التفكك الوظيفي على طول المحور Rostrocaudal في الحصين السمان الياباني الجزء 2

علم الانسجة

بعد الاختبار، تم نقل الأشخاص إلى غرفة العمليات، وتم تخديرهم باستخدام الأيزوفلوران، وقطع الرأس، وتم استخراج الأدمغة وتجميدها في 2-ميثيل بوتان (سيجما ألدريتش، أوكفيل، أونتاريو). تم قطع المقاطع الإكليلية بسماكة 30 ميكرون باستخدام CM3050cryostat (Leica) ومثبتة على ذوبان الجليد على شرائح Superfrost Plus ™ (Thermo Scientific، Waltham، MA).

المحور الحاجز الصدغي هو هيكل مهم في الدماغ البشري، الذي يتحكم في سمع الجسم، واللغة، والذاكرة، وغيرها من الوظائف. الذاكرة هي إحدى القدرات المهمة للدماغ البشري وترتبط ارتباطًا وثيقًا بحياتنا. إذن، ما هي العلاقة بين المحور الحاجز الصدغي والذاكرة؟

تظهر الأبحاث أن المحور الحاجز الصدغي يلعب دورًا مهمًا جدًا في عملية الذاكرة. في عملية تكوين الذاكرة، يكون المحور الحاجز الصدغي مسؤولاً عن معالجة وتخزين المعلومات مثل الأصوات والكلمات والصور. عندما نحاول تذكر بعض المعلومات، تقوم الخلايا العصبية الموجودة في المحور الحاجز الصدغي بتخزين المعلومات في الدماغ بسرعة. بالإضافة إلى ذلك، يرتبط المحور الحاجز الصدغي أيضًا بالعواطف والعواطف، مما يمكن أن يساعدنا في تخزين واسترجاع الذكريات الإدراكية والعاطفية بشكل أفضل.

بالإضافة إلى ذلك، مع تقدم الإنسان في العمر، يتدهور المحور الحاجز الصدغي تدريجيًا، مما يؤدي أيضًا إلى تراجع الذاكرة. ومع ذلك، هناك عدة طرق يمكننا من خلالها حماية المحور الحاجز الصدغي وتعزيز الذاكرة. على سبيل المثال: ممارسة المزيد من التمارين، والحفاظ على عادات النوم الجيدة والعمل المنتظم ووقت الراحة، والحفاظ على سلوك سعيد، وتطوير عادات القراءة، والانخراط في المزيد من التفكير والتمارين العقلية، وما إلى ذلك.

باختصار، هناك علاقة لا تنفصم بين المحور الحاجز الصدغي والذاكرة. ومن خلال فهم هذه العلاقة، يمكننا حماية أدمغتنا بشكل أفضل، وتحسين ذاكرتنا، والعيش حياة أكثر سعادة وصحة. يمكن ملاحظة أننا بحاجة إلى تحسين الذاكرة، ويمكن لـ Cistanche deserticola أن يحسن الذاكرة بشكل كبير، لأن Cistanche deserticola يمكنه أيضًا تنظيم توازن الناقلات العصبية، مثل زيادة مستويات الأسيتيل كولين وعوامل النمو. هذه المواد مهمة جدًا للذاكرة والتعلم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للحوم أيضًا تحسين تدفق الدم وتعزيز توصيل الأكسجين، مما يضمن حصول الدماغ على ما يكفي من العناصر الغذائية والطاقة، وبالتالي تحسين حيوية الدماغ والقدرة على التحمل.

انقر فوق معرفة طرق تحسين وظائف المخ

تم بعد ذلك تلوين كل قسم سادس باستخدام الميثيل الأخضر لمراقبة موضع ومدى الآفات تحت المجهر الضوئي. تم تثبيت المقاطع المثبتة على ذوبان الجليد لمدة 5 دقائق في الفورمالديهايد المخزن بنسبة 4٪، وشطفها في ماء مقطر مزدوج لمدة 5 دقائق، ثم حضنت في ميثيل جرين لمدة 5 دقائق عند درجة حرارة الغرفة. تم بعد ذلك تجفيف الشرائح في سلسلة متدرجة من الإيثانول، وتم تنظيفها باستخدام Neo-clear، ودمجها في Neo-mount (تم الحصول على جميع كواشف الأنسجة من Sigma Aldrich، Oakville، ON).

تحليل

مات اثنان من طيور السمان أثناء الجراحة، في حين تم استبعاد 2 آخرين بسبب قلة الحركة في اختبار واحد على الأقل من الاختبارين، مما أدى إلى الحصول على بيانات نهائية عن 25 طائر السمان (9 rHp، 7 cHp، 7 صورية).

تم إجراء تحليل بيانات مركبات الكربون الكلورية فلورية باستخدام تحليل المقاييس المتكررة للتباين (ANOVA) للوقت الذي يقضيه في التجميد خلال أول دقيقتين من كل تجربة باستخدام السياق (أي الاقتران الصوتي مقابل التحكم) والوقت (أي فوري مقابل . عن بعد) كعوامل داخل الموضوع والمجموعة (على سبيل المثال، rHp، cHp، والشام) كعوامل بين الموضوع. كعنصر تحكم إضافي، تمت مقارنة الوقت الذي يقضيه التجميد في كل سياق قبل أي تحفيز صوتي باستخدام ANOVA 2 (السياق) × 3 (المجموعة).

في YMD، تم تحديد الوقت الذي يقضيه داخل كل ذراع كنسبة من إجمالي وقت الاستكشاف. تم اعتبار الشخص وكأنه يستكشف ذراعًا إذا كان جذعه بالكامل داخل الذراع. تم تحويل الوقت المستغرق في استكشاف الأسلحة الجديدة (TN) والمألوفة (TF) (باستثناء ذراع البداية) إلى نسبة تمييز (DR) لكل موضوع، على النحو التالي: DR=(TNTF)/(TN+TF) ). تمت مقارنة هذه DRs عبر المجموعات باستخدام ANOVA أحادي الاتجاه.

وأجريت اختبارات ما بعد المخصصة باستخدام HSD في Tukey. أجريت جميع الاختبارات الإحصائية باستخدام JASP [38].

نتائج

الآفات التي تصيب الحُصين المنقاري أو الذيلي تحفظ تكييف الخوف السياقي في طائر السمان

أظهر تحليل مركبات الكربون الكلورية فلورية (الشكل 2) عدم وجود فرق كبير بين السياقات (F1,20=1.03;p=0.32) أو المجموعات (F2,20=1.42 ؛ ع=0.27) قبل التحفيز الصوتي، مما يدل على أن العمليات الجراحية لم تحدث أي اختلافات أساسية في سلوك التجميد. فشل فحص الوقت المستغرق في التجميد أثناء التجارب التي أعقبت التحفيز في إظهار تأثير رئيسي مهم للوقت (F1,20=1.03; p=0.32) أو للمجموعة (F2,20=0 .33؛ص=0.73). ومع ذلك، هناك تأثير كبير للسياق (F1,20=7.83; p=0.01) بالإضافة إلى تفاعل كبير مع كل سياق (F1,20=9.35;p <0.01) تمت ملاحظتها.

يشير هذا النمط من النتائج إلى أن طائر السمان في جميع المجموعات في الاختبار المباشر تجمد بشكل انتقائي في السياق المقترن بالمحفز الصوتي وليس في بيئة التحكم (السياق المقترن مقابل غير المقترن: p <0.05 لجميع المجموعات)، مما يشير إلى أنهم يستطيعون التمييز بين السياقين والاحتفاظ بذاكرة للسياق الذي تم فيه تقديم التحفيز الصوتي.

وبالتالي، يبدو أن Hp الذي تم الحفاظ عليه في أي من مجموعة الآفة يدعم هذا السلوك. في المقابل، بعد مرور 24 ساعة، تضاءل التجمد إلى النقطة التي لم يكن من الممكن عندها ملاحظة أي اختلاف كبير في أي مجموعة (p > 0.05 لجميع المجموعات)، مما يشير إلى أن الذاكرة قد تدهورت لدى جميع طيور السمان.

يعد الحصين المنقاري للسمان أمرًا بالغ الأهمية للتمييز في المتاهة Y

أسفر تحليل YMD (الشكل 3) عن تأثير كبير للحالة (F2,20=3.99; p=0.03). وأظهرت الاختبارات اللاحقة أنه في حين كان أداء السمان المصاب بآفة rHp أسوأ بكثير من شمس (ع=0.04)، لم يكن السمان المصاب بآفة cHp (ع=0.12). ويشير هذا النمط من النتائج إلى أن معدل الرطوبة النسبية لطائر السمان، مثل الثدييات، قد يدعم بشكل غير متناسب مهام التعلم المكاني.

مناقشة

النتائج الحالية هي الأولى التي أبلغت عن الفصل الوظيفي على طول المحور rostrocaudal لـ Hp الطيور. تؤكد هذه النتائج جزئيًا وجود تدرج على طول المحور الظهري المركزي الذي يمكن مقارنته في بعض النواحي بالمحور الظهري المركزي للثدييات. على وجه الخصوص، نلاحظ أن rHp ضروري لتحديد الحداثة المكانية أثناء YMD. تتوافق هذه الملاحظة مع النتائج التي تم الحصول عليها في القوارض التي تكمل مهام قابلة للمقارنة بعد الإصابة بـ dHp ([10، 39]؛ لكن انظر [40]).

علاوة على ذلك، تتوافق النتائج الحالية مع تقارير التدرج في محتوى المعلومات المكانية في الطيور Hp، مع تمثيل أكبر المعلومات المكانية في الخلايا الرئيسية لـ rHp [29]. هذا النمط، الذي يعكس التغير في محتوى المعلومات الذي لوحظ على طول المحور الظهري المركزي للقوارض [41] يعزز أيضًا مجموعة الأدلة التي توضح أن المدى المنقاري لـ Hp يدعم بشكل غير متناسب معالجة المعلومات المكانية عالية الدقة عبر كل من Aves و Mammalia.

تكرر البيانات الحالية الملاحظات السابقة [37] التي تفيد بأن طائر السمان، مثل القوارض، سوف يتفاعل مع المحفزات الجديدة بما في ذلك المواقع المكانية الجديدة من خلال الاقتراب من التحفيز الجديد، حتى عندما تكون الحداثة نسبية (على سبيل المثال، تم رؤية التحفيز الجديد ولكن مرات أقل أو منذ فترة أطول). ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه خلال تجربة اختبار YMD، لم تتم رؤية الذراع الجديدة لمدة 24 ساعة. في هذا التأخير، لا يتجمد طائر السمان أيضًا بشكل انتقائي في سياق مرتبط بالخوف سابقًا، مما يشير إلى أن 24 ساعة تتجاوز سعة الذاكرة المكانية لطائر السمان.

تظهر ملاحظة التجميد الانتقائي على فترات زمنية أقصر أثناء التدريب على مركبات الكربون الكلورية فلورية أن طائر السمان، مثل الثدييات، يمكنه ربط محفز ضار بالسياق الذي تم تقديمه فيه، مما يؤدي إلى تجميد طائر السمان بشكل انتقائي في السياق المرتبط بالمحفز. إن ملاحظة أن هذا الارتباط يتم الحفاظ عليه بعد آفات rHp أو cHp لا تتوافق مع غالبية البيانات الخاصة بـ vHp في الثدييات. هناك عدة استنتاجات ممكنة في ضوء هذه الملاحظة. قد تؤدي الآفات الذيلية هنا إلى توفير ما يكفي من الأنسجة للتوسط في مركبات الكربون الكلورية فلورية.

تشير بعض البيانات إلى أن المعادل الوظيفي لـ vHp قد يكون أكبر بكثير في الطيور منه في الثدييات. تشير الدراسات التشريحية في الحمام [26] إلى أن المدخلات من نويات اللوزة المخية غائبة في الثلث المنقاري من HF، ولكنها منتشرة في ثلثي المنطقة الذيلية. تشير هذه الروابط واسعة النطاق إلى أن غالبية Hp الطيور متماثل مع Hp الثدييات البطنية، وأن آفات cHp التي أجريت هنا لم تكن كافية لإزالة هذا الهيكل الموزع بالكامل. قد يكون هذا صحيحًا بشكل خاص بالنسبة لطائر السمان الياباني (أو الجاليفورم بشكل عام) مقارنة بأنواع الطيور الأخرى. يتوافق هذا الاقتراح مع ملاحظات الاختلافات بين الأنواع في معالجة المعلومات المكانية. تختلف أنواع الطيور بشكل كبير فيما يتعلق بمدى الدقة العالية التناظرية للـ dHp المضبوطة مكانيًا[29].

سيكون من البديهي، إذن، افتراض أن الطيور ذات rHp أصغر (على سبيل المثال، الطيور التي لا تخزن طعامًا مؤقتًا) سيكون لها cHp أكبر نسبيًا. تشير البيانات الفسيولوجية الحديثة التي تظهر نقص الخلايا المكانية في طائر السمان حتى في الإحداثيات المنقارية نسبيًا إلى أن rHp قد يكون صغيرًا بشكل استثنائي في طائر السمان، حتى بين الطيور التي لا تخزن الطعام مؤقتًا. وبالتالي، قد يكون CHP كبيرًا بشكل استثنائي في هذه الطيور. يتوافق هذا الاقتراح مع أطلس السمان الحديث المعتمد على التصوير بالرنين المغناطيسي والذي يدعم وجود cHp كبير [42]. من الناحية الوظيفية، فإن فكرة أن طائر السمان قد يكون لديه مركز "معالجة عاطفية" كبير بشكل استثنائي تتفق أيضًا مع استخدام طائر السمان كنموذج للتفاعل مع الإجهاد [43، 44]. وأخيرًا، يظل من الممكن أن تكون مركبات الكربون الكلورية فلورية مستقلة تمامًا عن Hp في الطيور. هناك بيانات في القوارض تشير إلى تورط القشرة الجبهية في التوسط لمركبات الكربون الكلورية فلورية (تمت المراجعة بواسطة [45]).

ويلعب NCL، وهو الهيكل المكافئ في الطيور، دورًا أيضًا في معالجة السياق [46، 47]. من الممكن أن يكون NCL في الطيور، على عكس الثدييات، قادرًا على التوسط في مركبات الكربون الكلورية فلورية حتى في مواجهة الأضرار الجسيمة التي لحقت بالحصين. ومع ذلك، يبدو هذا الاحتمال غير مرجح، نظرًا للتماثل الشامل الموجود بين الحصين في الثدييات والثدييات حتى الآن. وهذا أمر غير مرجح بسبب ملاحظتين إضافيتين. الأول هو أنه، حتى في الثدييات، فإن مدى الحاجة إلى dHp أو vHp بشكل انتقائي لمركبات الكربون الكلورية فلورية يتأثر بالتغيرات الطفيفة نسبيًا في البروتوكول [48]. ومن الجدير بالذكر أن وجود إشارة منفصلة تشير إلى وجود صدمة أثناء التدريب يبدو أنه يجعل التجميد اللاحق عند التعرض للسياق فقط يعتمد بشكل أكبر على vHp. وكان هذا الإشارة غائبا في التجربة الحالية.

بالإضافة إلى ذلك، أبلغت تجربة واحدة على الأقل عن وجود مركبات الكربون الكلورية فلورية المحفوظة في القوارض التي تعاني من آفات انتقائية إما في dHp أو vHp [12]. الأهم من ذلك، في هذه الدراسة، أدت إزالة Hp بالكامل إلى تقليل التجمد بشكل كبير في سياق مرتبط بالصدمة، على الرغم من أن الآفات الانتقائية لأي من نصفي Hp تركت مركبات الكربون الكلورية فلورية سليمة. بشكل جماعي، تزيد هذه الملاحظات من احتمالية دعم مركبات الكربون الكلورية فلورية الموجودة في طائر السمان، مثل الثدييات في بعض الظروف، إما عن طريق rHp أو cHp وحدهما.

على الرغم من الأسئلة المفتوحة المتبقية فيما يتعلق بمدى عدم التجانس الوظيفي لـ CHP، فإن النتائج الحالية توضح أن Hp الطيور، مثل تماثله في الثدييات، غير متجانس وظيفيًا، مع الجزء المنقاري المخصص للحسابات التي تدعم التعلم المكاني والذاكرة.

الكاتب الاشتراكات

تصور: تشيلسي سي دامفوس، نعوم ميلر، ديانو إف مارون.

تنظيم البيانات: تشيلسي سي دامفوس، ديانو إف مارون.

التحليل الرسمي: تشيلسي سي دامفوس، ديانو إف مارون.

الحصول على التمويل: نعوم ميلر، ديانو إف مارون.

التحقيق: تشيلسي سي دامفوس، ديانو إف مارون.

المنهجية: تشيلسي سي. دامفوس، نعوم ميلر، ديانو إف مارون.

إدارة المشروع: تشيلسي سي دامفوس، ديانو إف مارون.

الإشراف: نعوم ميلر، ديانو إف مارون.

الكتابة – المسودة الأصلية: تشيلسي سي دامفوس.

الكتابة – المراجعة والتحرير: تشيلسي سي دامفوس، نعوم ميلر، ديانو إف مارون.

مرجعs

1. كيمورا د. آثار الضرر الانتقائي للحصين على سلوك الإبطال في الفئران. كان جي سيكول، 1958؛ 12: 213.

2. هيوز ك ر. آفات الحصين الظهرية والبطنية وتعلم المتاهة: تأثير البيئة قبل الجراحة. كان جي سيكول، 1965؛ 19: 325-332.

3. نادل L. آفات الحصين الظهرية والبطنية والسلوك. فيسيول بيه، 1968؛ 3: 891-900.

4. Strange BA، Witter MP، Lein ES، Moser EI. التنظيم الوظيفي للمحور الطولي الحصين. ناتشر ريف نيوروسسي، 2014؛ 15: 655-669.

5. فانسيلو إم إس، دونغ إتش دبليو. هل الحصين الظهري والبطني هياكل متميزة وظيفيا؟ الخلايا العصبية، 2010؛ 65: 7-19.

6. سمول إس إيه، شوبيل إس إيه، بوكستون آر بي، ويتر إم بي، بارنز كاليفورنيا. إطار فيزيولوجي مرضي لخلل الحصين في الشيخوخة والمرض. نات القس نيوروسي. 2011; 12: 585-601.

7. Moser E، Moser MB، Andersen P. يتوازى ضعف التعلم المكاني مع حجم آفات الحصين الظهرية، ولكنه نادرًا ما يكون موجودًا بعد الآفات البطنية. ياء نيوروسي، 1993؛ 13: 3916-3925.

8. Moser MB، Moser EI، Forrest E، Andersen P، Morris R. التعلم المكاني باستخدام لوح صغير في الحصين الظهري. بروك ناتل أكاد ساي، 1995؛ 92: 9697-9701.

9. Gray JA، McNaughton N. مقارنة بين التأثيرات السلوكية للحاجز والحصين: مراجعة. نيوروسسي بيوبيهاف القس. 1983؛ 7: 119-188.

10. هونساكر إم آر، فيلدستيد بي إم، روزنبرغ جي إس، كيسنر آر بي. فصل أدوار الظهرية والبطنية CA1 للمعالجة الزمنية للمواقع المكانية والأشياء المرئية والروائح. بيهاف نيوروسي، 200؛ 122: 643.

For more information:1950477648nn@gmail.com