známého předmětu (A3) umístěna doprostřed krabice (nové umístění); druhý známý předmět (A4) byl umístěn na stejné místo jako během tréninkového pokusu. Diskriminační index byl vypočítán jako rozdíl v čase prozkoumávání nových a známých objektů (nebo míst), vyjádřený jako poměr celkového času stráveného zkoumáním obou objektů (tj. [(čas nový − čas známý)/(čas nový plus čas známé)] × 100 procent) (odkaz 23; SI příloha, doplňkové metody).

Léčba drogami. RU 28362 (11 ,17 -dihydroxy-6,21-dimethyl-17 -pregna-4,6- trien-20yn{{9 }}jeden, 3 nebo 10 ng v 0,5 μL) a RU 38486 [17 -hydroxy-11 -(4-dimethylaminofenyl){{18} }(1-propynyl)-estra-4,9-dien-3-jeden, 3 nebo 10 ng v 0,5 μL] rozpuštěný v 0,5% ethanolu ve fyziologickém roztoku (51). Propranolol (0,3 ug v 0,2 ul) byl rozpuštěn ve fyziologickém roztoku (60). PD98059 [2-(2-amino-3-methoxyfenyl)-4H-1-benzopyran-4-on, 50 ng v 0,5 μl] byl rozpuštěn v 6 procenta DMSO ve fyziologickém roztoku (ref. 50; SI příloha, doplňkové metody).

c-Fos Imunoreaktivita. Řezy mozku byly inkubovány s primárními protilátkami [c-Fos (králičí anti-c-Fos; 1:1,000; Synaptic Systems), GAD67 (myší anti-GAD67; 1:250; Millipore), NeuN (kuřecí anti-NeuN; 1:500; Millipore)], následované vhodnými sekundárními protilátkami konjugovanými s fluoroforem. Pro všechny oblasti mozku byly zobrazeny tři řezy na zvíře (20× nebo 40×; Leica DMI 6000B). Počet imunofluorescenčních buněk byl kvantifikován pomocí softwaru ImageJ 1.47v a korigována plocha. U GAD67-pozitivních punkt byly snímky pořízeny při 63násobném zvětšení na konfokálním mikroskopu (Olympus FV1000) a počet GAD67-pozitivních punkt na NeuN-značený excitační neuron byl spočítán ručně (SI příloha , doplňkové metody).

Statistika.

Pokud to bylo vhodné, byly použity jedno- nebo dvoucestné ANOVA, po kterých následovaly post hoc srovnávací testy. Jednovýběrové t testy určily, zda se diskriminační index lišil od nuly, a tedy zda došlo k učení. P < 0,05="" byla="" přijata="" jako="" statistická="">