Предни таламични ядра: критичен субстрат за непространствена сдвоена асоциирана памет при плъхове, част 1

Резюме

Нараняване или дисфункция в предните таламични ядра (ATN) може да бъде ключовият допринасящ фактор в много случаи на диенцефална амнезия.

Предното таламично ядро ​​(ATN) е много важен регион на мозъка, който е тясно свързан с функцията на паметта. Когато ATN е засегнат от нараняване или заболяване, може да настъпи загуба на паметта. Въпреки това не бива да се притесняваме много.

Първо, трябва да знаем, че повечето здрави хора не страдат от увреждане на ATN. Дори ако някои хора страдат от увреждане на ATN, може да възникне компенсация в други области на мозъка, за да се поддържат способностите на паметта. Освен това повредата на ATN може да засегне само определени задачи на паметта. Ако увреждането е леко, то може да засегне само краткосрочната памет, но способността за дългосрочна памет няма да бъде значително намалена.

Разбира се, при някои заболявания, като болестта на Алцхаймер и болестта на Алцхаймер, увреждането на ATN може да има сериозно въздействие върху паметта. Въпреки това трябва активно да се изправяме пред тези заболявания, да ги лекуваме навреме и да се опитаме да забавим влошаването на симптомите. Освен това можем да защитим здравето на мозъка си, като упражняваме тялото и мозъка си и поддържаме здравословен начин на живот.

Накратко, въпреки че увреждането на ATN може да има известно въздействие върху паметта, не трябва да се притесняваме и страхуваме прекалено много. Докато поддържаме активен и здравословен начин на живот и предотвратяваме и лекуваме болести, можем да защитим по-добре мозъка и спомените си. Вижда се, че трябва да подобрим паметта и Cistanche deserticola може значително да подобри паметта, тъй като Cistanche deserticola е традиционен китайски лекарствен материал, който има много уникални ефекти, един от които е да подобрява паметта. Ефикасността на мляното месо идва от неговите различни активни съставки, включително киселина, полизахариди, флавоноиди и др. Тези съставки могат да насърчат здравето на мозъка по различни начини.

Щракнете върху познайте 10 начина за подобряване на паметта

Експерименталните лезии на ATN увреждат пространствената памет и времевите дискриминации, но има само ограничена подкрепа за по-обща роля в непространствената памет.

За да разширим доказателствата за ефектите от ATN лезиите, ние изследвахме придобиването на двуусловни асоциации между миризмата и сдвояването на обекти, представени на пистата, със или без времева празнина между тези елементи.

Интактните възрастни мъжки плъхове са придобили както версията без следи, така и 10-s следи на тази непространствена задача. Интактните плъхове, обучени в проследяващата версия, показват повишено активиране на Zif268 в дорзалния СА1 на хипокампуса, което предполага, че темпоралният компонент е набрал допълнителни нервни обработка.

ATN лезиите напълно блокираха придобиването и на двете версии на тази задача за асоциативна памет. Този дефицит не се дължи на слабо инхибиране на невъзнаградени сигнали или нарушена сензорна обработка, тъй като плъхове с ATN лезии не са били нарушени в придобиването на прости разграничения на миризми и прости разграничения на предмети, използвайки подобни изисквания за задача в същия апарат.

Това доказателство оспорва мнението, че уврежданията в произволното асоциирано обучение по двойки след ATN лезии изискват използването на мултимодални пространствени стимули. Това предполага, че диенцефалната амнезия, свързана с ATN, произтича от влошено внимание към асоциациите на стимул-p-p-стимул и тяхното представяне в система с разпределена памет.

КЛЮЧОВИ ДУМИ

Двуусловна дискриминация, система с разширена памет, незабавни ранни гени, плъх, таламикамнезия.

Съкращения:

A24a, област 24a на предния цингуларен кортекс; A24b, област 24b на предния цингуларен кортекс; A29a, област 29a на гранулираната ретроспленична кора; A29b, област 29b на гранулираната ретроспленална кора; A29c, зона 29c на гранулираната ретроспленална кора; A30, зона 30 на дисгрануларната ретроспленална кора; A32D, област 32D на предния цингуларен кортекс; A32V, област 32V на медиалния префронтален кортекс; AD, антеродорсалталамични ядра; AM, антеромедиални таламични ядра; ATN, предни таламични ядра; AV, предно-вентрални таламични ядра; CA1, cornu ammonis 1; CA3, cornu ammonis 3; cc, corpus callosum; Cg1/Cg2, зъбна зона 1/2; DG хилус, хилус на зъбния гирус; DG, dentate gyrus; dSub, дорзален субикулум; IEG, непосредствен ранен ген; lEC, страничен енторинален кортекс; MD, медиодорзални таламични ядра; mEC, медиален енторинален кортекс; MTT, мамилоталамичен тракт; NAc, nucleus accumbens; PRh, периринален кортекс; Rdg, гранулиран ретроспленален кортекс; Re/Rh, reuniens/ромбовидни ядра; Rga, дисгрануларен ретроспленален кортекс; Rgb, дисгрануларен b ретроспленален кортекс; V, вентрикул; vCA1, дорзална зона на cornu ammonis 1; vCA3, дорзална cornuammonis област 3; vSub, вентрален субикулум.

1|ВЪВЕДЕНИЕ

Предните таламични ядра (ATN) имат сложни реципрочни връзки с много мозъчни структури в мрежата "хипокампално-диенцефално-цингуларна" (Bubbet al., 2017).

Моделът на връзките предполага, че тази малка мозъчна област е критичен подкорков възел, който поддържа паметта. Тази гледна точка е в съответствие с доказателствата, че загубата на ATN неврони при хора със синдром на Корсаков, който се характеризира с тежка и персистираща амнезия, разграничава тези пациенти от алкохолици, които запазват сравнително добра памет (Hardinget al., 2000; Kopelman, 2015; Maillard et al., 2021).

Интраталамичните записи при пациенти с епилепсия също засилват връзката между ATN функцията и паметта (Sweeney-Reed et al., 2021). Допълнителна подкрепа идва от прекъсване на ATN, причинено от прекъсване на мамилоталамичния тракт (MTT) (Dillingham et al., 2019; Perry et al., 2018), което е мозъчното увреждане, което най-последователно съответства на увреждане на паметта след таламични инфаркти (Carlesimo et al. , 2011).

Връзката между ATN и паметта се подкрепя от голям брой експериментални изследвания на лезии. Тези проучвания обаче са съсредоточени предимно върху пространствената памет и сходството между ефектите на ATN и хипокампалните лезии (Aggleton & Brown, 1999; Aggleton & Nelson, 2015 ; Dalrymple-Alford et al., 2015; Nelson, 2021; Perry et al., 2018).

Въпреки това, клиничните доказателства показват, че дисфункцията на паметта се простира отвъд пространствената информация (Rempel-Clower et al., 1996; Turriziani et al., 2004). Съществуването на непространствени дефицити след експериментални ATN лезии има известна подкрепа. ATN дисфункцията забавя способността на плъховете да формират набор от внимание, когато учат серия от различни непространствени двойки стимули, в които се възнаграждава само едно измерение на стимула (Bubb et al., 2021; Нелсън, 2021; Райт и др., 2015).

Латентното инхибиране, свързано с предишно излагане на неподсилени слухови сигнали, също е нарушено (Nelson et al., 2018). Обратно, релационната обработка на непространствени стимули по време на сензорна предварителна подготовка не е нарушена от ATN лезии (Ward-Robinson et al., 2002).

Доказателствата от задачи, които се фокусират по-изрично върху паметта, досега са били ограничени до припомняне на времевия ред на непространствени елементи, но тези ефекти са ограничени от специфични изисквания на задачата.

Това означава, че ATN лезиите нарушиха преценките за относителна актуалност, когато списък с множество миризми или множество обекти беше представен в един блок от опити, но не и когато относителният избор се основаваше на непространствени стимули, представени в по-различни темпорални епизоди, включително единична двойка елементи или два блокове от множество елементи (Aggleton et al., 2011; Dumont & Aggleton, 2013; Mitchell & Dalrymple-Alford, 2005; Wolff et al., 2006).

Необходими са повече примери за дефицити на ATN-лезия в непространствената памет, за да се подкрепи специфичната връзка между клинична амнезия и увреждане на паметта след дисфункция на ATN.

Неспособността да се придобие памет за асоцииране на произволни стимули е основна характеристика на амнезичния синдром (Turriziani et al., 2004). Тези задачи предлагат възможност за изследване на непространствената памет.

Един клас асоциативна памет е способността да се разграничава комбинация от знаци по отношение на техните съставни елементи (McDonaldet al., 1997). Подобно на хипокампалните лезии, ATN лезиите не влияят на тези конфигурирани задачи за обучение, когато разчитат на непространствени сигнали (Chudasama et al., 2001; McDonaldet al., 1997; Moran & Dalrymple-Alford, 2003; Ridleyet al., 2002).

Задачите за условно обучение предоставят втори клас произволни асоциации. Този път един правилен отговор се сигнализира от един стимул, а вторият правилен отговор се сигнализира от алтернативен стимул.

За разлика от хипокампалните лезии, обаче, ATN лезиите не забавят придобиването на тези задачи, когато или егоцентрични реакции, или неегоцентрични пространствени избори са сигнализирани от единична визуална реплика (Sziklas & Petrides, 2004, 2007).

Задачите за обучение с асоциирани двойки предлагат алтернативен тест за памет за произволни асоциации. Тези задачи на паметта изискват формирането на уникални репрезентации стимул-стимул.

Това е различно от ситуацията, когато дискриминацията се основава на комбинация от сигнали, контрастиращи с техните елементи, или когато условната връзка се определя от паметта на единичен важен сигнал и неговото следствие. Задачите с асоциирани двойки често използват двойки стимули, които изискват двуусловна връзка между два стимула, които имат отделни атрибути (различни типове информация).

Например, анотен атрибут, комбиниран с атрибут за местоположение, се възнаграждава (напр. Мирис 1 + Местоположение A и Мирис2 + Местоположение B), но алтернативните сдвоявания не се награждават (Мирис 1 + Местоположение B и Мирис{ {3}} Местоположение A). Подобно на хипокампалните лезии (Gilbert & Kesner, 2002, 2003; Hunsaker et al., 2006; Jo & Lee, 2010; Lee & Solivan, 2008; Sziklas & Petrides, 2002), ATN лезиите предизвикват тежки дефицити на придобиване, когато един от атрибутите се отнася до местоположението, като например както в задачите за асоцииране на миризма-място или обект-място (Dumont et al., 2014; Gibb et al., 2006; Sziklas & Petrides, 1999).

Тези увреждания не се дължат единствено на включването на атрибут на място, тъй като ATN лезиите имат много по-меки ефекти върху безусловните пространствени дискриминации, използвайки подобни тестови процедури (Dumont et al., 2014; Gibb et al., 2006).

Въпреки това, ATN лезиите не увреждат двуусловните дискриминации, когато се използват локални контекстуални знаци, които са или визуални, термични или текстурни (Dumont et al., 2014). Тези констатации предполагат, че включването на пространствени атрибути може да е необходимо за разкриване на увреждания в ученето на произволни асоциации след ATN лезии.

Ние обаче открихме предварителни доказателства за нарушено придобиване на задача за асоцииране на непространствен обект-мирис след ATN лезии (Bell, 2007). Това проучване използва отворена кръгла платформа за чийзборд (Gilbert & Kesner, 2003), така че е възможно характеристиките на задачата да въведат пространствени елементи, които пречат на придобиването.

Следователно настоящото проучване изследва придобиването на непространствена асоциативна памет в писта с високи стени от червен плексиглас, която свежда до минимум наличието на пространствени сигнали. Пистата също така ни позволи да оценим влиянието на изрично 10- временно забавяне (т.е. следа) между представянето на миризмата и стимулите на обекта.

Колегите на Kesnerand предполагат, че хипокампалните лезии не предотвратяват придобиването на асоциативна памет за миризма на обект, освен ако процедурата не включва изрична времева празнина между непространствените стимули, която е свързана със специфичната загуба на дорзални CA1 неврони (Gilbert & Kesner, 2002; Kesner et др., 2005).

Както ATN лезиите, така и лезиите на мамилоталамичния тракт намаляват броя на CA1 дендритните шипове (Dillingham et al., 2019; Harland et al., 2014) и могат да намалят активирането на ранния ген (IEG) на хипокампалима (Dupireet al., 2013; Jenkins et al., 2002). ; Jenkins et al., 2002; Loukavenko et al., 2015; Perry et al., 2018).

Очаквахме, че ATN лезиите ще забавят усвояването на стандартната задача за учене на двойка миризма-обект в пистата, когато няма изрична следа между сдвоените стимули, но сериозно ще увредят усвояването във версията за проследяване на тази задача поради допълнителния времеви компонент.

Ние допълнихме тази работа, като изследвахме експресията на Zif268 IEG в мозъчни структури, свързани с паметта, след сесия за задържане, проведена 5 дни след края на обучението.

For more information:1950477648nn@gmail.com