النوى المهادية الأمامية: ركيزة مهمة للذاكرة المقترنة غير المكانية في الفئران - الجزء 3

3.2|الذاكرة العاملة المكانية في ذاكرة الوصول العشوائي

كما هو متوقع، أظهرت كلا المجموعتين من الفئران المصابة بآفة ATN ضعفًا شديدًا في الأداء عندما تم اختبار الذاكرة العاملة المكانية في ذاكرة الوصول العشوائي ذات الثمانية أذرع (الشكل 3). يرجع التشابه الأولي في الأداء عبر المجموعات إلى أن معظم الفئران ركضت لمدة 10 دقائق ولكنها أدخلت عددًا قليلًا نسبيًا من إدخالات الذراع عند بداية الاختبار.

تعد الذاكرة العاملة والذاكرة طريقتين مهمتين جدًا للذاكرة في الدماغ البشري. على الرغم من وجود بعض الاختلافات بين طريقتي الذاكرة هاتين، إلا أنهما مفيدتان بنفس القدر لأداء الأشخاص في الدراسة والعمل والحياة والجوانب الأخرى.

أولًا، الذاكرة العاملة تعني أننا نتذكر مؤقتًا المعلومات أو المهام التي نحتاج إلى استخدامها في فترة قصيرة. بمعنى آخر، إنها سعة الذاكرة التي نستخدمها عند معالجة أشياء جديدة. تشير الذاكرة إلى المعلومات أو التجارب التي نحتفظ بها على مدى فترة طويلة. يمكن أن تساعدنا هذه المعلومات في فهم المشكلات وحلها في الاستخدام المستقبلي.

على الرغم من أن هذين النوعين من الذاكرة لهما وظائف مختلفة، إلا أنهما ليسا منفصلين عن بعضهما البعض. تؤثر الذاكرة العاملة والذاكرة على بعضهما البعض. أثناء عمل الذاكرة، نحتاج إلى تخزين المعلومات الجديدة ومعالجتها مؤقتًا في فترة قصيرة وربطها بالمعرفة والخبرة السابقة. هذا النوع من الاتصال والمرجع هو ما تستخدمه الذاكرة.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا تحسين الذاكرة العاملة الجيدة من خلال التدريب. تظهر الأبحاث أن العلاقة بين الذاكرة والذاكرة العاملة تسير في كلا الاتجاهين. من خلال ممارسة وتدريب الذاكرة العاملة باستمرار، يمكننا تحسين قدرة ذاكرة الدماغ وتقوية ذاكرتنا. لذلك، طالما أننا نواصل تدريب أدمغتنا بنشاط وتعزيز تدريب الذاكرة، فيمكننا تحسين ذاكرتنا العاملة وذاكرتنا بشكل فعال.

في الحياة اليومية، نحتاج إلى تطوير عادات جيدة واستخدام الذاكرة العاملة بنشاط لمساعدتنا على إكمال المهام بشكل أفضل. على سبيل المثال، يمكننا تقوية ذاكرتنا للمعرفة الجديدة من خلال التحسين والمراجعة المستمرة. فقط من خلال التحسين المستمر لذاكرتنا العاملة وذاكرتنا، يمكننا أن نشعر براحة أكبر في تحقيق إمكاناتنا في الدراسة والعمل والحياة. يمكن ملاحظة أننا بحاجة إلى تحسين الذاكرة، ويمكن لـ Cistanche deserticola أن يحسن الذاكرة بشكل كبير لأن Cistanche deserticola هي مادة طبية صينية تقليدية لها العديد من التأثيرات الفريدة، أحدها هو تحسين الذاكرة. تأتي فعالية اللحم المفروم من المكونات النشطة المختلفة التي يحتوي عليها، بما في ذلك الأحماض والسكريات والفلافونويد وغيرها. ويمكن لهذه المكونات تعزيز صحة الدماغ بطرق مختلفة.

انقر فوق تعرف على 10 طرق لتحسين الذاكرة

تباين عدد الأخطاء التي ارتكبتها فئران آفة الشام وATN في اليوم الثاني من التدريب وبعد ذلك لم تظهر مجموعتا آفات ATN أي دليل على التحسن مقارنة بكلتا مجموعتي الشام (Group, F3, {{5}).66, p < {{7 }).001;يوم المجموعة، F27،{{10}}.75، ص < 0.001). لم تختلف المجموعتان الصوريتان، لكنهما اختلفتا بشكل ملحوظ (P <0.001) عن كل مجموعة من مجموعات آفة ATN، والتي لم تختلف. قامت الفئران في كلا المجموعتين المصابتين بآفة ATN أيضًا باختيارات أقل للذراع الصحيحة قبل الخطأ الأول، في حين أن الفئران في كلتا المجموعتين دخلت المزيد من الأذرع بشكل تدريجي قبل ارتكاب خطأ مع استمرار الاختبار (Group, F3, {{19}).53, p <0.001; كل منهما Shamgroup مقابل كل مجموعة ATN، p <0.001؛ Group Day،F27، 243=2.21، p <0.001).

يمكن اعتبار ضعف الذاكرة العاملة المكانية بمثابة مقياس مرجعي لتأثيرات آفة ATN (Aggleton & Nelson، 2015). نظرًا لأن مجموعتي آفة ATN أظهرتا مستوى مماثلًا من الضعف في الذاكرة العاملة المكانية، فمن غير المرجح أن تتأثر المقارنات اللاحقة على المهام غير المكانية باختلافات الآفة بين هاتين المجموعتين.

3.3|مهام التمييز البسيط غير المكاني

الحصول على كل من الرائحة البسيطة والكائن البسيط، تظهر مهام التمييز في الشكل 4 أ، ب. اكتسب Allrats هذه المهام بسرعة. لم تختلف درجات اختلاف زمن الوصول للمجموعات الأربع في مهمة تمييز الرائحة البسيطة (Group, F3,27=0.97, p=0.42;Group Day, F15,135=1.4, ص=0.15). استغرقت المجموعات ما متوسطه 4-5 أيام للوصول إلى المعيار في مهمة تمييز الرائحة البسيطة (Group, F3,27=1.99, p=0.13).

تعلمت المجموعات الأربع أيضًا مهمة تمييز الكائنات البسيطة دون أي فروق ذات دلالة إحصائية (Group, F3,27=1.07, p=0.37; Group Day,F18,162=0.97, p=0.49). استغرقت الفئران ما متوسطه 5-6 أيام للوصول إلى المعيار في مهمة تمييز الكائنات البسيطة (Group, F3,27=0.30, p=0.82).

3.4|المهام المقترنة غير المكانية

3.4.1|اكتساب

يظهر متوسط ​​زمن الوصول أثناء التشغيل أثناء الاستحواذ من قبل المجموعات الأربع في الشكل 5. تم ترحيل زمن الوصول أثناء الاستحواذ للفئران التي وصلت إلى المعيار. وكانت النتائج الرئيسية واضحة. اكتسبت مجموعتا آفة الشام المهام الخاصة بكل منهما، ولكن لم يظهر أي فأر ATNlesion اكتساب المهمة بغض النظر عن تضمين أثر 10- بين الرائحة ومحفزات الكائنات. الدليل الأساسي على الاكتساب هو ما إذا كانت الفئران قد تعلمت منع استجابتها للكائن في التجارب غير المكافئة (الشكل 5 أ).

بناءً على هذا المقياس، تأخرت مجموعتا الشام تدريجيًا في الاستجابة للكائن في الاقتران غير المكافئ بين الرائحة والأشياء أثناء التدريب (أي أظهرت انخفاضًا في درجات الكمون المتبادل). على النقيض من ذلك، أظهرت جميع الفئران في كلا المجموعتين المصابتين بآفة ATN زمن استجابة أسرع بشكل متزايد مع تقدم التدريب. وهذا يعني أنه في التجارب غير المكافئة، تعلمت فئران آفة ATN فقط البحث بسرعة أكبر تحت الجسم على الرغم من أن الاقتران بين الرائحة والجسم غير صحيح. لاحظ أن مجموعتي آفة ATN كانتا أبطأ في الاستجابة من مجموعة آفة الشام مجموعات في بداية التدريب على التجارب غير المكافئة، لذلك لم يكن فرط النشاط العام واضحًا بعد آفات ATN في هذه المهمة (نطاق زمن الوصول للكتلة 1: آفة ATN 2.5–5.0 ثانية، شامل 1.9–4.5 ثانية؛ الكتلة 1 0: آفة ATN 1.4–3.0 ثانية، شاملة 5.5–7.6 ثانية).

أنتج ANOVA لأزمنة الاستجابة في التجارب غير المكافئة تأثيرًا رئيسيًا مهمًا عبر المجموعات الأربع (F3,27=22.63, p < 0.001) ومجموعة مهمة تفاعل الكتلة (F27,243=26.27,p <0.001). لم تختلف مجموعتا الشام على هذا المقياس، ولم تختلف مجموعتا ATN، ولكن اختلفت مجموعتا الشام عن كل مجموعة من مجموعات آفات ATN (P <0.001).

عندما تمت مكافأة الاقتران بين الرائحة والجسم، أظهرت جميع المجموعات الأربع زمن استجابة أسرع بشكل متزايد (أي أظهرت زيادة في الدرجات المتبادلة) عبر كتل التجارب (Block main Effect, F9,27=75.78, p < 0.{ {18}}01؛ الشكل 5 ب)، بغض النظر عن المجموعة (كتلة المجموعة، F27، 243=0.63، ص=0.92؛ الشكل 5 ب). كان التأثير الرئيسي للمجموعة مهمًا مرة أخرى (F3,27=5.67, p=0.003)، والذي كان في هذه الحالة بسبب سرعة التشغيل الأسرع في مجموعة Sham-Trace مقارنة بكلتا مجموعتي ATN ( ع <0.008) وفئران الشام بلا أثر (ع=0.02). ومع ذلك، أظهرت المجموعات الثلاث المتبقية زمن استجابة مماثل في التجارب المكافئة. مرة أخرى، لاحظ أن مجموعتي آفة ATN أظهرتا استجابات أبطأ في بداية التدريب على التجارب المكافئة، مقارنة بمجموعتي آفة الشام.

تظهر المقارنة المباشرة عبر فترات الاستجابة للتجارب غير المكافئة والمكافئة في الشكل 5ج، معبرًا عنها بدرجات فرق زمن الوصول. يوضح الشكل 5 ج بوضوح أنه لم يحدث أي تعلم في أي من مجموعة آفة ATN، في حين اكتسبت مجموعتا آفة الشام المهمة (تفاعل كتلة المجموعة، F27، 243=23.99،p < 0.001 ). تشير درجة فرق الكمون إلى أن مجموعة Sham-Trace اكتسبت المهمة بقوة أكبر من مجموعة Sham-No Trace، وكانت فروق المتوسط ​​بين هاتين المجموعتين كبيرة بالنسبة للكتل الثلاث الأخيرة من التجارب (P <0.01). ومع ذلك، كان هذا الاختلاف بين المجموعتين الوهميتين مدفوعًا في المقام الأول باختلافاتهما في التجارب مع أزواج التحفيز المكافئة (قارن الشكل 5 ب مع الشكل 5 أ).

3.5|اختبار الاحتفاظ

أظهرت جميع المجموعات استجابة في الجلسة غير المكافئة في اختبار الاحتفاظ لمدة 5-يوم والتي كانت مشابهة للأداء المقابل في المجموعة 10 من التدريب[كتلة المجموعة (اختبار الاحتفاظ مقابل المجموعة 1{{26 }}),F3,27=2.00, ص=0.13; الشكل 5 أ]. على الرغم من تفاعل Group Block غير المهم، كان هناك اختلاف عام في زمن الاستجابة عبر الكتلة 10 مقابل اختبار الاحتفاظ (الاحتفاظ مقابل الكتلة 10، F1،27=7.22، ص=0.01) والذي يبدو في الغالب بسبب استجابة الفئران آفة ATN بشكل أسرع في اختبار الاستبقاء. كان التأثير الرئيسي للمجموعة (F3، 27=73.13، p <0.001) مدفوعًا بمجموعات الشام التي استمرت في منع الاستجابة للتجارب غير المكافئة، على عكس مجموعات آفة ATN (كل مجموعة الشام مقابل كل مجموعة آفة ATN ، ف < 0.001).

بالنسبة للتجارب المكافئة، أظهرت جميع المجموعات الأربع فترات استجابة متشابهة في اختبار الاستبقاء مقارنةً بزمن الاستجابة في المجموعة 10 من التدريب (Block, F1,27=3.75,p=0.06; Group كتلة، F3، 27=1.02، ص=0.39). كانت سرعات التشغيل الأسرع في مجموعة Sham-Trace مقارنة بجميع المجموعات الأخرى واضحة عبر المجموعة 10 واختبار الاحتفاظ (Group, F3,27=3.85, p=0.02; Sham-Trace مقابل جميع المجموعات الأخرى، p <0.03).

أكدت المقارنة المباشرة للتجارب المكافئة وغير المكافئة في اختبار الاحتفاظ، والتي تم التعبير عنها كنتيجة لفرق زمن الوصول (الشكل 5ج)، أن جميع المجموعات الأربع حافظت على أداء مماثل في هذا المقياس مقارنة بأداء اكتساب الكتلة 10 (المجموعة، F3، 27=189.43، ص < 0.001؛ كتلة، F1، 27=0.08، ص=0.76؛ تفاعل كتلة المجموعة، F3، 27=0.22، ص=0.88).

3.6|التعبير Zif268

كان اهتمامنا الأساسي هو تحديد اختلافات المجموعة في المناطق محل الاهتمام. نظرًا للنتائج السلوكية التي تم الحصول عليها، فإننا لا نبلغ عن الارتباطات بين تعبير Zif268 والأداء لأنها قد تنتج ارتباطات زائفة مدفوعة باختلافات الحالة الواضحة غير الآفة مقابل الاختلافات الصورية والتباين الصغير داخل المجموعة على المقياس الأساسي للاهتمام، أي زمن الوصول على التجارب غير المجزية. وبالمثل، فإن أي ارتباطات واضحة في مناطق مثل القشرة خلف الطحال من شأنها أن تخلق مرة أخرى ارتباطًا اصطناعيًا بسبب الاختلافات الملحوظة على مستوى المجموعة في تعبير Zif268.

3.7|مناطق الفص الجبهي

يظهر في الشكل 6 تعبير Zif268 عبر المجموعات الأربع في قشرة الفص الجبهي قبل الحوفي (A32V) والقشرة الحزامية الأمامية (A32D؛ A24b؛ A24a). كان هناك تأثير رئيسي مهم للمجموعة على المنطقة 32V(F2,37=5.49 ، ص < {{10}}.01؛ الشكل 6 ب). هنا، أظهرت مجموعتا ATN تعبيرًا عامًا مشابهًا لبعضهما البعض (p=0.32)، بالإضافة إلى مجموعة Sham-No Trace (p > 0.1)، لكن كلتا مجموعتي الآفة أظهرتا انخفاضًا التعبير مما هو عليه في مجموعة Sham-Trace (p <0.02). إن التعبير السفلي Zif268 في مجموعة Sham-No Trace مقارنة بمجموعة Sham-Trace لم يصل إلى الأهمية (ص=0.06). كان هناك أيضًا تأثير رئيسي كبير عبر الطبقات الأربع (F3,81=147.8, p <0.001)، ولكن لا يوجد تفاعل لطبقة المجموعة (F9,181=1.15,p > 0.3).

بالنسبة للمناطق الحزامية الأمامية (Cg) (الشكل 6 ج)، أظهرت مجموعتا آفة ATN تعبير Zif268 أقل من مجموعتي آفة الشام (Group F3,27=12.47, p < 0 .001؛ اختلفت مجموعتا الشام عن كل مجموعة من مجموعات ATN، p < 0.{{20}}04، لكن ليس من بعضها البعض، ص=0.31). يعكس تفاعل طبقة المجموعة (F6,54=4.02, p < 0.002) اختلافات أكبر بين ATN وShamgroups للطبقة II والطبقة III (p <0.001) مقارنة بـ forLayer V، حيث لم تختلف المجموعات بشكل كبير (ع > 0.1). اختلف التعبير عبر المناطق الحزامية الثلاث (التأثير الرئيسي للمنطقة، F2، 54=11.41، p <001)، حيث كان الأدنى بالنسبة لـ A24a (الخلفي) مقارنة بكل من A32D وA24b (p <0.002)، وكان الأعلى بالنسبة لـ LayerIII ( Layer، F2، 54=242.38، p <0.001)، لكن حجم هذه الاختلافات يختلف بين الطبقات عبر المناطق الحزامية الثلاثة (Region Layer، F4، 108=5.29، p <0.001). ومع ذلك، كانت تفاعلات منطقة المجموعة وطبقة منطقة المجموعة غير مهمة (جميع F <1.0).

3.8|مناطق الحصين وشبه الحصين

ويبين الشكل 7 تعبير Zif268 للمجموعات الأربع في منطقتي الحصين وشبه الحصين. بالنسبة للحصين، أظهرت المناطق الفرعية CA1 وCA3 الظهرية، وخاصة CA1، تعبيرًا أعلى من الحصين البطني CA1 وCA3 (الظهرية مقابل البطنية،F1،24=541.4، p < {{10}} .001; CA1 مقابل CA3, F1,24=759.3,p < 0.{{40}}{{56} }1؛ التفاعل بين هذين العاملين،F1،{{20}}.4، ع < 0.001). ومع ذلك، فإن النتيجة الأكثر إثارة للاهتمام هي أنه كان هناك تعبير أعلى في CA1 الظهرية في مجموعة Sham-Trace مقارنةً بكل مجموعة من المجموعات الثلاث الأخرى (P <0.02)، مدعومًا بتفاعل ثلاثي مهم للمجموعة [المنطقة الظهرية مقابل المنطقة البطنية ] [CA1 مقابل CA3]، F3، 24=6.09، ص < 0.003). بالنسبة للمجموعات الثلاث الأخرى، كان تعبير CA1 الظهري هو الأدنى في مجموعة ATN-Trace (ATN-Trace مقابل Sham-No Trace وATN-No Trace، p <0.03)، في حين أن مجموعتي No Tracegroup لم تختلفا بشكل كبير (p {{42 }}.84). أظهر تحليل التلفيف المسنن الظهري (DG؛ تم فحص الظهر فقط) تعبيرًا أعلى في النقير من طبقة الخلايا الحبيبية (F1، 27=386.1، p <0.001)، والذي كان أكبر بالنسبة لـ Sham-Trace وATN-No مجموعات التتبع مقارنة بشروط TheSham-No Trace وATN-Trace (Group DGSubregion, F3,27=4.07, p <0.01). أظهر الحاجز البطني تعبيرًا أعلى من الحاجز الظهري (F1,27=9.02, p <0.005)، ولكن لم يكن هناك تأثير جماعي (F3,27=1.41, p=0.25 ) أو تفاعل المجموعة [الظهرية مقابل المناطق البطنية] (F3، 27=0.15، ص=0.92). في المناطق المجاورة للحصين، أظهرت القشرة المحيطة بالأنف تعبيرًا أقل من منطقتي القشرة المخية الأنفية الداخلية (F2,54=16.2, p <0.001)، لكن المجموعات لم تختلف في هذه المواقع (Group, F3,27 <1.0; Group المنطقة، F6، 54=1.8، ص > 0.1).

3.9|القشرة خلف الطحال

يوضح الشكل 8 تعبير Zif268 في الطبقات السطحية والعميقة لـ Rga وRgb وRdg. أظهرت مجموعتا ATN تعبيرًا أقل بشكل ملحوظ عبر هذه المناطق الثلاث عما أظهرته مجموعتا الشام (Group main Effect, F3.27=40.9, p < 0.0{{22} }1). بالنسبة للقيم المجمعة عبر المناطق الثلاث، كان لدى مجموعتي Shamgroup متوسط ​​قيم Zif268 أعلى من مجموعتي ATNlesion (p=0.0001)، ولكن مجموعة Sham - أظهرت مجموعة التتبع أيضًا مستويات أعلى من مجموعة Sham-No Trace (ص=0.04). كان الفرق بين مجموعات الشام ومجموعات ATN أصغر بالنسبة لمنطقة ريجا (Group Region, F6,54=2.72, p <0.02). يختلف مستوى تعبير Zif268 بين المجموعات أيضًا عبر الطبقات (Group Layer, F3, 17=40.0, p <0.001). يعكس هذا التفاعل الاختلافات بين المجموعتين الشاميتين مقارنة بمجموعتي ATN التي كانت أكبر في الطبقات السطحية منها في الطبقات العميقة. ومع ذلك، كانت تأثيرات مجموعة الشام مقابل ATN لا تزال كبيرة في الطبقات العميقة (P <0.001). بالإضافة إلى ذلك، أظهرت مجموعة Sham-Trace تعبيرًا أعلى في الطبقات السطحية مقارنةً بمجموعة Sham-NoTrace (ص=0.03)، في حين لم يختلف التعبير في الطبقات العميقة بين هاتين المجموعتين (ص=0 .23).لم يكن هناك تفاعل مع طبقة منطقة المجموعة(F6,54=1.0, p=0.43).

3.10|قشرة التحكم السمعي

لم يتم العثور على اختلافات في القشرة السمعية (التحكمية) (المجموعة، F3، 27=1.2، ص=0.35).

4|مناقشة

تهدف هذه الدراسة إلى فحص تأثيرات آفات ATN على الذاكرة المرتبطة غير المكانية وتأثير التأخير الواضح (أي أثر 10-) بين الرائحة المقدمة ومحفزات الكائن. تم الإبلاغ سابقًا عن دليل على ضعف الذاكرة المرتبطة بعد آفات ATN فقط عندما يتطلب أحد المكونات المقترنة معالجة الإشارات المكانية البعيدة (Dumont et al.، 2014؛ Gibb et al.، 2006؛ Sziklas & Petrides، 1999).

لقد توقعنا أن تأثيرات آفات ATN على الذاكرة المرتبطة غير المكانية في مهمتنا ستكون أكثر وضوحًا عند استخدام إجراء تتبع واضح. ويرجع ذلك إلى أنه تم اقتراح أن آفات CA1 تضعف فقط الذاكرة المرتبطة غير المكانية عند استخدام "أثر" 10- (Kesneret al., 2005) ويتم تقليل السلامة المجهرية للخلايا العصبية CA1 بواسطة كليهما. آفات ATN (Harlandet al.، 2014) وآفات السبيل الحلمي الحلمي التي تسبب خلل ATN (Dillingham et al.، 2019).

علاوة على ذلك، فإن الأمثلة الرئيسية لضعف الذاكرة غير المكانية بعد آفات ATN فحصت التمييز الزمني بين كائنات متعددة أو عناصر رائحة مقدمة ضمن كتلة واحدة من التجارب (Dumont &Aggleton، 2013؛ Wolff et al.، 2006). ومع ذلك، لم يُظهر أي من الفئران الـ 17 المصابة بآفات ATN دليلاً على اكتساب المهمة المرتبطة بالرائحة والجسم، بما في ذلك تلك التي لم يتم تدريبها مع تأخير واضح بين المحفزات غير المكانية. على الرغم من فترة التدريب الطويلة، لم تتمكن فئران ATNlesion من إظهار استجابة مثبطة لمزاوجة الرائحة والأشياء غير المكافئة. لا يبدو فرط النشاط العام في الفئران المصابة بآفة ATN سمة من سمات هذا الضعف، لأنها أظهرت استجابة أبطأ من الفئران المصابة بالآفة الوهمية خلال المراحل الأولية من الاكتساب.

أظهرت مجموعة Sham-Trace فترات استجابة أقصر من المجموعات الثلاث الأخرى في التجارب المكافئة، ولكن هذا الاختلاف قد يعكس زيادة توقع المكافأة عند تقييدها لمدة 10- من التأخير بدلاً من قياس اكتساب هذه المجموعة بشكل أسرع. ومن المتوقع أن ينعكس الاستحواذ الأسرع من خلال تثبيط الاستجابة في التجارب غير المكافئة، لكن مجموعتي الآفة الوهمية لم تختلفا حول هذا الإجراء.

لا يبدو أن الفشل في تعلم مهام الذاكرة المرتبطة بعد آفات ATN يرجع إلى ضعف التثبيط أو ضعف المعالجة الحسية. أظهرت فئران ATNlesion اكتسابًا سريعًا في كل من مهمة تمييز الأشياء البسيطة ومهمة تمييز الرائحة البسيطة، والتي كانت مساوية لتلك التي أظهرتها فئران الآفة الوهمية. كانت متطلبات المهمة لهذه التمييزات البسيطة مماثلة لمهمة الزميل المقترن واستخدمت نفس الجهاز. لنفس السبب، من غير المرجح أيضًا أن يكون العجز المرتبط بالزوج بعد آفات ATN ناتجًا عن فشل بسيط في الانتباه إلى المحفزات الفردية المستخدمة. تضعف آفات ATN القدرة على تعلم مجموعة متعمدة وتسهل التحولات خارج الأبعاد ولكنها لا تغير الاهتمام المستمر أو المرونة السلوكية (Chudasama & Muir، 2001؛ Kinnavane et al.، 2019؛ Wright et al.، 2015). يتناقض الاكتساب السريع للتمييزات البسيطة في مهمة المدرج الحالية مع الاكتساب البطيء عندما قمنا بتدريب مجموعة سابقة من الفئران على منصة دائرية مفتوحة لتعلم التمييز البسيط للرائحة، وخاصة التمييز البسيط للأشياء (Bell، 2007). لذلك، من الممكن أن يكون استخدام المدرج والتخفيض الواضح في الإشارات المكانية المشتتة، بالإضافة إلى التفاعل النشط مع الجسم للبحث عن الطعام، قد سهّل الانتباه إلى المحفزات غير المكانية في الدراسة الحالية.

تشير شدة ضعف الآفة في تعلم الارتباط بين محفزات الرائحة والأشياء إلى أن هذه المهمة تعتمد بشدة على سلامة ATN. يتعارض هذا الدليل مع الاقتراح القائل بأن الإعاقات المرتبطة بالزوج بعد آفات ATN تتطلب استخدام المحفزات المكانية متعددة الوسائط (Dumontet al.، 2014؛ Nelson، 2021). أحد التفسيرات المحتملة للفرق بين نتائج الدراسة الحالية ونتائج دومونت وآخرين. (2014) هو أن المحفزات غير المكانية المنفصلة في مهام التعلم التمييزية ثنائية الشرط، مثل أشياء أو روائح محددة، قد تشكل طلبًا انتباهيًا أكبر على إنشاء تمثيل متكامل فريد مقارنة باستخدام سياق محلي عام، مثل البيئة المحلية الحرارية أو البصرية أو الملموسة. . بطريقة مماثلة، فإن القابلية العميقة للمهام المكانية المقترنة للضعف بعد آفات ATN قد تعتمد أيضًا على تكامل الإشارات المكانية العلائقية مع إشارة منفصلة بارزة لأن اكتساب التمييز المكاني البسيط في حد ذاته كان ضعيفًا جزئيًا فقط (دومونتيه آل ، 2014؛ جيب وآخرون، 2006). إحدى النتائج غير المتوقعة هي أن الفئران المصابة بآفات ATN لم تظهر أي عجز عندما طُلب منها تحديد موقع معين في متاهة متقاطعة بناءً على إشارة بصرية مشروطة عند نقطة الاختيار (Sziklas & Petrides، 2007). ومع ذلك، في تلك الحالة، تم تحديد العلاقة الشرطية من خلال إشارة بارزة واحدة مقدمة في مكان واحد ليس بها أي غموض أو ارتباط مضمن بالمواضع المختلفة للموقع المكاني الصحيح. يتناقض هذا مع الفشل الكامل لفئران آفة ATN عندما كان عليهم أن يتعلموا ارتباط مكان الكائن حيث كان عليهم اختيار أحد الكائنين الصحيحين بناءً على الموقع المرتبط بهما (Sziklas & Petrides، 1999).

إن اكتشاف أن آفات ATN أنتجت عجزًا عميقًا في الذاكرة المرتبطة بالرائحة والكائن، بغض النظر عن وجود أثر 10- بين المنبهات، يضيف إلى دليلنا السابق على وجود عجز في الذاكرة المرتبطة المقترنة عندما يكون الكائن والرائحة تم تقديمها في وقت واحد على منصة من ألواح الجبن (بيل، 2007). يشير هذا معًا إلى أن عجز الذاكرة بعد آفات ATN على الذاكرة المرتبطة بالرائحة والكائن هو مثال إضافي على أن آفات ATN لا تعكس دائمًا نمط عجز الذاكرة الترابطية المشروطة التي تنتجها آفات نظام الحصين (Sziklas & Petrides، 2004، 2007).

في حين أن آفات ATN يمكن أن تسبب ضعفًا أكبر في الذاكرة المكانية مقارنة بآفات القبو (Warburton & Aggleton، 1999)، أو عجز في مهام التمييز المكاني والهندسي التي لا توجد في آفات القبو (Aggletonet al.، 2009؛ Sziklas et al.، 1998)، هناك هناك دليل أقل على أن آفات ATN يمكن أن تنتج ضعفًا شديدًا في الذاكرة في المهام التي لا تتأثر عمومًا بآفات تكوين الحصين. فيما يتعلق بالارتباطات التعسفية غير المكانية، تم استخلاص الدليل على أن الحصين حرج فقط عند استخدام أثر 10- بين المحفزين من خلال مقارنة الاكتساب في مهمتين مختلفتين. أفاد جيلبرت وكيسنر (2002) أن آفات الحصين الكبيرة لم تضعف الذاكرة المرتبطة بالأشياء والرائحة عند اختبارها على منصة من ألواح الجبن حيث تم تقديم المحفزين في وقت واحد. في مدرج مماثل لمدرجنا، ولكن مع عرض الجسم قبل التعرض للرمال ذات الرائحة. التي قد تحتوي على جائزة، كيسنر وآخرون. (2005) أظهر أن آفات CA1 الظهرية وليس آفات CA3 أنتجت عجزًا عند استخدام حالة التتبع 10-.

لم نقم نحن ولا كيسنر وزملاؤه بفحص تأثيرات آفات الحصين في مهمة المدرج دون حالة التتبع. لذلك، لا يمكننا التأكد من أن الفئران المصابة بآفات الحصين لن تتأثر في ظل حالة عدم وجود أثر عند تدريبها على المدرج باستخدام إجراءاتنا. ومع ذلك، تعمل دراستنا على توسيع الارتباط المتوقع بين وظيفة CA1 والمعالجة الزمنية في مهمة مقترنة غير مكانية من خلال العثور على زيادة في تعبير Zif268 داخل CA1 في مجموعة آفة الشام التي تم تدريبها باستخدام 10- شكل نسبة إلى آفة الشام لا توجد مجموعة تتبع. على النقيض من ذلك، كان متوسط ​​تعبير Zif268 في CA1 الظهري هو الأدنى في مجموعة ATN-lesion Trace.

كان هناك أيضًا دليل، وإن كان أضعف، على أن حالة التتبع في فئران الآفة الوهمية كانت مرتبطة بزيادة تعبير Zif268 في الطبقات السطحية من القشرة خلف الطحال. إن نمط الأداء السلوكي المختلف في مجموعات الآفة وغير الآفة عند الاحتفاظ بها جعل من غير المناسب فحص العلاقة بين الاختلافات في الأداء والاختلافات في تعبير Zif268. كما هو الحال في الدراسات السابقة (Aggleton & Nelson، 2015؛ Perryet al.، 2018)، كان التأثير الأقوى هو الانخفاض الملحوظ في تعبير IEG بعد آفات ATN في القشرة خلف الطحال، وخاصة الطبقات السطحية. يبدو من المحتمل أن هذه النتيجة ترجع إلى فقدان أو تضاؤل ​​النشاط في المدخلات المباشرة من ATN إلى RSC (Barnett et al., 2021).

كان هناك وعي متزايد بأن آفات ATN قد تمارس تأثيرات تتجاوز ضعف الذاكرة المكانية (Nelson، 2021؛ Wolff et al.، 2006). أحد الأمثلة على ذلك هو عندما تؤدي آفات ATN إلى إبطاء اكتساب التعلم غير المكاني الانتباهي، والذي قد يكون بسبب وجود علاقة وظيفية بين ATN والمناطق الحزامية المتوسطة في القشرة الحزامية بدلاً من اتصالات قشرة الفص الجبهي الإنسي (Bubb et al., 2021;Wright et et آل، 2015). على حد علمنا، ومع ذلك، لم يتم فحص هذه المهمة المحددة مع آفات الحصين في الفئران. من الأمثلة الأكثر وضوحًا على التفكك بين آفات ATN وآفات الحصين هو أن الإصابة السابقة فقط هي التي تضعف عمليات الانتباه المرتبطة بالتثبيط الكامن (نيلسون وآخرون، 2018). من الممكن أن توفر القدرة الضعيفة على تحديد مدى ملاءمة ارتباطات التحفيز أو التحفيز أو التنبؤ بها تفسيرًا موحدًا ليس فقط لمجموعة التعلم المتعمد والتثبيط الكامن (انظر نيلسون وآخرون، 2018) ولكن أيضًا لحالات ضعف التعلم المزدوج المرتبط بعد آفات ATN . بدلاً من إسناد دور ATN من منظور عمليات الحصين (للمكان والزمان) أو العمليات الأمامية (للانتباه)، فإن التضمين الأوسع هو أن ATN قد يدعم معالجة الذاكرة من خلال تنسيق الانتباه بشكل فعال لفئات معينة من ارتباطات التحفيز والتحفيز وتمثيلها. عبر هياكل الدماغ المتعددة (Leszcynski & Staudigl، 2016). إن كيفية توصيف فئات ضعف الذاكرة على وجه التحديد تظل تحديًا تجريبيًا للمستقبل. ما هو واضح، من الدراسة الحالية، هو أن التفسيرات المستندة فقط إلى الانقسام المكاني/غير المكاني غير قادرة على تفسير العجز العميق في الذاكرة الذي يمكن العثور عليه في كلا المجالين بعد آفات ATN.

النتائج التي توصلنا إليها تجعل تأثيرات آفات ATN في الفئران الأقرب تتماشى مع ضعف الذاكرة المرتبطة في فقدان الذاكرة السريري بعد إصابة محور الحلمية-ATN (Rempel-Clower et al.، 1996؛ Squireet al.، 2020). ومع ذلك، هناك فرق واضح بين الاكتساب البطيء للذاكرة المقترنة في الفئران السليمة والاكتساب السريع للذاكرة المقترنة لدى البشر الذين لديهم أنظمة ذاكرة سليمة. من المفترض أن تعكس المهام المرتبطة بالذاكرة العرضية من خلال قياس القدرة على تكوين تمثيلات فريدة من المحفزات المتعددة بدلاً من الذاكرة للمكونات الفردية (Crystal & Smith, 2014; Eichenbaum &Fortin, 2009). ومع ذلك، في دراستنا، تطلبت الفئران السليمة ما بين 4 إلى 5 أسابيع وأكثر من 300 تجربة تدريبية قبل أن يكون هناك دليل واضح على اكتسابها، مما يشير إلى أن المهمة يمكن أن تكون أكثر اعتمادًا على القواعد أو شبيهة بالدلالات في هذه الفئران.

يمكن التحايل على هذا القيد في العمل المستقبلي عن طريق تدريب الفئران السليمة أولاً على واحدة أو أكثر من المهام المقترنة غير المكانية قبل اختبار اكتساب اقتران جديد بين الرائحة والجسم بعد آفات ATN. وبهذه الطريقة، سيتم بالفعل إنشاء القاعدة العامة لإنشاء ارتباط، وربما يكون معدل الاكتساب سريعًا نسبيًا بالنسبة لمهمة جديدة في الفئران السليمة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للتلاعب الكيميائي الوراثي أو البصري الوراثي المؤقت لـ ATN أن يوفر فرصة لدراسة تأثير هذه النوى على تأخير الاستحواذ بدلاً من منع الاستحواذ أو على تأثيرها على الاحتفاظ بدلاً من الاستحواذ. سيكون من المفيد أيضًا معرفة ما إذا كانت العديد من الإسقاطات العصبية من ATN أو بعضها فقط تدعم هذا المثال للتعلم المزدوج غير المكاني.

تشير الأدلة التشريحية العصبية إلى وجود نمط مختلف من الاتصالات العصبية مع هياكل الذاكرة الحوفية والقشرية بين نوى ATN الثلاثة، أي النوى الأمامية الظهرية والنواة الأمامية البطنية والنواة الأمامية الإنسية (Bubb et al., 2017; Lomi et al., 2021; Nelson, 2021). ). بالإضافة إلى ذلك، تتمتع نواة مكونات ATN هذه بخصائص جزيئية وكهربية فيزيولوجية مختلفة قد تدعم وظائف سلوكية مختلفة (Jankowski et al., 2013; Roy et al., 2021, 2022; Safariet al., 2020). يمكن للآفات أو التلاعبات الجينية في نوى ATN الفردية أن توفر نظرة ثاقبة حول ما إذا كانت الذاكرة المرتبطة المقترنة تعتمد على واحد أو أكثر من AD أو AV أو AM. قد يكون الأمر أن تأثير آفات ATN على هذه المهمة يشمل بشكل تفضيلي مناطق الدماغ الأمامية و / أو القشرة خلف الطحال ومشاركتها في الأنظمة القائمة على القواعد والأنظمة القائمة على المعرفة بدلاً من الذاكرة القائمة على الأحداث (Hunsaker & Kesner، 2018). يمكن أيضًا معالجة هذه المشكلات باستخدام آفات الانفصال المقابل التي تشمل ATN، حيث تم استخدام هذا النهج التجريبي لإثبات التأثير على مستوى النظام بنجاح لمحور ATN-الحصين في المهام المكانية (Dumont et al., 2010; Warburton et al., 2000, 2001). ).

تقدم الدراسة الحالية دليلًا لا لبس فيه على أن آفات ATN تنتج إعاقات كبيرة في التعلم والذاكرة المقترن غير المكاني، بغض النظر عن وجود مكون زمني واضح. لم يظهر التدريب المكثف أي دليل على التعلم في فئران آفة ATN هذه. تشير حقيقة وجود ضرر ضئيل نسبيًا إلى الحد الأدنى نسبيًا للمناطق المهادية داخل الصفائح أو الظهرية المتوسطة المجاورة مباشرة إلى أن هذه الإعاقات كانت خاصة بآفة ATN. تشير الأدلة المستمدة من هذه المهام المرتبطة غير المكانية إلى منظور جديد حول دور ATN كعقدة مهمة داخل شبكة الذاكرة "الحصين - الدماغ البيني - الحزامي" (Bubb et al.، 2017). وهذا يعزز الرأي القائل بأن ATN لا يعمل في المقام الأول كمرحل لمعلومات الحصين (Wolff & Vann، 2019). وبدلا من ذلك، قد يتحكم ATN بشكل فعال في توليد بعض فئات تمثيلات الذاكرة العشوائية في الدماغ.

شكر وتقدير

تم دعم هذا البحث من خلال معدات جامعة كانتربري والمنح البحثية والدعم الوظيفي المبكر (JJH) من Brain Research New Zealand - RangahauRoro Aotearoa. يتم تسهيل النشر ذو الوصول المفتوح بواسطة جامعة كانتربري، كجزء من اتفاقية وايلي - جامعة كانتربري عبر مجلس أمناء مكتبات الجامعة الأسترالية.

مراجع

Aggleton، JP، Amin، E.، Jenkins، TA، Pearce، JM، &Robinson، J. (2011). الآفات الموجودة في نوى الفئران المهادية الأمامية لا تعطل اكتساب تعلم تسلسل التحفيز. المجلة الفصلية لعلم النفس التجريبي، 64(1)، 65-73.https://doi.org/10.1080/17470218.2010.495407

أغليتون، جي بي، وبراون، ميغاواط (1999). الذاكرة العرضية، فقدان الذاكرة، والمحور المهادي الحصين الأمامي. العلوم السلوكية والدماغية، 22(3)، 425-444.https://doi.org/10.1017/s0140525x99002034

أغليتون، جي بي، ونيلسون، AJD (2015). لماذا تسبب الآفات في نوى المهاد الأمامية الثيرودينية مثل هذا العجز المكاني الشديد؟ مراجعات علم الأعصاب والسلوك الحيوي، 54، 131-144.https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2014.08.013

أغليتون، جي بي، بوارييه، جي إل، أجريتون، إتش إس، فان، إس دي، آند بيرس، جي إم (2009). آفات القبو والنواة المهادية الأمامية تفصل جوانب مختلفة من التعلم المكاني المعتمد على الحصين: الآثار المترتبة على الأساس العصبي للتعلم بالمشهد. علم الأعصاب السلوكي، 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). الخلايا العصبية النوية المهادية الأمامية تدعم الذاكرة. البحوث الحالية في علم الأعصاب، 2، 100022.https://doi.org/10.1016/j.crneur.2021.100022

بيل، ر. (2007). الآفات المهادية الأمامية والجانبية في التعلم المرتبط بالرائحة (أطروحة ماجستير غير منشورة). جامعة كانتربري، كرايستشيرش، نيوزيلندا.

Bubb، EJ، Aggleton، JP، O'Mara، SM، & Nelson، AJD (2021). علم الوراثة الكيميائي يكشف عن مسار حزامي-مهادي أمامي لحضور المعلومات ذات الصلة بالمهام. القشرة الدماغية, 31(4)، 2169-2186.https://doi.org/10.1093/cercor/bhaa353

بوب، إي جيه، كينافان، إل.، وأجلتون، جي بي (2017). شبكات الحصين-الدماغ-الحزامي للذاكرة والعاطفة: دليل تشريحي. تقدم الدماغ وعلم الأعصاب، 1(1)،1-20.https://doi.org/10.1177/2398212817723443

For more information:1950477648nn@gmail.com