Предни таламични ядра: критичен субстрат за непространствена сдвоена асоциирана памет при плъхове, част 3

3.2|Пространствена работна памет в RAM

Както се очакваше, и двете групи плъхове с ATN-лезии показаха силно влошено представяне, когато пространствената работна памет беше тествана в RAM с осем рамена (Фигура 3). Първоначалното сходство в представянето между групите е, защото повечето плъхове тичаха в продължение на 10 минути, но направиха сравнително малко влизания в рамото при началото на тестването.

Работната памет и паметта са два много важни метода на паметта в човешкия мозък. Въпреки че има някои разлики между тези два метода на паметта, и двата са еднакво полезни за представянето на хората в ученето, работата, живота и други аспекти.

На първо място, работната памет означава, че временно си спомняме информацията или задачите, които трябва да използваме за кратък период от време. С други думи, това е капацитетът на паметта, който използваме, когато обработваме нови неща. Паметта се отнася до информацията или преживяванията, които запазваме за дълъг период от време. Тази информация може да ни помогне да разберем и разрешим проблеми при бъдеща употреба.

Въпреки че тези два вида памет имат различни функции, те не са отделени един от друг. Работната памет и паметта си влияят взаимно. По време на работната памет трябва временно да съхраняваме и обработваме нова информация за кратък период от време и да я свързваме с предишни знания и опит. Този вид връзка и справка е това, което паметта използва.

В допълнение, добрата работна памет също може да бъде подобрена чрез обучение. Изследванията показват, че връзката между паметта и работната памет е двупосочна. Като постоянно упражняваме и тренираме работната памет, можем да подобрим капацитета на паметта на мозъка и да укрепим паметта си. Следователно, докато продължаваме активно да упражняваме мозъците си и укрепваме обучението на паметта, можем ефективно да подобрим работната си памет и паметта.

В ежедневието трябва да развием добри навици и активно да използваме работната памет и паметта, за да ни помогне да изпълняваме задачите по-добре. Например, можем да засилим паметта си за нови знания чрез непрекъснато усъвършенстване и преглед. Само чрез непрекъснато подобряване на нашата работна памет и памет можем да бъдем по-комфортни при реализирането на нашия потенциал в обучението, работата и живота. 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 различните активни съставки, които съдържа, 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

Броят на грешките, допуснати от плъхове с фалшиви и ATN-лезии, се разминава в Ден 2 от обучението, след което и двете групи с ATN-лезии не показват подобрение в сравнение с двете групи с фалшиви лезии (Група, F3, 27=39).66, p < {{7 }}.001;Групов ден, F27,{{10}}.75, p < 0.001). Двете фалшиви групи не се различават, но и двете се различават значително (p <0,001) от всяка от групите с ATN-лезии, които не се различават. Плъховете и в двете групи с ATN лезии също направиха по-малко правилни избори на ръце преди първата грешка, докато плъховете в двете групи на Sham прогресивно въведоха повече ръце, преди да направят грешка, докато тестването продължаваше (Група, F3, 27=27.53, p < 0,001; всеки Shamgroup спрямо всяка ATN група, p < 0,001; Group Day, F27, 243=2.21, p < 0,001).

Нарушената пространствена работна памет може да се разглежда като еталонна мярка за ефектите от ATN-лезии (Aggleton & Nelson, 2015). Тъй като двете групи с ATN-лезии показват подобно ниво на увреждане на пространствената работна памет, последващите сравнения на непространствените задачи е малко вероятно да бъдат повлияни от разликите в лезиите между тези две групи.

3.3|Непространствени прости задачи за разграничаване

Придобиването както на обикновена миризма, така и на прости задачи за разграничаване на обекти, не върви, са показани на Фигура 4a,b. Allrats бързо се сдобиха с тези задачи. Резултатите за разлики в латентността за четирите групи не се различават в задачата за разграничаване на обикновена миризма (група, F3, 27=0.97, p=0.42; ден на групата, F15, 135=1.4, p=0.15). На групите са били необходими средно 4–5 дни, за да достигнат критерия в задачата за разграничаване на прости миризми (група, F3, 27=1.99, p=0.13).

Четирите групи също научиха простата задача за разграничаване на обекти без значителни разлики (Група, F3, 27=1.07, p=0.37; Ден на групата, F18, 162=0.97, p=0.49). На плъховете са били необходими средно 5–6 дни, за да достигнат критерия за простата задача за разграничаване на обекти (Група, F3, 27=0.30, p=0.82).

3.4|Непространствени двойки-асоциирани задачи

3.4.1|Придобиване

Средната текуща латентност по време на придобиване от четирите групи е показана на Фигура 5. Закъсненията по време на придобиване бяха пренесени напред за плъхове, които достигнаха критерия. Основните констатации бяха ясни. Двете групи с фалшиви лезии получиха съответните си задачи, но нито един плъх с ATN лезия не показа усвояване на задачата, независимо от включването на 10- следа между миризмата и обектните стимули. Основното доказателство за придобиване е дали плъховете са се научили да инхибират реакцията си към обекта в невъзнаградените опити (Фигура 5а).

При тази мярка, двете фалшиви групи прогресивно забавиха реакцията на обекта при невъзнаградени двойки миризма-обект по време на обучението (т.е. показаха намалени реципрочни резултати за латентност). За разлика от това, всички плъхове в двете групи с ATN-лезии показаха все по-бързи латентности на реакцията с напредването на обучението. Това означава, че при невъзнаградени опити, плъховете с ATN-лезия се научиха само да търсят по-бързо под обекта, въпреки че сдвояването миризма-обект е неправилно. Обърнете внимание, че двете групи с ATN-лезия реагираха, ако не друго, по-бавно от Sham-лезията групи в началото на обучението по невъзнаградени опити, така че общата хиперактивност не е очевидна след ATN лезии в тази задача (диапазон на латентност на блок 1: ATN-лезия 2,5–5.0 s, Shamlesion 1,9–4,5 s; блок 1 0: ATN-лезия 1,4–3,0 s, Shamlesion 5,5–7,6 s).

ANOVA на латентностите при невъзнаградените опити доведе до значителен основен ефект в четирите групи (F3,27=22.63, p < 0.001) и значителна група Блоково взаимодействие (F27,243=26.27,p <0,001). Двете групи Sham не се различават по тази мярка и двете групи ATN не се различават, но и двете групи Sham се различават от всяка от групите ATN-лезии (р <0,001).

Когато двойката миризма-обект беше възнаградена, всичките четири групи показаха все по-бързи закъснения на реакцията (т.е. показаха повишени реципрочни резултати) в блокове от опити (Блок основен ефект, F9, 27=75.78, p < 0.{ {18}}01; Фигура 5b), независимо от групата (Групов блок, F27, 243=0.63, p=0.92; Фигура 5b). Основният ефект на групата отново беше значителен (F3, 27=5.67, p=0.003), което в този случай се дължи на по-бързата скорост на бягане от плъхове в групата Sham-Trace в сравнение с двете ATN групи ( p < 0.008) и плъховете Sham-No-Trace (p=0.02). Останалите три групи обаче показаха подобна латентност на отговора при възнаградените опити. Отново имайте предвид, че двете групи с ATN лезии показаха по-бавни реакции в началото на обучението при възнаградените опити в сравнение с групите с фалшиви лезии.

Директното сравнение между латентностите за ненаградени и наградени изпитвания е показано на Фигура 5c, изразено като резултати от разликата в латентността. Фигура 5в ясно показва, че не е настъпило обучение в нито една от групите ATN-лезии, докато и двете групи с фиктивни лезии са получили задачата (взаимодействие с групов блок, F27,243=23.99,p < 0.001 ). Резултатът от разликата в латентността предполага, че групата Sham-Trace е усвоила задачата по-силно от групата Sham-No Trace и средните разлики между тези две групи са значими за последните три блока опити (p <0,01). Тази разлика между двете фиктивни групи обаче се дължи основно на техните различия в опитите с двойки възнаградени стимули (сравнете Фигура 5b с Фигура 5а).

3.5|Тест за задържане

Всички групи показаха отговор на ненаградената сесия на 5-дневния тест за задържане, който беше подобен на съответното им представяне на блок 10 от обучението[Групов блок (тест за задържане срещу блок 1{{26) }}),F3,27=2.00, p=0.13; Фигура 5а]. Въпреки незначителното взаимодействие на груповия блок, имаше обща разлика в латентността в блок 10 спрямо теста за задържане (задържане срещу блок 10, F1, 27=7.22, p=0.01), което изглежда предимно поради ATN-лезия плъховете реагират по-бързо в теста за задържане. Значителен групов основен ефект (F3, 27=73.13, p < 0,001) се дължи на фалшивите групи, които продължават да инхибират отговора на невъзнаградените опити, за разлика от групите с ATN лезии (всяка фалшива група срещу всяка група ATN лезии , р <0,001).

За възнаградени опити и четирите групи показаха сходни средни закъснения на отговора в теста за задържане в сравнение с закъснението в блок 10 на обучението (блок, F1,27=3.75,p=0.06; група Блок, F3, 27=1.02, p=0.39). По-бързите скорости на движение в групата Sham-Trace в сравнение с всички други групи бяха очевидни в блок 10 и теста за задържане (група, F3, 27=3.85, p=0.02; Sham-Trace срещу всички други групи, p < 0,03).

Директното сравнение на възнаградени и ненаградени опити в теста за задържане, изразено като резултат от разликата в латентността (Фигура 5в), потвърди, че и четирите групи поддържат сходна производителност по тази мярка в сравнение с тяхната производителност на придобиване на Блок 10 (група, F3, 27=189.43, p < 0,001; Блок, F1, 27=0.08, p=0.76; Взаимодействие на груповия блок, F3, 27=0.22, p=0.88).

3.6|Zif268 израз

Основният ни интерес беше да определим груповите различия в регионите на интерес. Като се имат предвид получените поведенчески резултати, ние не отчитаме асоциации между експресията на Zif268 и ефективността, тъй като те биха създали фалшиви корелации, които се задвижват от разликите в статуса на чиста не-лезия спрямо фалшив статус и малки вариации в рамките на групата на основната мярка на интерес, тоест латентности на изпитания без възнаграждение. По подобен начин, всякакви асоциации, очевидни в региони като ретроспленалния кортекс, отново биха създали изкуствена корелация поради подчертаните разлики на ниво група в експресията на Zif268.

3.7|Префронтални региони

Експресията на Zif268 в четирите групи в прелимбичния префронтален кортекс (A32V) и предния cingulatecortex (A32D; A24b; A24a) е показана на Фигура 6. Имаше значителен основен групов ефект за зона 32V(F2,37=5).49 , p < {{10}}.01; Фигура 6b). Тук двете ATN групи показват подобна цялостна експресия една спрямо друга (p=0.32), както и групата Sham-No Trace (p > 0.1), но и двете групи лезии показват по-ниска израз, отколкото в групата Sham-Trace (p < 0.02). По-ниската Zif268 експресия в групата Sham-No Trace в сравнение с групата Sham-Trace не достигна значимост (p=0.06). Имаше също значителен основен ефект в четирите слоя (F3, 81=147.8, p < 0,001), но нямаше взаимодействие на груповия слой (F9, 181=1.15, p > 0,3).

За областите на предния зъбен зъб (Cg) (Фигура 6c), двете групи ATN-лезии показват по-ниска експресия на Zif268 от двете групи с фиктивни лезии (Група F3, 27=12).47, p < 0 .001; и двете фалшиви групи се различаваха от всяка от ATN групите, p < 0.{{20}}04, но не един от друг, p=0.31). Значително взаимодействие на слоя на групата (F6,54=4.02, p < 0.002) отразява по-големи разлики между ATN и Shamgroups за слой II и слой III (p <0,001), отколкото за слой V, където групите не се различават значително (p> 0.1). Експресията се различава в трите цингуларни области (основен ефект на региона, F2, 54=11.41, p < 001), като е най-ниска за A24a (заден) в сравнение с A32D и A24b (p < 0,002) и е най-висока за слой III ( Слой, F2, 54=242.38, p < 0,001), но размерът на тези разлики варира между слоевете в трите зъбчати области (регионален слой, F4, 108=5.29, p < 0,001). Обаче взаимодействията на груповия регион и слоя на груповия регион бяха незначителни (всички F <1.0).

3.8|Хипокампални и парахипокампални региони

Фигура 7 показва експресията Zif268 за четирите групи в хипокампалните и парахипокампалните области. За хипокампуса, дорзалните субрегиони CA1 и CA3, особено CA1, показват по-висока експресия от вентралните хипокампални CA1 и CA3 (дорзално спрямо вентрално, F1, 24=541.4, p < {{10}} .001; CA1 срещу CA3, F1,24=759.3,p < 0.{{40}}{{56} }1; взаимодействие между тези два фактора, F1, {{20}}.4, p < 0.001). Най-интересното откритие обаче беше, че има по-висока експресия в дорзалния CA1 в групата Sham-Trace, отколкото във всяка от другите три групи (p <0,02), подкрепено от значително тройно взаимодействие за групата [дорзална област срещу вентрална област ] [CA1 срещу CA3], F3,24=6.09, p <0,003). За другите три групи дорзалната експресия на CA1 беше най-ниската в групата ATN-Trace (ATN-Trace срещу Sham-No Trace и ATN-No Trace, p <0,03), докато двете групи No Trace не се различават значително (p {{42 }}.84). Анализът на дорзалната зъбна извивка (DG; изследван е само дорзалният) показва по-висока експресия в хилуса, отколкото грануларноклетъчния слой (F1,27=386.1, p <0,001), който е по-голям за Sham-Trace и ATN-No Групи за проследяване, отколкото за условията на Sham-No Trace и ATN-Trace (група DGSubregion, F3, 27=4.07, p < 0,01). Вентралният субикулум показва по-висока експресия от дорзалния субикулум (F1,27=9.02, p <0.005), но няма групов ефект (F3,27=1.41, p=0.25 ) или групово взаимодействие [дорзални срещу вентрални региони] (F3, 27=0.15, p=0.92). В парахипокампалните области перириналният кортекс показва по-ниска експресия от двете области на енториналния кортекс (F2,54=16.2, p <0,001), но групите не се различават в тези места (Група, F3,27 <1,0; Група Регион,F6,54=1.8, p > 0,1).

3.9|Ретроспленална кора

Фигура 8 показва експресията на Zif268 в повърхностните и дълбоките слоеве на Rga, Rgb и Rdg. Двете ATN групи показаха значително по-ниска експресия в тези три региона, отколкото беше показано от двете групи Sham (основен ефект на групата, F3.27=40.9, p < 0.0{{22} }1). За агрегираните стойности в трите региона, двете Shamgroups имат по-високи средни стойности на Zif268 от двете групи ATNlesion (p=0.0001), но Sham -Групата за проследяване също показа по-високи нива от групата Sham-No Trace (p=0.04). Разликата между групите Sham и ATN групите е най-малка за района на Рига (регион на групата, F6, 54=2.72, p <0.02). Нивото на експресия на Zif268 между групите също варира в различните слоеве (групов слой, F3, 17=40.0, p <0,001). Това взаимодействие отразява разликите между двете Shamgroups в сравнение с двете ATN групи, които са по-големи в повърхностните слоеве, отколкото в дълбоките слоеве. Независимо от това, ефектите на Sham срещу ATN групата все още са значими в дълбоките слоеве (p <0,001). В допълнение, групата Sham-Trace показа по-висока експресия в повърхностните слоеве в сравнение с групата Sham-NoTrace (p=0.03), докато експресията в дълбоките слоеве не се различава между тези две групи (p=0 .23).Нямаше взаимодействие със слой на групов регион (F6,54=1.0, p=0.43).

3.10|Слухова контролна кора

Не са открити разлики в слуховата (контролна) кора (група, F3, 27=1.2, p=0.35).

4|ДИСКУСИЯ

Това проучване имаше за цел да изследва ефектите на ATNлезиите върху непространствената памет на двойката и влиянието на изрично забавяне (т.е. 10- следа) между представената миризма и стимулите на обекта. Доказателство за нарушена памет на двойка след лезии на ATN преди това е докладвано само когато един от двойните компоненти изисква обработка на дистални пространствени знаци (Dumont et al., 2014; Gibb et al., 2006; Sziklas & Petrides, 1999).

Очаквахме, че ефектите на ATN лезиите върху непространствената сдвоена асоциирана памет в нашата задача ще бъдат най-очевидни, когато се използва изрична процедура за проследяване. Това се дължи на факта, че се предполага, че CA1 лезиите увреждат непространствената сдвоена асоциирана памет само когато се използва 10-s „следа“ (Kesneret al., 2005) и микроструктурната цялост на CA1 невроните е намалена и от двете ATN лезии (Harlandet al., 2014) и лезии на мамилоталамичния тракт, които причиняват ATN дисфункция (Dillingham et al., 2019).

Нещо повече, ключовите примери за непространствено увреждане на паметта след лезии на ATN изследват времеви дискриминации между множество обекти или елементи с миризма, представени в рамките на един блок от опити (Dumont & Aggleton, 2013; Wolff et al., 2006). Въпреки това, нито един от 17-те плъха с ATN лезии не показа доказателства за усвояване на задачата за свързване на мирис-обект, включително тези, които не са обучени с изрично забавяне между непространствените стимули. Въпреки продължителния период на обучение, плъховете с ATNlesion не успяха да покажат инхибиран отговор към невъзнаградените двойки миризма-обект. Общата хиперактивност при плъховете с ATN-лезия не изглежда характеристика на това увреждане, тъй като те показват по-бавна реакция от плъховете с фалшива лезия по време на началните етапи на придобиване.

Групата Sham-Trace показа по-кратки закъснения от другите три групи при възнаградените изпитания, но тази разлика може да отразява повишено очакване на награда, когато е ограничено за 10-s забавяне, а не мярка за по-бързо придобиване от тази група. Очаква се по-бързото придобиване да бъде отразено чрез инхибиране на отговора при невъзнаградените опити, но двете групи с фиктивни лезии не се различават по тази мярка.

Неуспехът да се научат задачите на сдвоената памет след ATN лезии не изглежда да се дължи на слабо инхибиране или нарушена сензорна обработка. Плъховете с ATN-лезия демонстрираха бързо усвояване както в простата задача за разграничаване на обекти, така и в простата задача за разграничаване на миризми, която беше равна на тази, показана от плъхове с шем-лезия. Изискванията на задачата за тези прости разграничения бяха идентични със задачата за свързване на двойки и използваха същия апарат. По същата причина е малко вероятно дефицитът на двойни асоциирани след ATN лезии да се дължи на проста липса на внимание към използваните индивидуални стимули. ATN лезиите увреждат способността за научаване на набор от внимание и улесняват извънизмерни смени, но не променят устойчивото внимание или поведенческата гъвкавост (Chudasama & Muir, 2001; Kinnavane et al., 2019; Wright et al., 2015). Бързото придобиване на прости дискриминации в текущата задача на пистата контрастира с по-бавното придобиване, когато обучихме предишна група плъхове на отворена кръгла платформа, за да научим проста дискриминация по миризми и особено проста дискриминация на обекти (Bell, 2007). Така че е възможно използването на писта и изричното намаляване на разсейващите пространствени знаци, плюс активното взаимодействие с обекта за търсене на храна, да улесни вниманието към непространствените стимули в настоящото изследване.

Тежестта на увреждането на лезията за научаване на връзката между миризмата и предметните стимули предполага, че тази задача е силно зависима от целостта на ATN. Това доказателство е в противоречие с предположението, че свързаните с двойки увреждания след ATN лезии изискват използването на мултимодални пространствени стимули (Dumontet al., 2014; Nelson, 2021). Едно възможно обяснение за разликата между резултата в настоящото проучване и този на Dumont et al. (2014) е, че дискретни непространствени стимули в учебни задачи за двуусловна дискриминация, като специфични предмети или миризми, могат да предизвикат по-голямо търсене на внимание при установяването на уникално интегрирано представяне в сравнение с използването на общ локален контекст, като термична, визуална или тактилна местна среда . По подобен начин, дълбоката чувствителност на задачите за пространствена двойка-асоциирани към увреждане след ATN лезии може също да разчита на интегрирането на релационни пространствени сигнали в комбинация с изявен дискретен сигнал, тъй като придобиването на проста пространствена дискриминация само по себе си е само частично нарушено (Dumontet al ., 2014; Gibb et al., 2006). Едно неочаквано откритие е, че плъховете с ATN лезии не показват дефицит, когато от тях се изисква да изберат определено място в кръстосан лабиринт въз основа на условен визуален знак в точка на избор (Sziklas & Petrides, 2007). В тази ситуация обаче условната връзка се определяше от един-единствен изявен знак, представен на едно място, който нямаше неяснота или вградена връзка с различните позиции на правилното пространствено местоположение. Това контрастира с пълния провал на плъховете с ATN-лезия, когато трябваше да научат асоциация обект-място, в която трябваше да изберат един от два правилни обекта въз основа на тяхното свързано местоположение (Sziklas & Petrides, 1999).

Констатацията, че лезиите на ATN предизвикват дълбок дефицит в паметта за сдвоени асоциирани миризми и обекти, независимо от наличието на 10- следа между стимулите, добавя към по-ранните ни доказателства за дефицит на паметта за сдвоени асоциирани обекти и миризмата бяха представени едновременно на платформа за сирене (Bell, 2007). Заедно това предполага, че дефицитът на паметта след ATN лезии върху паметта на сдвоен асоцииран мирис-обект е допълнителен пример, че ATN лезиите не винаги отразяват модела на условни дефицити на асоциативна памет, причинени от лезии на хипокампалната система (Sziklas & Petrides, 2004, 2007).

Докато ATNлезиите могат да причинят по-големи увреждания на пространствената памет, отколкото лезиите на форникса (Warburton & Aggleton, 1999), или дефицити в задачите за обект-място и геометрична дискриминация, които не се срещат при лезиите на форникса (Aggletonet al., 2009; Sziklas et al., 1998), има има по-малко доказателства, че ATN лезиите могат да доведат до сериозни увреждания на паметта при задачи, които обикновено не се повлияват от лезии на хипокампалната формация. Що се отнася до непространствените произволни асоциации, доказателствата, че хипокампусът е критичен само когато се използва 10- следа между двата стимула, бяха получени чрез сравняване на придобиване в две различни задачи. Gilbert и Kesner (2002) съобщават, че големите хипокампални лезии не нарушават асоциираната памет на обект-мирис, когато са тествани на платформа с дъска за сирене, в която двата стимула са представени едновременно. На писта, подобна на нашата, но с обект, представен преди излагане на миришещ пясък които могат да съдържат areward, Kesner et al. (2005) показаха, че дорзалните CA1 лезии, но не и CA3 лезиите, предизвикват дефицит при използване на 10-s trace условие.

Нито ние, нито Kesner и колегите изследвахме ефектите от хипокампалните лезии в задачата на пистата без условието за проследяване. Така че не можем да сме сигурни, че плъхове с хипокампални лезии биха били неувредени при условието без следи, когато се обучават на пистата с помощта на нашите процедури. Независимо от това, нашето проучване разширява прогнозираната връзка между функцията CA1 и времевата обработка в непространствена задача с двойка асоциирани чрез откриване на повишена експресия на Zif268 indorsal CA1 в групата на Sham-lesion, обучена с помощта на 10-strace спрямо Sham-lesion Няма група за проследяване. Обратно, средната експресия на Zif268 в дорзалния СА1 беше най-ниската в групата с проследяване на ATN-лезия.

Има също доказателства, макар и по-слаби, че състоянието на следи при плъхове с фалшива лезия е свързано с повишена експресия на Zif268 в повърхностните слоеве на ретроспленалния кортекс. Моделът на различни поведенчески характеристики в групите с лезия и без лезия при задържане прави неподходящо да се изследвайте връзката между вариациите в производителността и вариациите в експресията на Zif268. Както в предишни проучвания (Aggleton & Nelson, 2015; Perryet al., 2018), най-силният ефект е подчертано намаляване на експресията на IEG след ATN лезии в ретросплениалния кортекс, особено повърхностните слоеве. Изглежда вероятно това откритие да се дължи на загуба или намалена активност в директните входове от ATN към RSC (Barnett et al., 2021).

Нараства осъзнаването, че лезиите на ATN могат да оказват влияние отвъд уврежданията на пространствената памет (Nelson, 2021; Wolff et al., 2006). Един пример е, когато лезиите на ATN забавят придобиването на не-пространствено-внимателно-настроено учене, което може да се дължи на функционална връзка между ATN и средните участъци на кората на зъбния кортекс, а не на връзките на медиалния префронтален кортекс (Bubb et al., 2021; Wright et al. др., 2015). Доколкото ни е известно обаче, тази внимателно поставена задача не е изследвана с хипокампални лезии при плъхове. По-ясен пример за дисоциация между ATN лезии и лезии на хипокампуса е, че само първото увреждане уврежда процесите на вниманието, свързани с латентно инхибиране (Nelson et al., 2018). Възможно е обеднената способност за установяване на уместност или предсказуемост на асоциациите стимул-стимул осигурява обединяващ отчет не само за усвояване на вниманието и латентно инхибиране (вж. Nelson et al., 2018), но също и за случаи на нарушено асоциирано обучение по двойки след ATN лезии . Вместо да приписва ролята на ATN от гледна точка на хипокампалните (за пространство и време) или фронталните (за внимание) процеси, по-широкото значение е, че ATN може да поддържа обработката на паметта чрез активно оркестриране на вниманието към определени класове асоциации стимул-стимул и тяхното представяне в множество мозъчни структури (Leszcynski & Staudigl, 2016). Как точно да се характеризират класовете на нарушена памет остава експериментално предизвикателство за бъдещето. Това, което е ясно от текущото проучване, е, че обясненията, базирани само на пространствена/непространствена дихотомия, не са в състояние да обяснят дълбоките дефицити на паметта, които могат да бъдат открити и в двата домейна след ATN лезии.

Нашите открития привеждат ефектите от ATN лезиите при плъхове в съответствие с нарушенията на паметта, свързани с двойки при клинична амнезия след нараняване на оста на тялото на млечните жлези-ATN (Rempel-Clower et al., 1996; Squireet al., 2020). Съществува обаче ясна разлика между бавното придобиване на сдвоена асоциирана памет при непокътнати плъхове и бързото придобиване на сдвоена асоциирана памет при нехора с непокътнати паметови системи. Предполага се, че задачите с асоциирани двойки отразяват подобна на епизоди памет чрез измерване на способността за формиране на уникални представяния на множество стимули, а не памет за отделни компоненти (Crystal & Smith, 2014; Eichenbaum & Fortin, 2009). В нашето проучване обаче непокътнатите плъхове се нуждаеха от 4–5 седмици и над 300 опита за обучение, преди да има ясни доказателства за придобиване, което предполага, че задачата може да бъде по-базирана на правила или семантична при тези плъхове.

Това ограничение може да бъде заобиколено в бъдещата работа чрез първо обучение на непокътнати плъхове на една или повече задачи, свързани с непространствена двойка, преди да се тества придобиването на нова двойка миризма-обект след ATNлезии. По този начин общото правило за създаване на асоциация вече ще бъде установено и може би скоростта на усвояване ще бъде относително бърза за нова задача при непокътнати плъхове. В допълнение, временните хемогенетични или оптогенетични манипулации на ATN биха могли да предоставят възможност за изследване на въздействието, което тези ядра имат върху забавянето на придобиването, вместо да предотвратяват придобиването, или върху тяхното въздействие върху задържането, а не върху придобиването. Също така би било информативно да научим дали много или само някои невронни проекции от ATN поддържат този пример за непространствено обучение по двойки.

Невроанатомичните доказателства предполагат различен модел на невронни връзки с лимбичните и кортикалните структури на паметта между трите ATN ядра, тоест антеродорзалните ядра, антеровентралните ядра и антеромедиалните ядра (Bubb et al., 2017; Lomi et al., 2021; Nelson, 2021 ). В допълнение, тези ATN компонентни ядра имат различни молекулярни и електрофизиологични характеристики, които могат да подкрепят различни поведенчески функции (Jankowski et al., 2013; Roy et al., 2021, 2022; Safariet al., 2020). Лезиите или генетичните манипулации на отделните ядра на ATN биха могли да осигурят представа дали паметта на сдвоените асоциирани разчита на един или повече от AD, AV или AM. Може да се окаже, че въздействието на ATN лезиите върху тази задача преференциално включва регионите на фронталния мозък и/или ретроспленалния кортекс и тяхното съответно участие в системи, базирани на правила и знания, а не в памет, базирана на събития (Hunsaker & Kesner, 2018). Тези проблеми биха могли също да бъдат решени с помощта на лезии на контралатерално прекъсване, включващи ATN, тъй като този експериментален подход е използван за успешно демонстриране на системното влияние на ATN-хипокампалната ос в пространствени задачи (Dumont et al., 2010; Warburton et al., 2000, 2001 ).

Настоящото проучване предоставя недвусмислено доказателство, че ATN лезиите предизвикват значителни увреждания в непространственото учене и паметта по двойки, независимо от наличието на явен темпорален компонент. Екстензивното обучение не демонстрира доказателства за учене при тези плъхове с ATN лезии. Фактът, че е имало относително малко до минимално увреждане на непосредствено съседните интраламинарни или медиодорзални таламични области предполага, че тези увреждания са специфични за ATN лезията. Доказателствата от тези непространствени сдвоени-асоциирани задачи предполагат нова гледна точка за ролята на ATNa като критичен възел в мрежата на паметта „хипокампално-диенцефално-цингуларна“ (Bubb et al., 2017). Това засилва мнението, че ATN не работи основно като реле за информация за хипокампа (Wolff & Vann, 2019). Вместо това, ATN може активно да контролира генерирането на някои класове произволни представяния на паметта в мозъка.

БЛАГОДАРНОСТИ

Това изследване беше подкрепено от Университета на Кентърбъри за оборудване и грантове за научни изследвания и подкрепа за ранна кариера (JJH) от Brain Research New Zealand – RangahauRoro Aotearoa. Публикуване с отворен достъп, улеснено от Университета на Кентърбъри, като част от споразумението Wiley - Университет на Кентърбъри чрез Съвета на австралийските университетски библиотекари.

ПРЕПРАТКИ

Aggleton, JP, Amin, E., Jenkins, TA, Pearce, JM, & Robinson, J. (2011). Лезиите в предните таламични ядра на плъхове не нарушават придобиването на обучение на последователност от стимули. The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 64 (1), 65–73.https://doi.org/10.1080/17470218.2010.495407

Aggleton, JP, & Brown, MW (1999). Епизодична памет, амнезия и хипокампално-предна таламична ос. Науки за поведението и мозъка, 22 (3), 425–444.https://doi.org/10.1017/s0140525x99002034

Aggleton, JP, & Nelson, AJD (2015). Защо лезиите в предните таламични ядра на теродента причиняват толкова тежки пространствени дефицити? Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 54, 131–144.https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2014.08.013

Aggleton, JP, Poirier, GL, Aggleton, HS, Vann, SD, & Pearce, JM (2009). Лезиите на форникса и предните таламични ядра дисоциират различни аспекти на зависимо от хипокампа пространствено обучение: Последици за невронната основа на обучението на сцена. Поведенческа неврология, 123 (3), 504–519.https://doi.org/10.1037/a0015404

Barnett, SC, Parr-Brownlie, LC, Perry, BA, Young, CK, Wicky, HE, Hughes, SM, McNaughton, N., & Dalrymple-Alford, JC (2021). Невроните на предните таламични ядра поддържат паметта. Текущи изследвания в невробиологията, 2, 100022.https://doi.org/10.1016/j.crneur.2021.100022

Бел, Р. (2007). Предни и латерални таламични лезии при асоциирано обучение с миризми (непубликувана магистърска теза). Университет Кентърбъри, Крайстчърч, Нова Зеландия.

Bubb, EJ, Aggleton, JP, O'Mara, SM, & Nelson, AJD (2021). Хемогенетиката разкрива преден цингулатен–таламичен път за обръщане на внимание на информация, свързана със задачата. Церебрална кора, 31 (4), 2169–2186.https://doi.org/10.1093/cercor/bhaa353

Bubb, EJ, Kinnavane, L., & Aggleton, JP (2017). Хипокампално-диенцефално-цингуларни мрежи за памет и емоция: Анатомично ръководство. Напредък на мозъка и невронауките, 1 (1), 1–20.https://doi.org/10.1177/2398212817723443

For more information:1950477648nn@gmail.com