Предишното научаване на страх позволява бързото асимилиране на нови спомени за страх директно в кортикалните мрежи, част 2

Предшестващото контекстуално учене на страха позволява на предния цингуларен кортекс незабавно да кодира нови спомени

Към днешна дата ние изследвахме динамиката на системната консолидация в слуховите спомени за страх. Въпреки това, моделът на системна консолидация идва най-вече от проучвания върху паметта, зависима от хипокампуса.

Слуховият страх е много често срещан психологически проблем, който може да окаже голямо влияние върху ежедневието на хората. Когато възникне слухова фобия, хората могат да се почувстват много неудобно и дори да причинят различни здравословни проблеми. Но в същото време има и експерименти, доказващи, че слуховият страх може също да подобри паметта.

През последните години изследователите установиха, че хората със слухова фобия са по-внимателни и чувствителни от останалите. Техните мозъци реагират по-силно и бързо на звукова стимулация. Тази реакция ги прави по-чувствителни към звуците в живота им. В някои случаи те са по-способни да обработват разнообразна информация и дори да получават по-полезни сигнали от звуците, което потенциално подобрява цялостната им памет.

Когато човек е в напрегнато или тревожно емоционално състояние, мозъкът отделя вещество, наречено адреналин. Това вещество може да насърчи дейността на мозъчните неврони и да повиши концентрацията на хората. Следователно, по време на състояние на слухов страх, освобождаването на адреналин води до по-голяма концентрация и памет на слушателя.

В същото време, когато звуковият стимул на страх продължава, мозъкът може да се адаптира към този стимул, като изгради по-дълбока памет за звука. Тази памет може да помогне на пациентите да реагират по-добре на различни звукови стимули, което им позволява да станат по-уверени и независими.

Следователно, въпреки че слуховият страх може да причини много неудобства в ежедневния живот на хората, той може също да има положително въздействие върху паметта. Когато хората се научат как да се справят с този психологически проблем, те могат да преодолеят страховете си и дори да се възползват от тях. Това също ни напомня, че трябва да гледаме правилно на психологическите проблеми, да обръщаме внимание на психичното здраве и да използваме положителна нагласа, за да се справяме с трудностите, за да направим живота си по-добър. Вижда се, че трябва да подобрим паметта си. Cistanche deserticola може значително да подобри паметта, тъй като Cistanche deserticola може също да регулира баланса на невротрансмитерите, като например повишаване на нивата на ацетилхолин и растежни фактори. Тези вещества са много важни за паметта и ученето. Освен това месото може също така да подобри притока на кръв и да насърчи доставката на кислород, което може да гарантира, че мозъкът получава достатъчно хранителни вещества и енергия, като по този начин подобрява мозъчната жизненост и издръжливост.

Щракнете върху познайте добавките за подобряване на паметта

Смята се, че тези спомени се формират първоначално както на хипокампалното, така и на кортикалното ниво. С течение на времето координираното взаимодействие между хипокампуса и кортикалните мрежи води до постепенно ремоделиране на кортикалните вериги, които в крайна сметка съхраняват отдалечени спомени [1–5]. В съответствие с това, при наивни животни, зависимите от хипокампа спомени за страх, а именно контекстуални спомени за страх, първоначално зависят от хипокампуса и стават прогресивно зависими от кортикална мрежа, която обхваща ACC и префронталния кортекс [1,2,6–8 ].

По този начин разгледахме дали тази зависима от времето реорганизация се е случила по различен начин, ако преди това е настъпила системна консолидация на предишна памет. Плъховете бяха обучени да свързват контекста със САЩ. Две седмици по-рано, 1 група плъхове бяха научили друга връзка между различен контекст и САЩ (CtxA-CtxB), докато друга група получи само непосредствени болезнени стимули, които възпрепятстваха контекстуалното научаване на страх (шок-CtxB) (S1A фиг.). Животните бяха инжектирани с CNQX или физиологичен разтвор в ACC на 24 часа след контекстуално обучение (Фигури 4A и S1B).

В съответствие с предишни проучвания [1, 6, 8], инактивирането на ACC при животни, които не са научили друга асоциация на страх, преди това е оставило замразяването на CtxB незасегнато, което предполага, че тази манипулация не е повлияла на скорошната памет. Въпреки това, подобно на данните, получени при научаване на слухов страх, инактивирането на ACC намалява замръзването до скорошния CtxB при плъхове, които са научили предишна контекстуална асоциация на страх (Фигура 4B и 4C).

Това явление е причинно свързано с развитието на бавната системна консолидация на първия спомен, тъй като липсваше при животни, при които двете събития на страх бяха разделени само от 7 или 24 часа, и при тези, при които ACC беше дезактивиран 24 часа след двете първото и второто контекстуално обучение на страх. Освен това, той отсъства при плъхове, които са преживели изследването на първия контекст в отсъствието на каквито и да е US (група Context-CtxB) (Фигура 4D и 4E).

Критично, инактивирането на ACC, извършено 1 час след ученето, също повлия на скорошната памет за страх (Фигура 4F и 4G). В този момент приложението на анизомицин намалява замръзването до CtxB при животни, които са преживели предишно контекстуално научаване на страх (Фигура 4H и 4I). Тези данни подкрепят идеята, че след като първото събитие на страх бъде запомнено, неокортексът става важен за нови спомени незабавно, като използва само механизмите за синаптична консолидация.

Предишното контекстуално обучение за страх реорганизира проекциите ACC към BLA, така че да поддържат скорошни спомени

След това проучихме дали невронната свързаност, която се набира по време на дистанционното задържане на паметта при наивни животни, може също да участва в скорошното задържане на паметта при животни, които преди това са научили друга контекстуална памет за страх. За тази цел ние изследвахме участието на проекции от ACC към BLA в запазването на скорошни и отдалечени контекстуални спомени.

Предишно проучване показа, че оптогенетичното инхибиране на аксонови терминали, проектирани от префронталния кортекс към BLA, нарушава контекстуалното задържане на паметта за страх в отдалечени, но не скорошни времеви точки при наивни животни [7]. Адено-асоциираният вирусен вектор (AAV5-CaMKIIa-eNpHR3.0-mCherry) или контролният вектор (AAV5-CaMKIIa-mCherry) бяха инжектирани в ACC в 2 групи, както в експериментите, описани по-горе (фигури 5A–5C и S3C). Оптогенетичното инхибиране на ACC терминали в BLA по време на скорошното контекстуално задържане на паметта на страха наруши замразяването до CtxB само при животни, които са били инжектирани с eNpHR3.0-mCherry вектор и които преди това са научили различна връзка контекст-US (Фигура 5D ).

В тази група последващото инхибиране на ACC терминали в BLA също причини значително намаляване на замразяването до CtxA, като по този начин предполага, че то също е повлияло на задържането на асоциацията на отдалечения контекст-САЩ (Фигура 5E). Тези резултати подкрепят идеята, че една и съща невронна пътека е от съществено значение за запазването на отдалечената памет за първото събитие на страх и скорошни спомени за нови аналогични събития. Тези данни също предполагат, че пренареждането на кортикалните пътища, спускащи се към BLA, предизвикано от първия спомен, е общ процес както за слуховите, така и за контекстуалните страхови спомени.

След предварително научаване на страха, дорзалния хипокампус и ACC са необходими за формирането на нови спомени

Тези констатации поставят въпроса дали хипокампусът формира нови спомени, дори ако преди това е настъпило контекстуално обучение на страх. Като алтернатива кортексът може да формира нови спомени, дори и в отсъствието на хипокампуса. За да отговорим на тези въпроси, ние инактивирахме хипокампуса 1 час след контекстуално обучение на страх в 2 групи, подобни на горните експерименти.

Тъй като по-голямата част от литературата за системна консолидация идва от проучвания, при които хипокампусът е унищожен за постоянно, ние започнахме с необратимо увреждане на дорзалния хипокампус 1 час след научаването (Фигура 6A–6C). Лезиите на хипокампа причиняват значително намаляване на замразяването до CtxB и в двете групи (Фигура 6C). Тъй като екситотоксичните лезии могат временно да повлияят на активността на мозъчните области извън хипокампуса, като например ACC, ние повторихме този експеримент чрез инактивиране на дорзалния хипокампус с CNQX, за да блокираме локалните АМРА глутаматни рецептори и открихме амнезични ефекти и в двете групи (Фигура 6D и 6E). ).

Тези резултати показват, че хипокампусът е необходим за формирането на нови контекстуални спомени, независимо дали преди това е настъпило обучение на страх. Заедно с горните резултати, тези данни също показват, че при животни, които са научили предишно контекстуално събитие на страх, както хипокампусът, така и ACC са необходими за формиране на скорошни спомени за страх и нито едно от тези места самостоятелно не може да поддържа формирането на памет в отсъствието на другия.

След това изследвахме времевия ход на участието на хипокампа чрез забавяне на лезията на хипокампа до 1 седмица след научаването. В съответствие с предишни констатации [46], лезиите на хипокампа все още засягат формирането на паметта при животни, които никога преди това не са научили други страхови асоциации. Обратно, в групата, която е научила предишно събитие на страх, хипокампалните лезии не повлияват задържането на паметта (фиг. 6F и 6G), което предполага, че споменът за предишен страх скъсява времевия прозорец на участието на хипокампа (от 2 седмици до 1 седмица), тъй като също се наблюдава за пространствено обучение [3,20,21].

Дискусия

В настоящото проучване открихме, че предишната системна консолидация на слухова памет за страх позволява на Te2 незабавно да кодира нова слухова памет за страх чрез синаптична консолидация. Освен това, низходящите проекции от Te2 към BLA, които са били активирани по време на консолидирането на предишното обучение, стават необходими при формирането на нови слухови спомени за страх.

Подобни резултати са наблюдавани при зависимо от хипокампуса контекстуално обучение на страх. В последната задача открихме също, че предишното обучение съкращава продължителността на участието на хипокампа в скорошно контекстуално обучение на страх. Взети заедно, нашите открития предполагат, че предишното обучение реорганизира мозъчните вериги, така че нова аналогична информация да бъде научена веднага в кортикалните структури.

Настоящата концепция за системна консолидация на спомени, зависими от хипокампа, предполага, че хипокампусът е включен по ограничен във времето начин и че съпътстващ постепенен процес на реорганизация на мозъчната верига се случва с течение на времето, така че кортикалните мрежи стават прогресивно по-важни [1–5].

Въпреки че съществуват и алтернативни теории [47], многобройни проучвания подкрепят ограничената във времето роля на хипокампуса в процесите на паметта както при човешки, така и при животински модели [1–3]. Напротив, реорганизацията на мозъчните вериги, които поддържат паметта с течение на времето, е демонстрирана най-вече в животински модели, докато доказателствата при хора са по-противоречиви [3].

Някои проучвания показват, че активността на хипокампа по време на възстановяване на паметта при хора намалява прогресивно в продължение на седмици и месеци, докато активността във вентралната медиална префронтална област [48], в темпоралния неокортекс [49] или свързаността между кортикалните области [48] нараства значително. Напротив, по-нови проучвания показват, че въпреки че хипокампалната активност намалява с течение на времето, кортикалната активност остава стабилна с течение на времето [50] или също намалява [51]. По-последователни доказателства за реорганизацията на мозъчните вериги, които поддържат паметта с течение на времето, са получени при животни [1–3]. Тези изследвания са проведени върху експериментално нелекувани животни.

Чрез изследване на този проблем при животни, които са формирали предишен спомен за страх, открихме, че хипокампусът е необходим за формирането на нови спомени, независимо дали е настъпило предишно научаване на страх. Въпреки това, реорганизацията на мозъчните вериги, предизвикана от първото обучение, позволява на неокортекса да кодира нови спомени веднага, просто чрез клетъчни механизми на синаптична консолидация. Това явление се отнася както за зависимите от хипокампа, така и за независимите спомени за страх и е специално предизвикано от бавната системна консолидация, предизвикана от първоначалното събитие на обучение.

Липсва при плъхове, където 2-те опита за обучение са били временно близки един до друг (няколко часа или 1 ден) и при тези, при които кортикалната инактивация след първото събитие за обучение изключва пренареждането на кората и последващото му участие в бързото асимилиране на нови спомени. Освен това, след като първото учене на страх е реорганизирало мозъчната свързаност, пътищата, спускащи се от кората до BLA, са необходими не само за запазване на отдалечени спомени, както при наивни плъхове, но също и за скорошни. Ние заключаваме, че ако аналогична памет е била кодирана преди това, реорганизацията на мозъчните вериги вече е настъпила и може вече да не е необходима за формирането на нови спомени, които, обратно, незабавно ангажират кората и нейното взаимодействие с подкоровите места.

Въпреки големия брой проучвания, демонстриращи зависимата от времето реорганизация на мозъчните вериги при наивни животни, точната цел на този процес далеч не е определена. Тъй като поведенческите реакции, свързани с паметта, могат да останат подобни с течение на времето, се смята, че този процес служи за подобряване на стабилността на паметта с течение на времето [1,2,52]. Въз основа на нашите открития, ние предлагаме, че когато страховото събитие се случи за първи път, мозъчните вериги претърпяват продължителен процес на реорганизация, както е описано в модела за консолидация на системата. Този процес може да послужи за пренареждане на невронните мрежи, които съхраняват паметта за страх за постоянно, така че те да могат незабавно да придобият нова аналогична информация чрез синаптични механизми за консолидация. Наистина, този оперативен механизъм може да направи новото учене по-"икономично", защото може да намали разхода на ресурси за придобиване на нова свързана информация, като по този начин освобождава повече ресурси за учене на нова, несвързана информация.

Важен въпрос, който възниква от нашите открития, е дали предишното обучение променя трайно невронните мрежи, така че подобни преживявания да могат да бъдат съхранени в неокортикусите веднага, дори ако се появят на много отдалечени интервали от време. Като алтернатива може да се окаже, че системата се нулира до първоначалното ниво на наивни животни, ако нови подобни преживявания не се появят скоро. Експериментите, оценяващи участието на неокортекса при нарастващи интервали от време между първото и второто обучение, ще изяснят тази точка.

Ние също така открихме, че блокадата на неокортекса по време на ранната консолидация на първи опит предотвратява незабавното разпределяне на нови подобни преживявания към неокортекса (вижте Фигури 1F и 4D). Тези резултати предполагат, че клетъчните процеси, протичащи веднага след първото обучение в неокортекса, са необходими за неговото набиране в процеса на консолидиране на системната памет. Тази идея е в съответствие с констатациите, че някои "маркирани" клетки се активират в неокортекса при учене при наивни животни и служат за съхранение на отдалечени, но не скорошни спомени [7,8,12,44]. Необходими са бъдещи проучвания, за да се изясни дали тези клетки играят тази роля и след предишно обучение или участват и във формирането на скорошни спомени.

Първоначално моделът на системна консолидация доведе до допълнителната идея, че хипокампусът научава нова информация бързо, докато неокортексът я научава бавно, но последващи проучвания показват, че неокортексът е способен и на бързи процеси на учене [3,20,21,53]. Нашите данни показват, че 2 различни кортекса (Te2 и ACC) могат незабавно да научат нова информация, ако преди това е настъпило подобно събитие.

Според нашите предишни проучвания [10,16,17,34,43,45], ние използваме термина Te2, за да обозначим най-задната област на слуховата област на колана, която, въз основа на проучванията на Zilles [24,25], включва най-вече темпоралната асоциация и еекториналните области. Въпреки че не можем да изключим, че нашите резултати могат да отразяват приноса на лекарствените ефекти и в околните региони, а именно съседния зрителен кортекс, първичен слухов кортекс и периринален кортекс, данните, които получихме при нелекувани животни предполагат, че те се дължат главно на инактивирането на Te .

Открихме, че при нелекувани животни Te2 е необходим за отдалечени, но не скорошни слухови спомени, докато инактивирането на съседния визуален кортекс оставя отдалечените слухови спомени незасегнати [10]. Обратно, комбинирана блокада на първичния и Te2 кортекс наруши и скорошната памет [34]. По същия начин, инактивирането на предния периринален кортекс нарушава спомените за страх [32,54], докато инактивирането на задния периринален кортекс не засяга скорошни [54] и отдалечени [10] спомени за страх.

Също така в случай на ACC и контекстни страхови спомени, инактивирането на съседния първичен и вторичен моторен кортекс не повлиява скорошните и отдалечените спомени [55], докато инактивирането на съседния прелимбичен кортекс уврежда както скорошните, така и отдалечените спомени [11].

Що се отнася до ролята, която тези кори играят в процесите на паметта, Te2 участва в запаметяването на емоционалната стойност, съчетана със звуци [10,13,16,56]. Тази идея наскоро беше демонстрирана и в зрителния кортекс от по-висок ред [57,58]. От друга страна, ACC може да формира и съхранява спомени, но също така може да модулира активността на други кортикални области [1–3,6].

Въпреки големия брой проучвания, показващи, че Te2 и ACC са необходими за отдалечени, но не скорошни спомени, някои скорошни проучвания съобщават, че тези кори могат да бъдат необходими и за запазване на скорошни слухови [34,59] и контекстуални [55] спомени за страх. Точните гранични условия, които могат да определят необходимостта от тези кори за скорошни спомени, са слабо разбрани.

Едно от тези проучвания предполага, че интензивността на емоционалното преживяване може да играе важна роля [34], но бъдещите проучвания трябва да се занимават по-добре с този проблем. Бъдещите проучвания също ще трябва да изяснят дали клетките, които се активират в неокортекса при учене при нелекувани животни и които служат за съхранение на отдалечени, но не скорошни спомени [7,8,12,44], също играят тази роля след предишни учене или дали участват във формирането на скорошни спомени.

Що се отнася до участието на хипокампа в процесите на паметта, тук открихме, че дорзалния хипокампус е необходим за изучаване на нова контекстуална памет, дори ако е настъпило предишно контекстуално обучение. Подобен резултат беше наблюдаван чрез извършване на дизайн в рамките на субекта върху плъхове, които научиха както отдалечени, така и скорошни контекстуални спомени [60]. От друга страна, също така е показано, че клетъчните механизми, които медиират последващото обучение в хипокампуса, могат да се различават от тези, включени по време на предишния опит за обучение [22,61].

Ние също така открихме, че при животни, които са изпитали контекстуален страх за първи път, хипокампусът е необходим и 1 седмица след научаването, в съответствие с предишно откритие при наивни животни [46]. Обратно, в другата група лезиите на хипокампа не повлияха на задържането на паметта в този интервал от време, което предполага, че предшестващо обучение за страх съкращава времевия прозорец на участието на хипокампа, както се наблюдава и при пространственото обучение [3,20,21]. Следователно тези проучвания и настоящото осигуряват сходни доказателства, че времевият прозорец на времевата амнезия, предизвикана от хипокампални лезии, зависи от предишния научен опит както в пространствените, така и в емоционалните спомени.

В тези проучвания авторите също предполагат, че обучението на плъхове за продължителен период от време в пространствена задача създава "умствена" схема на знания, където новата свързана информация може да бъде бързо асимилирана [3,20,21,53]. Въпреки че нашите констатации може също да са в съответствие с тази идея, много е трудно да се каже дали един опит за учене на страх може да формира асоциативна „схема“ на знанието и дали ново и различно събитие, случващо се в различна среда, може да бъде интегрирано в тази схема . Необходими са допълнителни проучвания за изясняване на този въпрос. Във всеки случай, като се има предвид, че повечето спомени при хора и други животни са изградени върху минали преживявания, мозъчните мрежи, които съхраняват отдалечени спомени за страх за първи път, може да са тези, които кодират както скорошни, така и отдалечени спомени за страх през целия живот.

Методи Експериментален модел и подробности за обекта

Животни

Здрави мъжки плъхове Wistar (възраст 65 до 70 дни; тегло 250 до 350 g, див тип), получени от вътрешно отглеждане на животни, бяха настанени по 3 в клетка с храна и вода, налични ad libitum, под 12 h светлина /цикъл на тъмно (свети в 7:00 сутринта) при постоянна температура от 22 ± 1˚C. Всички експерименти бяха одобрени от италианското Министерство на здравеопазването (разрешение № 408/2020-PR) и от местния биоетичен комитет на университета в Торино.

Експериментален дизайн

Възпроизводимостта на данните беше оценена с различни повторения (таблица S1). Първите експерименти за инактивиране на CNQX в Te2 (Фигура 1A-1C) бяха извършени в по-голям брой повторения, тъй като те бяха първите експерименти, които проведохме и послужиха за тестване на основната хипотеза на нашето изследване. Животните априори бяха причислени към различни поведенчески групи по балансиран по тегло начин.

Мъжките животни от едно и също разплод бяха разпределени на случаен принцип към всяка експериментална група. Първо разгледахме основната хипотеза на нашето изследване, т.е. кортикалната инактивация може да повлияе по различен начин на консолидирането на нова памет за страх при експериментално наивни плъхове и при животни, които са научили предишно събитие на страх. В случай на статистически разлики между тези групи, ние в крайна сметка извършихме допълнителни контролни групи чрез инжектиране на физиологичен разтвор. Подобен подход беше приложен към оптогенетичните експерименти, където AAV-контролната група беше извършена само след като бяха открити статистически разлики между наивни и предварително обучени плъхове. Тези експериментални графици ни позволиха да избегнем ненужните контролни групи и използването на ненужни животни, ключов проблем в европейското и италианското законодателство относно експериментите с животни (принцип 3 Rs).

Поведенчески процедури

Всички експерименти са проведени по време на светлата фаза на деня (8 сутринта до 16 часа). Животните се транспортират поотделно от съоръжението до експерименталните помещения в различни малки прозрачни кофи в зависимост от експерименталните изисквания.

Слухова тренировка: Първа поведенческа сесия.

Животни, обусловени от слухов страх (CS1-CS2). В тази група плъховете бяха внимателно извадени от домашната им клетка и пренесени от жилищната стая до звукоизолираната стая. Веднъж там, животните бяха поставени вътре в апарата за кондициониране, състоящ се от правоъгълна черна клетка (35 × 40 cm), снабдена с решетка от неръждаема стомана (1 cm в диаметър, на разстояние 1,5 cm една от друга), свързана с шоково захранване настройвам. Плъховете бяха оставени необезпокоявани за 1 минута. След това време бяха приложени 7 условни стимула (CSs), състоящи се от чист тон от 15 kHz честота (15 s продължителност всеки, 80 dB, 36 s пробен интервал). Последната 1 s от всеки тон беше съчетана с болезнено US (0,5 mA, 1 s). В края на сесията за кондициониране плъховете бяха върнати в домашната им клетка.

Животни само с шок (shock-CS2). В тази група плъховете са поставени по подобен начин в същия апарат за кондициониране. Веднага след това всеки плъх беше подложен на 7-шокове с крака (1 s, 0.5 mA) един непосредствено след друг. В края на стимулацията животните бяха върнати обратно в домашната им клетка. Продължителността на времето в клетката за кондициониране е по-малко от 9 секунди. Предишни проучвания показват, че тази процедура позволява избягване на асоциативни процеси между болезнени стимули и сензорни стимули [29,30].

Животни, обусловени от страх от миризма (мирис-CS2). В тази група плъховете бяха поставени в същата правоъгълна черна клетка, използвана в горните експериментални групи и свързани с инсталация за доставяне на шок. Плъховете бяха оставени необезпокоявани за 2 минути. След това време бяха приложени 7 CSs, състоящи се от миризми на ванилия (10 s продължителност всяка, 24 s пробен интервал). Последната 1 s от всяка миризма беше съчетана с болезнено US (0,5 mA, 1 s). Модулът за кондициониране беше поставен близо до източник на вентилация, за да се избегне устойчивостта на доставените стимули след тяхното изместване. Клетката беше осигурена с горна решетка. Миризмите бяха представени с помощта на олфактометър за разреждане на потока. Чистият въздух (1,5 L/min) се насочва към електромагнитен клапан, който при задействане прекарва въздуха в бутилка от 15 ml, съдържаща 10 ml миризма на ванилия.

Животни само с тон (Tone-CS2). Плъховете в тази група бяха поставени в една и съща черна клетка и им беше представен 15-kHz тон (7 стимула, 15 s продължителност, 36 s ITI), доставен в отсъствието на САЩ.

Предварително експонирани животни (Tone-CS1-CS2). Плъховете бяха поставени вътре в клетката за кондициониране и 1 минута по-късно им беше представен 20 пъти само с 15-kHz тон, а 24 часа по-късно същият тон беше сдвоен с US, превръщайки се в CS1.

Обусловени от страх животни с бял шум (WN-CS2). В тази група плъховете се поставят в правоъгълната черна клетка и се оставят необезпокоявани за 1 минута. След това време бяха приложени 7 CS, състоящи се от WN (15 s продължителност всяка, 75 dB, 36 s интервал между опитите). Последната 1 s от всеки тон беше съчетана с болезнено УЗ (0.5 mA, 1 s). В края на сесията за кондициониране плъховете бяха върнати в домашната им клетка.

Слухово обучение на страх: Второ поведенческо обучение.

Две седмици след процедурите, описани в горния параграф, животните бяха обучени на друга различна задача за кондициониране на слухов страх. Плъховете бяха поставени в стандартна кутия за одиране, както в предишната ни работа [10], и оставени необезпокоявани за 2 минути. След това време бяха доставени 7 CS, състоящи се от чисти тонове с честота 3 kHz (8 s продължителност всеки, 80 dB, 22 s междупробен интервал). Последната 1 s от всеки тон беше съчетана с болезнено US (0,5 mA, 1 s). В края на сесията за кондициониране плъховете бяха върнати в домашната им клетка.

Страх от задържане на паметта. Запазването на паметта за слухов страх, наскоро придобита от CS2 (3 kHz), беше тествано 4 дни по-късно. За оптогенетични експерименти, тестът за скорошна памет беше извършен с лазерно доставяне 24 часа след CS2-US обучението по аналогия с интервала от време, в който извършихме кортикална инактивация чрез администриране на CNQX (т.е. 24 часа след обучение). Плъховете са били привиквани към апарат, различен от този, използван за кондициониране, и са били поставени в различна стая, за да се избегне условно поведение на страх към контекстуални знаци [10,62]. Новият апарат се състоеше от прозрачна пластмасова клетка с боядисана в черно страна, затворена в кутия за намаляване на звука, оборудвана с изпускателен вентилатор, който елиминира ароматизирания въздух от камерата и осигурява фонов шум от 60 dB. На животните беше позволено да изследват клетката за 5 минути на ден по време на сесията за привикване. В деня на теста за задържане на паметта на страха, след 2 минути свободно изследване, ние предоставихме 4 CS2 от 3 kHz (8 s—22 ITI), без последвани от никакви US.

Ако се изисква от експерименталното търсене, плъховете бяха тествани за запазване на отдалечената памет за страх, придобита 2 седмици преди втория опит за кондициониране на слуховия страх. За тази цел, 7 дни след теста за задържане на паметта на страха до 3-kHz тон, животните бяха поставени в нова среда (клетка с черни и бели ивици) и след това бяха представени с 15-kHz тон. Бяха представени четири тона на интервали от 36 секунди.

Контекстно обучение: Първа поведенческа сесия.

Група за кондициониране на контекстуален страх (CtxA-CtxB). В тази група плъховете бяха внимателно извадени от домашната им клетка, поставени в кофа и пренесени от жилищната стая до звукоизолираната стая. Веднъж там, животните бяха поставени вътре в апарата за кондициониране, състоящ се от гореспоменатата правоъгълна черна клетка, оборудвана с решетка от пръчки от неръждаема стомана, свързана с инсталация за подаване на шок. Плъховете бяха оставени необезпокоявани за 1 минута. След това време бяха приложени 5 US (0.5 mA, 1 s) с интервали от време от 51 s. В края на сесията животните бяха върнати обратно в домашната им клетка.

Група само за шок (shock-CtxB). Плъховете, веднъж поставени вътре в устройството за кондициониране, незабавно получиха 5-шокове с крака (1 s, 0.5 mA) един веднага след друг. Продължителността на времето в клетката за кондициониране е по-малко от 7 секунди. Предишни проучвания показват, че тази процедура позволява избягване на асоциативни процеси между болезнени стимули и сензорни стимули [29,30].

Животни само с контекст (context-CtxB). Плъховете се поставят в същата черна клетка, използвана в горните експерименти за 5 минути без доставяне на US.

Ново контекстуално обуславяне на страха и скорошно запазване на паметта за страх. Две седмици след процедурите, описани в горния абзац, всички групи бяха обучени да свързват нова контекстуална среда (модулът на кутията на skinner, поставен в различна стая) с болезнено УЗ (0,5 mA, 1 s) . Всяко животно се поставя в новата камера и се оставя необезпокоявано за 2 минути. След това беше изложен на 5 US, разделени на интервали от 30 s.

Запазването на контекстуалната памет за страх беше тествано 4 дни след процедурата за кондициониране на страха чрез поставяне на плъхове отново в камерата на кутията на Скинър за 3 минути. За оптогенетични експерименти, тестът за скорошна памет беше извършен с лазерно доставяне 24 часа след CtxB-US обучението по аналогия с интервала от време, в който извършихме кортикална инактивация чрез администриране на CNQX (т.е. 24 часа след обучение). Ако се изисква от експерименталното търсене, плъховете след това бяха тествани за запазване на паметта за отдалечен страх чрез поставяне на животни в контекст, свързан със САЩ 2 седмици преди новата асоциация.

Животните бяха пренесени в 2 различни кофи до камерите за кондициониране в съответствие с различните контекстуални процедури.

Мярка за замразяване. Във всички експериментални процедури оценката на задържането на паметта на страха беше определена като реакция на замръзване [10], анализирана като пълна липса на соматична подвижност, с изключение на дихателните движения. За всяко животно времето (в секунди), прекарано в замразяване, беше измерено офлайн от 2 независими наблюдатели, които бяха заслепени за групите животни.

For more information:1950477648nn@gmail.com