يعد التعلم المسبق للمعلومات غير المقلقة ذات الصلة شرطًا حدوديًا لتجنب إعادة توحيد الذاكرة في حصين الجرذ

للمزيد من المعلومات:ali.ma@wecistanche.com

يمكن تعديل الذكريات المعاد تنشيطها أثناء إعادة التوحيد ، مما يجعل هذه العملية هدفًا علاجيًا محتملاً لاضطراب ما بعد الصدمة (PTSD) ، وهو مرض عقلي يتميز بتجنب المواقف التي تثير مخاوف متعلقة بالصدمة. ومع ذلك ، التجنبذاكرةتعتمد إعادة الدمج على مجموعة من الشروط الحدودية التي لا تزال غير محددة بشكل فضفاض ، مما يحد من القيمة الانتقالية للبحث الأساسي. على وجه الخصوص ، تورط الحُصين في التجنب بدافع الخوفذاكرةلا يزال التوحيد مثيرًا للجدل. من خلال الجمع بين التحليلات السلوكية والفسيولوجية الكهربية في ذكور فئران ويستار ، وجدنا أن التعلم السابق للمعلومات غير المقلقة ذات الصلة ضروري لاستنباط مشاركة الحُصين في التجنبذاكرةإعادة التوحيد ، والذي يرتبط بزيادة في قوة تذبذب ثيتا وغاما والاقتران عبر التردد في الظهري CA1 أثناء إعادة تنشيط استجابة التجنب. تشير نتائجنا إلى أن قرن آمون متورط فيذاكرةإعادة الدمج فقط عندما ينتج عن إعادة التنشيط تمثيلات متناقضة فيما يتعلق بعواقب التجنب وتشير إلى أن التداخل القوي لإيقاعات ثيتا غاما الحصين في وقت الاسترداد هو علامة إعادة توحيد محددة.

الكلمات المفتاحية: التجنب. يخاف؛ تذبذبات جاما قرن آمون؛ إعادة توحيد ذبذبات ثيتا

XAndressa Radiske * و Maria Carolina Gonzalez * و * Sergio A. Conde-Ocazionez و XAnatildes Feitosa و Cristiano A. Ko¨hler و Lia R. Bevilaqua و XMartín Cammarota

معمل أبحاث الذاكرة ، معهد الدماغ ، الجامعة الفيدرالية في ريو غراندي دو نورتي ، آر إن 59056-450 ناتال ، البرازيل

بيان الأهمية

يتميز اضطراب ما بعد الصدمة (PTSD) باستجابات تجنب غير قادرة على التكيف مع المنبهات أو السلوكيات التي تمثل تشابهًا مع بعض جوانب التجربة اللاذعة. يعد اضطراب إعادة الاندماج ، وهي العملية التي تصبح من خلالها الذكريات التي أعيد تنشيطها عرضة للتغييرات ، نهجًا واعدًا لعلاج مرضى اضطراب ما بعد الصدمة. ومع ذلك ، فإن الكثير مما هو معروف عن التجنب بدافع الخوفذاكرةإعادة التوحيد مستمدة من دراسات تستند إلى تكييف الخوف بدلاً من نماذج التعلم التجنب. باستخدام مهمة تجنب التثبيط التدريجي في الفئران ، وجدنا أن الحُصين متورط في ذلكذاكرةإعادة التوحيد فقط عندما اكتسبت الحيوانات استجابة التجنب في بيئة تعلموها سابقًا على أنها آمنة وأظهرت أن زيادة اقتران تذبذب غاما وثيتا أثناء إعادة التنشيط هو توقيع فيزيولوجي كهربائي لهذه العملية.

مقدمة

التجنب هو سلوك دفاعي طبيعي يهدف إلى تجنب المواقف غير المريحة أو المخيفة. ومع ذلك ، في المرضى الذين يعانون من اضطراب ما بعد الصدمة (PTSD) ، يتفاقم بشكل غير متناسب تجنب العواطف والأفكار والمحفزات التي ترمز إلى الأحداث الصادمة أو تشبهها. قد يؤدي إعادة التنشيط إلى جعل الذكريات قابلة للتغير بشكل عابر ، ولكي تستمر ، يجب أن تخضع هذه الذكريات لعملية إعادة استقرار تعتمد على التعبير الجيني وتخليق البروتين يشار إليها باسم إعادة التوحيد ، والتي يمكن خلالها أيضًا تحديثها أو تحسينها (ميسانين وآخرون ، 1968 ؛ سبير ، 1973 ؛ لويس ، 1979 ؛ برزيبيسلاوسكي وسارة ، 1997 ؛ نادر وآخرون ، 2000 ، هاوبريش ونادر ، 2016). لذلك ، تم اقتراح أن التدخلات العلاجية القائمة على التدخل في إعادة توحيد ذاكرة التجنب بدافع الخوف قد تساعد مرضى اضطراب ما بعد الصدمة على إعادة صياغة الذكريات المتطفلة والتعامل مع القلق (Schwabe et al. ، 2014 ؛ Dunbar and Taylor ، 2017). ومع ذلك ، ربما لأن الخوف المشروط ارتبط منذ فترة طويلة بتعزيز استجابات التجنب المدفوعة بالخوف (Mowrer and Lamoreaux ، 1946 ؛ Miller ، 1948) ، تم إجراء معظم الدراسات حول أهمية إعادة الاندماج في علاج الاضطرابات المرتبطة بالتوتر باستخدام نماذج تعلم تكييف الخوف (Johansen et al. ، 2011 ؛ Reichelt and Lee ، 2013). ومع ذلك ، هناك اختلافات مهمة في التشريحية العصبية والكيميائية العصبية بين تكييف الخوف ومعالجة ذاكرة التجنب بدافع الخوف (Wilensky et al. ، 2000 ؛ Tinsley et al. ، 2004 ؛ Alberini ، 2005) وقد فصلت العديد من التقارير بوضوح التجنب الناجم عن الخوف عن التعبير عن الخوف المشروط (Riccio and Silvestri، 1973؛ Overmier and Brackbill، 1977؛ Mineka، 1979). في الواقع ، هناك ندرة في المعلومات حول الظروف السلوكية التي تقيد إعادة توحيد التجنب الناجم عن الخوف والخصائص الفسيولوجية التي تميز هذه العملية عن الظواهر الأخرى التي تعتمد على إعادة تنشيط الذاكرة.

انقر فوق جرعة Cistanche tubulosa للذاكرة

على وجه الخصوص ، لا يزال دور الحُصين ، الموثق جيدًا في إعادة توحيد الذاكرة تكييف الخوف (دي أوليفيرا ألفاريس وآخرون ، 2008 ؛ بيسنارد وآخرون ، 2013 ؛ إيشيكاوا وآخرون ، 2016) ، بعيد المنال في حالة التجنب وقد فشلت بعض التحقيقات ، بما في ذلك تحقيقاتنا ، في العثور على دليل على أن تخليق بروتين de novo hippocampal ضروري لإعادة استقرار ذاكرة التجنب التي يسببها الخوف بعد إعادة التنشيط (Taubenfeld et al. ، 2001 ؛ Cammarota et al. ، 2004 ؛ Power et al. ، 2006 ؛ Arguello et al. ، 2013). أحد التفسيرات المحتملة لهذه النتائج السلبية هو أن ذاكرة التجنب لا تخضع أبدًا لعملية إعادة توحيد ، وهو أمر مستبعد جدًا لأنه تم الإبلاغ عن أن الإعطاء الجهازي لحاصرات تخليق البروتين بعد استرجاع ذاكرة التجنب الناجم عن الخوف يسبب فقدان الذاكرة (Taubenfeld et al. ، 2001). الاحتمال الآخر هو أن إعادة التنشيط تحفز إعادة توحيد ذاكرة التجنب لكن الحُصين لا يلعب أي دور في هذه العملية ، وهو ما يبدو أيضًا غير معقول لأن الحُصين ضروري ، ليس فقط لتوحيد واسترجاع وانقراض استجابة التجنب الناجم عن الخوف (برنابيو) وآخرون ، 1995 ؛ كاماروتا وآخرون ، 2005 ؛ بونيني وآخرون ، 2006) ولكن أيضًا لإعادة توحيد ذاكرة انقراض التجنب (Radiske et al. ، 2015). تشير هذه الملاحظة الأخيرة إلى فرضية ثالثة ، قمنا بالتحقيق فيها في هذه الدراسة ، مفادها أن الحُصين منخرط في إعادة توحيد ذاكرة التجنب بدافع الخوف فقط عندما ينتج عن إعادة التنشيط تنبؤات متناقضة بشأن النتائج المحتملة لاستجابة التجنب.

ترتبط التعديلات في نشاط تذبذب الحصين بمعالجة الذاكرة (Lisman ، 2005). على وجه الخصوص ، ترتبط تفاعلات ثيتا - جاما المتزايدة باسترجاع الذاكرة (Gruber et al. ، 2004 ؛ Montgomery and Buzsaki ، 2007) وتعمل هذه التذبذبات على حساب إشارات عدم اليقين (Garrido وآخرون ، 2015) والتمييز بين الصحيح وغير الصحيح الاستجابات (Sederberg et al. ، 2007) ، وكلها مرتبطة ببعض جوانب إعادة توحيد الذاكرة في الاستعدادات المختلفة (Ferna´ndez et al. ، 2016).

لذلك ، افترضنا أيضًا أن منافسة التتبع في بداية إعادة الدمج تعزز اقتران ثيتا-جاما في الحُصين. لاختبار هذه الافتراضات ، استخدمنا نموذج تجنب التثبيط التنحي (SD-IA) ، وهي مهمة تعليمية تعتمد على الحصين لتجربة واحدة مناسبة لدراسة التغييرات المعتمدة على الوقت والمرتبطة باسترجاع التجنب المكتسب في الفئران.

المواد والأساليب

المواضيع. استخدمنا 3- ذكور فئران Wistar ساذجة عمرها شهر تزن 3 00 - 350 جم للتجارب. تم إيواء الحيوانات في مجموعات مكونة من خمسة أفراد وتم الحفاظ عليها في دورة مضاءة / مظلمة 12:12 ساعة (الأضواء مضاءة في الساعة 6:00 صباحًا) عند 23 درجة مع إمكانية الوصول إلى الطعام والماء. أجرينا التجارب خلال دورة الضوء. تم تدريب الحيوانات واختبارها مرة واحدة فقط. كانت جميع الإجراءات تتبع دليل المعاهد الوطنية للصحة لرعاية واستخدام حيوانات المختبر وتمت الموافقة عليها من قبل لجنة الأخلاقيات المؤسسية المحلية (Comissa˜o de E´tica no Uso de Animais، CEUA). أجريت التجارب مع تعمية حالة علاج الحيوانات.

غرسات القنية ومجموعة الأقطاب الكهربائية المتعددة. زرعنا الحيوانات باستخدام أدلة قياس {0}} من الفولاذ المقاوم للصدأ تستهدف منطقة CA1 من الحصين الظهري (إحداثيات التوضيع التجسيمي ، بالمليمتر: الأمامي الخلفي ، 4.2 ؛ الأمامي الوحشي ، 3. 0 ؛ الظهرية البطنية ، 3 . 0). تم زرع ستة حيوانات بشكل مزمن مع 16- مصفوفات أقطاب قناة في الحصين الظهري الأيسر (إحداثيات التوضيع التجسيمي ، بالمليمتر: الأمامي الخلفي ، 3.6 ؛ الأمامي الوحشي ، 2.4 ؛ الظهري البطني ، 3.6 ملم) ومسماري فوق الجافية موضعيان في العظم الجداري كأرضي أقطاب كهربائية. صُنعت مصفوفات الأقطاب الكهربائية من أسلاك متناهية الصغر (AM Microsystems AM Microsystems) مقطوعة بقطع حادة بطول 50 مترًا ومغلفة بـ PFA وتم وضعها في تكوين 2 8 مع تباعد 250 مترًا بين الأقطاب الكهربائية المجاورة. تم إجراء عمليات الزرع تحت تخدير الكيتامين (80 مجم / كجم) / زيلازين (10 مجم / كجم) ، وبعد الجراحة مباشرة ، تلقت الحيوانات جرعة واحدة تحت الجلد من ميلوكسيكام (0.2 مجم / كجم) كمسكن. بعد الجراحة ، تم إيواء الفئران المزروعة بأقطاب كهربائية بشكل فردي. بدأت الإجراءات السلوكية بعد 7-10 أيام من الجراحة.

التصميم التجريبي والتحليل الإحصائي. قبل التدريب في SD-IA (انظر أدناه) ، تم إخضاع الفئران لواحد من ثلاثة إجراءات مختلفة على النحو التالي. تم التعامل مع الحيوانات الضابطة لمدة 5 دقائق / يوم خلال 5 أيام (مجموعة التحكم). سمح لحيوانات المجموعة ذات المجال المفتوح (OF) باستكشاف 6 0 * 6 {{3 0} * 60 سم باللون الرمادي الفاتح من الساحة لمدة 5 دقائق / يوم لمدة 5 أيام. تم وضع حيوانات مجموعة صندوق التدريب (TB) على منصة SD-IRA TB وسمح لها باستكشاف الجهاز بحرية لمدة 5 دقائق / يوم خلال 5 د. يوم واحد أو 28 يومًا بعد انتهاء هذه الإجراءات ، تم تدريب الفئران على مهمة SD-IA. كان جهاز SD-IA عبارة عن صندوق زجاجي بحجم 50 25 25 سم ومنصة يبلغ ارتفاعها 5- سم ، 8- وعرضها 25- سم في الطرف الأيسر من سلسلة من القضبان البرونزية التي تكونت أرضية الصندوق. للتدريب (تم إجراء جلسة واحدة بين الساعة 8: 00 صباحًا و 11 صباحًا: 00 صباحًا) ، تم وضع الحيوانات على المنصة التي تواجه الركن الخلفي الأيسر لجهاز SD-IRA. عندما تنحىوا ووضعوا أقدامهم الأربعة على الشبكة ، تلقوا 0.8 مللي أمبير (تدريب قوي) أو 0.4 مللي أمبير (تدريب ضعيف) تدافعوا بصدمة القدم خلال ثانيتين وتم إعادتهم على الفور إلى قفص منزلهم. لإعادة تنشيط تتبع ذاكرة التجنب ، بعد 24 ساعة من تدريب SD-IA ، تم وضع الحيوانات مرة أخرى على منصة TB لمدة 40 ثانية. خلال هذه الأربعينيات ، استكشفت الفئران المنصة لتجنب التنحي عنها. تم تقييم الاستبقاء باستخدام مجموعات مستقلة من الحيوانات 3 ساعات أو 1 د أو 14 يومًا بعد إعادة تنشيط ذاكرة SD-IA. للقيام بذلك ، تم وضع الحيوانات على منصة SD-IA TB وتم قياس زمن الانتقال للتخلي عنها. انتهت هذه الجلسة عندما نزل الحيوان إلى الشبكة أو بعد 500 ثانية. لم يتم إعطاء صدمة في القدم. بسبب الحد الأقصى 500 ثانية المفروض على زمن انتقال جلسة اختبار الاستبقاء وحقيقة عدم وجود اختبار ANOVA متعدد العوامل تم التحقق من صحته للمتغيرات اللامعلمية ، يتم التعبير عن البيانات كمتوسطات (نطاقات رُبعية) ويتم تحليلها بواسطة اختبار Mann – Whitney U ثنائي الذيل أو Kruskal- اختبار واليس متبوعًا بمقارنات دن اللاحقة ، عند الاقتضاء. يتم التعبير عن البيانات من التعرض المسبق وجلسات التدريب (بدون فرض سقف) على أنها متوسط ​​SEM وتم تحليلها باستخدام ANOVA متبوعًا باختبار المقارنات المتعددة من Bonferroni. تم تعيين الأهمية عند p 0.05. تم إجراء تحليلات البيانات باستخدام برنامج GraphPad Prism 6 (RRID: SCR _002798).

في الفيزيولوجيا الكهربية في الجسم الحي. تم الحصول على إشارات فسيولوجية عصبية بشكل مستمر باستخدام نظام معالج الإشارات العصبية Cerebus (Black rock Microsystems). تم تضخيم البيانات وتصفيتها بترددات قطع تبلغ 0. 3 و 150 هرتز ، وأخذ عينات عند 1000 هرتز ، وتحليلها في وضع عدم الاتصال في MATLAB (RRID: SCR _001622) باستخدام إجراءات مضمنة ومكتوبة بشكل مخصص ( مربع أدوات معالجة الإشارة). تم تحديد طبقة الخلية الهرمية CA1 من خلال إحداثيات التجسيمي والمعلمات الكهربية القياسية مثل أقصى قوة ثيتا عند الشق الحصيني وانعكاس الطور لنشاط ثيتا عبر الطبقة المشعة (برانكاك وآخرون ، 1993 ؛ براجين وآخرون ، 1995). استخدمنا طريقة الرسم الدوري ولش (نوافذ هامنج 5 ثوانٍ ، 75 بالمائة تداخل) لحوسبة طيف الطاقة. تشير نسبة الطاقة إلى القدرة لكل وحدة تردد تم تطبيعها بواسطة الطاقة خلال حقبة خط الأساس (أول 40 ثانية من التسجيل المستقر في قفص التسجيل). تم الحصول على إمكانات المجال الأساسي في قفص التسجيل ساعة واحدة قبل إعادة تنشيط الذاكرة. تم تعريف قوة النطاق لثيتا ، وجاما البطيئة ، وجاما السريعة على أنها متوسط ​​القدرة في النطاق الترددي من 5-10 ، و35-55 ، و 55-100 هرتز ، على التوالي. لتحليل اقتران التردد المتقاطع ، تم حساب اتساع جاما البطيء والسريع ومراحل ثيتا على طول التسجيل من تحويل هيلبرت للإصدارات المفلترة لكل نطاق تردد. تم إهمال مراحل ثيتا في 18 فترات من 20 درجة. تم حساب متوسط ​​سعة نطاقات جاما لكل حاوية طور ثيتا وتم تطبيعها بمجموع قيم السعة على جميع الصناديق. تم التعبير عن قوة التشكيل بين نطاقات التردد بواسطة مؤشر التشكيل (MI) ، والذي يشير إلى مسافة Kullback-Leiber بين التوزيع المنتظم ودالة الاحتمال المشتقة من متوسط ​​السعة لكل توزيع طور (تورت وآخرون ، 2010). تم الحصول على خرائط التعديل المشترك عن طريق التعبير عن MI للعديد من أزواج النطاق الترددي (عرض نطاق ترددي 4 هرتز ، خطوات 1 هرتز لترددات الطور ؛ عرض نطاق 10 هرتز ، خطوات 5 هرتز لترددات السعة) في مخطط pseudocolor ثنائي الأبعاد (تورت وآخرون ، 2010) . تم الحصول على متوسط ​​MI من خلال حساب متوسط ​​قيم MI المقابلة في (5-10 هرتز) (35-55 هرتز) أو (5-10 هرتز) (55-100 هرتز) لخرائط التشكيل المشترك. تم حساب MIs من أقطاب كهربائية مفردة باستخدام تسجيلات LFP المتجاورة بطول 40- ثانية من جلسة إعادة التنشيط. تم تحديد أحداث سعة جاما البطيئة والسريعة وتم تحديد مرحلة ثيتا المرتبطة. تم تعريف هذه الأحداث على أنها فترات زمنية عندما تتجاوز قوة جاما بمقدار 2 SDs قوتها المتوسطة الزمنية كما في Colgin et al. (2009). لتجنب تحليل أحداث جاما المصطنعة ، لم نأخذ في الاعتبار الفواصل الزمنية مع قوة 6 SDs في الحسابات. تم دمج الأحداث المفصولة بمقدار 100 مللي ثانية واعتبرت حدثًا واحدًا. تم استخراج طور ثيتا في النقاط الزمنية المقابلة للحد الأقصى لكل حدث جاما وتم حساب المتوسط ​​الدائري ، والحصول على قيمة أحادية الطور مرتبطة بحدوث سعة غاما عالية. تم استخدام كاميرات الفيديو الرقمية المثبتة فوق جهاز SD-IA وأقفاص التسجيل لتتبع موضع الحيوان. تم الحصول على بيانات الفيديو بمعدل 30 إطارًا / ثانية وتحليلها باستخدام نظام TopScan (CleverSys). يتم التعبير عن البيانات على أنها SEM المتوسط ​​وتم تحليلها باستخدام اختبار t غير المقيد للطالب أو اختبار t لعينة واحدة بمتوسط ​​نظري 1. تم التحقق من وضع القطب بعد الوفاة. تم تخدير الفئران بعمق وإرواءها داخل القلب أولاً بمحلول ملحي ، ودرجة الحموضة 7.2 ، ثم بنسبة 4 في المائة لامتصاص العرق ، ودرجة الحموضة 7.2. أزيلت الأدمغة ، وتركت في 30 في المائة من السكروز لمدة 48 ساعة ، وقطع إكليليا (50 م أقسام). تم اختيار الأقسام ذات الصلة وملطخة بالبنفسجي الكريزيل لتأكيد موقع القطب. التجارب ، تم غرس 1 لتر من 4 في المائة من الميثيلين الأزرق كما هو موصوف أعلاه وتم أخذ تمديد الصبغة بعد 30 دقيقة كمؤشر على انتشار السيارة / الدواء المحقون مسبقًا. تم تضمين البيانات فقط من الحيوانات المزودة بقنية صحيحة (96 بالمائة) في التحليلات الإحصائية.

نتائج

يؤدي التعرض المتكرر قبل التدريب غير المعزز إلى جهاز التدريب إلى مشاركة الحصين في تعزيز ذاكرة التجنب

لتحديد تأثير التعلم السابق على إعادة توحيد الذاكرة بدافع الخوف ، تم التعامل مع ذكور فئران ويستار (3 أشهر ؛ 3 0 0 -35 0 ز) (مجموعة التحكم) أو يُسمح باستكشاف ساحة OF (مجموعة OF) أو SD-IA TB (مجموعة TB) بحرية لمدة 5 دقائق مرة واحدة يوميًا لمدة 5 د. بعد أربع وعشرين ساعة ، تم تدريب الحيوانات على SD-IA (0. صدمة قدم 8 مللي أمبير / 2 ثانية) وبعد ذلك تم إرسال يوم واحد إلى جلسة إعادة تنشيط للذاكرة غير معززة لمدة 40- ثانية. بعد ذلك مباشرة ، تلقت الجرذان حقنًا ثنائية للمركبة (VEH ؛ 0. 9٪ من محلول ملحي) ، أو مانع النسخ الجيني AMA (45 نانوغرام / جانب) ، أو مثبط تخليق البروتين ANI (16 0 جم / الجانب) في منطقة CA1 من الحصين الظهري. أظهر التحكم والحيوانات الاحتفاظ الطبيعي بذاكرة SD-IA أثناء جلسة اختبار أجريت بعد 24 ساعة من إعادة التنشيط بغض النظر عن العلاج. أظهرت حيوانات السل التي تلقت VEH أيضًا احتباسًا طبيعيًا ، ولكن تلك التي أعطيت AMA أو ANI كانت فاقدًا للذاكرة (الشكل 1 ب ؛ المجموعة الضابطة: H 0. 85 0 1 ، الصفحة 0. 6537؛ المجموعة: H 0.1925 ، p 0.9082 ؛ مجموعة السل: H 12.23 ، p 0.0022 ، VEH مقابل AMA p 0.05 ، VEH مقابل ANI p 0.01 في مقارنات دن المتعددة بعد اختبار Kruskal-Wallis).

تسببت إدارة ما بعد التنشيط داخل CA1 لـ AMA و ANI أيضًا في فقدان ذاكرة حيوانات السل المدربة على SD-IA باستخدام صدمة القدم الضعيفة (0. 4 مللي أمبير / 2 ثانية ؛ الشكل 1 ج ؛ مجموعة التحكم: H {{7} } .2679، p 0. 8747؛ TB group: H 14.96، p 0. 0 0 06، VEH vs AMA p 0.05، VEH vs ANI p 0.001 in مقارنات دن المتعددة بعد اختبار Kruskal-Wallis).

بالاتفاق مع الفكرة القائلة بأن التعلم المسبق للمعلومات غير المتضاربة هو شرط ضروري لاشتراك الحُصين في إعادة توحيد ذاكرة التجنب ، فقد استمر فقدان الذاكرة الناجم عن AMA و ANI لمدة 14 يومًا على الأقل (الشكل 1D ؛ H 15.43 ، p { {4}}. 0 0 0 4، VEH vs AMA p 0. 0 0 1، VEH vs ANI p 0.05 بوصة مقارنات دن المتعددة بعد اختبار Kruskal-Wallis) ولم يتم ملاحظتها عندما تم حقن AMA و ANI بعد 6 ساعات (الشكل 1E ؛ H 2.376 ، ص 0.3049) أو في حالة عدم إعادة تنشيط الذاكرة (الشكل 1F ؛ H 2.282 ، ص 0.3196) ) ، عندما اختبرنا الحيوانات للاحتفاظ بها لمدة 3 ساعات بدلاً من 24 ساعة بعد إعادة التنشيط (الشكل 1G ؛ H 1.959 ، ص 0.3754) ، أو عندما قدمنا ​​الحيوانات إلى جلسة تعرض مسبق لمرض السل (الشكل 1H ؛ H 1.478 ، p) 0.4776).

قلل التعرض المسبق المتكرر لمرض السل من وقت الاستجابة التدريجي في التدريب ولكنه لم يؤثر على قوة ذاكرة SD-IA أو ثباتها (الشكل 2 أ ، يسار: F (2،47) 26.46 ، ص 0. 0 0 تأثير 1 قبل التعرض ؛ t (47) 2.144 ، p 0. 0 5 لمجموعة التحكم مقابل مجموعة OF ؛ t (47) 7.1 {{3 {33}}}} 6 ، ص 0. 0 0 1 لمجموعة التحكم مقابل مجموعة TB ؛ t (47) 4.994 ، ص 0. 00 1 لمجموعة OF مقابل مجموعة TB في Bonferroni's اختبار المقارنات المتعددة بعد ANOVA أحادي الاتجاه ؛ الشكل 2 أ ، اليمين ، اليوم 1: H 0.4478 ، ص 0.7994 ؛ اليوم 14: H 0.2072 ، ص 0.9016). علاوة على ذلك ، لم تؤثر إعادة التنشيط غير المعزز على قوة استجابة التجنب المكتسبة بغض النظر عن شدة صدمة القدم أثناء التدريب (الشكل 2 ب ، ج ؛ U 24.50 ، ص 0.9999 ، مجموعة no-RA مقابل مجموعة RA للتدريب القوي و U 20.00 ، ص 0.5594 ، مجموعة no-RA مقابل مجموعة RA ، للتدريب الضعيف).

التعبير عن عامل النسخ Zif268 هو علامة انتقائية لإعادة توحيد الحصين (لي وآخرون ، 2 0 0 4) ، والتفعيل الدوائي لإشارات مستقبلات الأدرينالية يعزز الخوف من إعادة توحيد الذاكرة (ولكن انظر أيضًا مورافييفا و ألبريني ، 2 0 1 0 ؛ De˛biec وآخرون ، 2 0 11). في حيوانات السل ، ولكن ليس في الحيوانات الضابطة ، أدى التسريب داخل CA1 لـ Zif268 oligodeoxynucleotides المضاد للحساسية (2 نانومول / جانب) 9 0 دقيقة قبل إعادة تنشيط الذاكرة إلى فقدان الذاكرة بعد 24 ساعة (الشكل 3 أ ؛ المجموعة الضابطة: U 49.5 { {55}}، p 0. 9999، MSO vs ASO؛ TB group: U 7.5 0، p 0. 00 0 7، MSO vs ASO في اختبار Mann – Whitney) في حين أن إعطاء داخل الصفاق لمنبه مستقبلات الأدرينالية ISO (5 مجم / كجم) فور إعادة التنشيط أدى إلى إبطاء تآكل الذاكرة (الشكل 3 ب ؛ U 15. {{8 0}} {{ 89}} ، ص 0. 0 {{1 0 0}} 73 ، VEH مقابل ISO في اختبار مان ويتني). علاوة على ذلك ، فإن إدارة AMA و ANI بعد إعادة تنشيط ذاكرة SD-IA لم تؤثر على الاحتفاظ في الحيوانات التي تلقت مضاد NMDAr AP5 (5 جم / جانب) في الظهري CA1 بعد كل جلسة تعرض مسبق (الشكل 4 أ ، اليسار: F (4،196) 5.472 ، p 0.0003 لتأثير العلاج ؛ F (1،49) 15.81 ، p 0.0002 لتأثير الجلسة ؛ F (4،196) 5.248 ، p 0.0005 للتفاعل ؛ الجلسة 4- AP5: t (245) 4.038 ، p 0.001 مقابل الجلسة 4- VEH ؛ الجلسة 5- AP5: t (245) 4.179، p 0.001 مقابل الجلسة 5- VEH في اختبار المقارنات المتعددة من Bonferroni بعد ANOVA ثنائي الاتجاه ؛ الشكل 4 أ ، اليمين: VEH بعد التعرض المسبق المتكرر: H 12.96 ، p 0.0015 ، VEH مقابل AMAp 0.01 ، VEH مقابل ANI p 0.05 ؛ AP5 بعد التعرض المسبق المتكرر: H 2.046 ، p 0.3595 في مقارنات Dunn المتعددة بعد اختبار Kruskal-Wallis) أو عندما انقضى الوقت بين الأخير تم زيادة جلسة التعريض المسبق وجلسة التدريب من 1 إلى 28 د. ومع ذلك ، فإن إعادة التعرض لـ SD-IA TB ، ولكن ليس إلى ساحة OF ، بعد 27 يومًا من آخر جلسة تعرض مسبق استعاد تأثير فقدان الذاكرة لـ AMA و ANI (الشكل 4C يسار: المجموعة المعالجة: H 0.07045 ، ص 0.9654 ؛ المجموعة: H 3.214 ، p 0.2005 ؛ المجموعة المعاد تعريضها: H 19.20 ، p 0.0001 ، VEH مقابل AMAp 0.001 ، VEH مقابل ANI p 0.001 في مقارنات دن المتعددة بعد اختبار Kruskal-Wallis)

تزيد إعادة توحيد الذاكرة التجنبية من اقتران ثيتا-جاما في الحصين

تم تمييز إعادة توحيد الذاكرة على نطاق واسع على المستويين الدوائي والجزيئي (Alberini، 2005؛ Tronson and Taylor، 2007؛ Haubrich and Nader، 2016). ومع ذلك ، فإن تحليلات الفيزيولوجيا الكهربية لهذه العملية مفقودة ، مما أعاق حتى الآن وصف التواقيع الكهربية المحددة لإعادة التوحيد.

في الحصين ، ترتبط تذبذبات المجال المحلي (LFP) في نطاق ثيتا (5-1 0 هرتز) باكتشاف الطوارئ (Nokia و Wikgren ، 2 0 1 0) ، في حين أن التذبذبات البطيئة (35-55 هرتز) وغاما السريعة (55-1 0 0 هرتز) تشارك في نقل المعلومات من وإلى مناطق الدماغ الأخرى (فرايز ، 2 0 0 9). تنشأ جاما البطيئة في CA3 وتنتشر إلى طبقة CA1 المشعة عبر ضمانات Schaffer ، بينما يبدو أن نشاط جاما السريع يتولد بشكل أساسي في القشرة المخية الأنفية الداخلية وينتشر إلى الطبقة الجزيئية اللاكونوزية ، على الرغم من بقاء الأصل الحقيقي وطبيعة هذا النشاط التذبذب ليتم توضيحها بالكامل (Csicsvari وآخرون ، 2 0 0 3 ؛ كولجين وآخرون ، 2 0 0 9 ؛ Zemankovics وآخرون ، 2 {{1 0 6}} 13 ؛ Laszto´ czi and Klausberger ، 2014 ، 2016). يمكن أيضًا تسجيل تذبذبات جاما البطيئة والسريعة من الطبقة الهرمية CA1 (بتلر وآخرون ، 2016) ، حيث يعكس اقترانهم بثيتا تكامل المعلومات الجديدة مع تلك المسترجعة من مخازن الذاكرة طويلة المدى أثناء التعلم (Fell و Axmacher ، 2011 ؛ يافي وآخرون ، 2014). لتحديد ما إذا كان نشاط LFP الناجم عن إعادة التنشيط يختلف بين الحيوانات التي استردت للتو استجابة التجنب (مجموعة التحكم) والحيوانات التي أعادت أيضًا توحيد تلك الاستجابة (مجموعة السل) ، قمنا بتسجيل LFPs في طبقة الخلايا الهرمية الظهرية CA1 وقمنا بتحليل التغييرات في التذبذب النمط أثناء إعادة تنشيط ذاكرة SD-IA عن طريق قياس القوة النسبية لنطاقي ثيتا وجاما. وجدنا أن سعة تذبذبات جاما البطيئة زادت في كل من مجموعتي التحكم والسل أثناء إعادة التنشيط (الشكل 5C ؛ المجموعة الضابطة: t (5) 2.605 ، p 0.0480 ؛ مجموعة السل: t (5) 5.182 ، p 0.0035 في {{35) }} عينة اختبار t مع المتوسط ​​النظري 1 ؛ مجموعة التحكم مقابل مجموعة السل: t (10) 1.858 ، p 0.0928 في اختبار t غير المقترن) ، بالاتفاق مع التقارير التي تشير إلى أن جاما البطيئة متورطة في استرجاع الذاكرة (Colgin ، 2015) . أظهرت حيوانات السل ، ولكن ليس الحيوانات الضابطة ، زيادة في قوة ثيتا وقوة جاما السريعة (الشكل 5C ؛ مجموعة السل: t (5) 8.754 ، p 0.0003 لنطاق ثيتا ؛ t (5) 3.601 ، p 0.0155 لنطاق جاما السريع في 1- نموذج t-test بمتوسط ​​نظري 1 ؛ مجموعة التحكم مقابل مجموعة TB: t (10) 2.524 ، p 0.0302 لنطاق ثيتا ؛ t (10) 2.527 ، p 0.0300 لنطاق جاما السريع في اختبار t غير المقترن ). باستخدام MI (Canolty et al. ، 2006 ؛ Tort et al. ، 2010) ، وجدنا أن سعات جاما البطيئة والسريعة تقترن بثيتا أثناء إعادة تنشيط ذاكرة SD-IA وأن هذا التعديل كان أقوى في حيوانات السل منه في الحيوانات الضابطة (الشكل 5F ؛ مجموعة التحكم مقابل مجموعة السل: t (10) 3.639 ، p 0.0045 لجاما بطيئة ثيتا ؛ t (10) 3.963 ، p 0.0027 لجاما ثيتا السريعة في اختبار t غير الزوجي). للتحقيق فيما إذا كان هذا الاختلاف في قوة الاقتران يعكس بالفعل معالج ذاكرة نشط كان ببساطة نتيجة لتحديد المرحلة المحسنة بسبب زيادة قوة ثيتا في حيوانات السل (Canolty et al. ، 2006 ؛ Tort et al. ، 2008) ، قمنا بإلغاء استجابات LFP تم التسجيل خلال جلسة إعادة تنشيط SD-IA التي تستغرق 40- ثانية في فواصل زمنية بطول 1- ثانية وقوة ثيتا المتكافئة بين حيوانات التحكم وحيوانات السل (الشكل 5G ، يسار: مجموعة التحكم مقابل مجموعة TB: t ( 10) 0.1640، p 0.8730 في اختبار t غير المزاوج) لإعادة حساب MI من خلال مراعاة العصور التي تكون فيها قيم طاقة ثيتا أعلى أو أقل من النسبة المئوية الخمسين ، على التوالي. وجدنا أنه ، حتى في ظل هذه الظروف الصارمة ، كان MI أعلى في السل منه في الحيوانات الضابطة (الشكل 5G ، يمين: مجموعة التحكم مقابل مجموعة السل: t (10) 3.006 ، p 0.0132 لجاما بطيئة ثيتا ؛ t (10) 5.409 ، p 0.0003 لجاما سريعة ثيتا في اختبار t غير المزاوج).

أظهر تحليل توزيع سعة جاما الطبيعية على مراحل ثيتا أنه في حيوانات السل ، ولكن ليس في الحيوانات الضابطة ، حدثت القوة القصوى لمكونات جاما البطيئة والسريعة بالقرب من ذروة دورة ثيتا أثناء إعادة تنشيط الذاكرة (الشكل 5 ح ، يسار). لقد حددنا أيضًا توزيع طور ثيتا لأحداث جاما البطيئة والسريعة ، والتي تم تحديدها على أنها فترات تجاوزت فيها قوة النطاق الفرعي لتردد جاما المحدد 2 SDs ، ووجدنا أنه في حيوانات السل ، حدثت أحداث جاما بطيئة وسريعة في مراحل مختلفة من دورة ثيتا ، مع نوبات جاما البطيئة المركزة على الجزء الصاعد المتأخر وأحداث جاما السريعة في المرحلة التنازلية المبكرة لموجة ثيتا (الشكل 5H ، يمين: 347.18 درجة 5.33 لأحداث جاما البطيئة و 36.34 درجة 13. {{15} } 3 لأحداث جاما السريعة ، متوسط ​​الانحراف الزاوي للطور ؛ F (2،1 0) 7.11، p 0. 048 في اختبار Hotelling للعينة المزدوجة من أجل متوسطات زاوية متساوية ؛ توزيع الطور غير المنتظم p 0.001 في Rayleigh اختبار ؛ 0 درجة تعرف بأنها ذروة دورة ثيتا).

كان التعديل التفاضلي لنطاقات جاما البطيئة والسريعة التي لوحظت في حيوانات السل أثناء إعادة تنشيط الذاكرة مستقلاً عن عدد أحداث جاما (الشكل 5I ؛ أحداث جاما البطيئة: t (1 {4}}) 2.194 ، ص 0 .0529 ، مجموعة التحكم مقابل مجموعة السل ؛ أحداث جاما السريعة: t (10) 1.470 ، p 0.1724 ، مجموعة التحكم مقابل مجموعة السل ؛ اختبار t غير المزاوج).

مناقشة

التعلم السابق غير المتقطع هو شرط حدودي لتوحيد ذاكرة التجنب

إعادة التوحيد ليست نتيجة ضرورية لإعادة تنشيط الذاكرة ، ولكن هناك ظروف تجريبية تقيد هذه العملية. تم بالفعل وصف العديد من هذه الشروط الحدودية ، على الرغم من وجود تقارير متضاربة حول كل واحدة منها ، وهذا ليس مفاجئًا نظرًا لعدد المتغيرات السلوكية والتفاعلات الفسيولوجية التي يمكن أن تؤثر على إعادة تنشيط الذاكرة واسترجاعها (نادر وهاردت ، 2009). ومع ذلك ، فإن اكتشاف أن تثبيط تخليق بروتين الحصين بعد إعادة تنشيط تجنب الخوف لا يؤدي إلى فقدان الذاكرة المستمر كان ثابتًا بشكل ملحوظ بمرور الوقت (Taubenfeld et al. ، 2001 ؛ Cammarota et al. ، 2004 ؛ Power et al. ، 2006 ؛ Arguello وآخرون ، 2013) ، يدعمون فكرة أن الحُصين ليس متورطًا في إعادة ترسيخ ذاكرة التجنب بدافع الخوف. على النقيض من هذا الرأي ، تُظهر تجاربنا أن الحُصين يشارك بالفعل في إعادة توحيد ذاكرة التجنب ، ولكن فقط عندما تم تعريض الحيوانات مسبقًا بشكل متكرر لبيئة التدريب قبل الحصول على تتبع ذاكرة التجنب. يعتمد هذا التأكيد على النتائج التي توضح أن الإدارة داخل CA1 لـ AMA أو ANI مباشرة بعد إعادة التنشيط تسبب في فقدان الذاكرة المعتمد على الوقت لذاكرة SD-IA في الحيوانات المعرضة مسبقًا (مجموعة السل) ، ولكن ليس في الجرذان غير المعرضة مسبقًا (مجموعة التحكم) أو الجرذان قبل - يتعرض لساحة OF لا علاقة لها بـ SD-IA TB (مجموعة OF). علاوة على ذلك ، لم يحدث تأثير فقدان الذاكرة لـ AMA و ANI عندما تم تقييم الاحتفاظ بعد 3 ساعات من إعادة التنشيط وتم تقليده عن طريق منع التعبير عن علامة إعادة التوحيد Zif268 في الحصين. من غير المحتمل أن يكون التثبيط الكامن مسؤولاً عن نتائجنا لأنه تم الإبلاغ عنه مرارًا وتكرارًا أن التعرض المسبق لسياق التدريب يزيد المخاوف من قوة الذاكرة بدلاً من تقليلها (Pisano et al. ، 2012) ، والتي بدورها يجب أن تجعل الذاكرة مقاومة لإعادة التوحيد (سوزوكي وآخرون ، 2004 ؛ وانج وآخرون ، 2009). على أي حال ، لم يغير التعرض المسبق لجهاز SD-IA من قوة أو استمرار ذاكرة SD-IA ، وكان تأثير AMA و ANI على إعادة التوحيد مستقلاً عن قوة استجابة التجنب ، والتي جنبًا إلى جنب مع حقيقة أن أدى التعرض المسبق المتكرر إلى جعل الأثر قابلاً للتأثر بدلاً من مقاومة التلاعب في الحصين ، مما يسمح لنا أيضًا بتجاهل أي تأثير محتمل لتأثير يشبه تسهيل التعرض المسبق مشابه للتأثير الموصوف لتشكيل ذاكرة تكييف الخوف السياقي (Fanselow ، 1990 ؛ Barrientos et al. ، 2002).

يدعم الحصين المخطط الترابطي الذي ينظم المعرفة المكتسبة سابقًا ويحسب إشارات عدم التطابق (Vinogradova، 2001؛ Lisman and Grace، 2005؛ Schiller et al.، 2015). لذلك ، تم اقتراح أن قرن آمون يعمل على وجه التحديد في إعادة توحيد الذاكرة عندما تحدث إعادة التنشيط بالتزامن مع اكتشاف أخطاء الجدة أو التنبؤ (موريس وآخرون ، 2006 ؛ روساتو وآخرون ، 2007 ؛ فرنانديز وآخرون ، 2016). ومع ذلك ، في تجاربنا ، لم ترتكب حيوانات السيطرة ولا السل أي خطأ أو تعلمت أي معلومات جديدة أثناء جلسة إعادة التنشيط ، لكن بلا شك كانت لديهم توقعات مختلفة حول النتائج المحتملة لهذه الجلسة. بالنسبة للحيوانات الضابطة ، كانت النتيجة الوحيدة المتوقعة للتنحي عن المنصة الآمنة أثناء إعادة التنشيط هي صدمة القدم ، بينما بالنسبة لفئران السل ، لم تكن عواقب هذا الإجراء متوقعة بشكل لا لبس فيه. لذلك ، من المغري التكهن بأن ما يحفز تورط الحُصين في إعادة توحيد ذاكرة التجنب بدافع الخوف ليس التناقض بين الحقائق والتنبؤات أو تصور الجدة ، بل هو عدم اليقين بشأن الآثار اللاحقة للتجنب الناتجة عن المقارنة بين التنافس على التمثيلات المتناقضة.

النشاط التذبذبي في الحُصين وإعادة توحيد ذاكرة التجنب ترتبط تذبذبات ثيتا الحصين باسترجاع المعلومات ذات الصلة بالاختيار أثناء اتخاذ القرار (Womelsdorf et al. ، 2010) وتنسيق إعادة تنشيط المدخلات المختلفة مما يزيد من دقة المقارنات (Vinogradova ، 2001). أظهرت تسجيلاتنا الفيزيولوجية الكهربية أن قوة CA1 ثيتا زادت في حيوانات السل ، ولكن ليس في الحيوانات الضابطة ، أثناء إعادة تنشيط الذاكرة ، مما يشير إلى أن نشاط ثيتا الحصين قد يعكس حساب المعلومات المتضاربة في بداية إعادة التوحيد. تم اقتراح أن ترددات جاما البطيئة تعزز استرجاع الذاكرة بينما تسهل إيقاعات جاما السريعة ترميز وإعادة تشفير المعلومات السياقية الحالية (Colgin ، 2016). بالاتفاق مع هذه التقارير ، وجدنا أن كلاً من حيوانات السيطرة وحيوانات السل أظهرت نشاط جاما بطيئًا متزايدًا ، في حين أن حيوانات السل فقط قدمت تغييرات في نطاق جاما السريع أثناء إعادة تنشيط الذاكرة. في اللوزة ، ترتبط قوة جاما السريعة بإشارات الأمان ومن المعروف أن التعبير عن حالات الأمان والكره يتضمن تفاعلًا متزامنًا لهذه البنية مع الحُصين (Stujenske et al. ، 2014). بعد ذلك ، فإن التفسير البديل لنتائجنا هو أن زيادة نشاط جاما الحصين السريع الذي لوحظ في حيوانات السل يعكس إعادة تنشيط التمثيل غير المثير الذي تم تعلمه أثناء التعرض المتكرر لجهاز التدريب.

ترتبط تفاعلات ثيتا-جاما باللدونة المشبكية ، واسترجاع الذاكرة ، والتواصل بين مناطق الدماغ (ليسمان ، 2005 ؛ كانولتي آند نايت ، 2010 ؛ جوترا وبافالو ، 2010 ؛ ليستينج وآخرون ، 2011). لقد وجدنا أن طور ثيتا يعدل بقوة سعة نطاقات جاما البطيئة والسريعة أثناء إعادة تنشيط الذاكرة في مرض السل ، ولكن ليس في الحيوانات الضابطة ، مما يشير إلى أن قوة اقتران التردد المتقاطع في الحصين هو ارتباط كهربائي فيزيولوجي لإعادة توحيد الذاكرة. على الرغم من الإبلاغ عن الاختلافات المعتمدة على السرعة في نشاط الحُصين LFP (Whishaw and Vanderwolf ، 1973 ؛ Montgomery et al. ، 2009 ؛ Newman et al. ، 2013) ، فمن غير المرجح أن الاختلافات في النشاط الحركي يمكن أن تفسر نتائجنا لأن كلا التحكمين وحيوانات السل بقيت في منصة السل في حالة حركة دنيا (متوسط ​​السرعة 1 سم / ثانية) أثناء جلسة إعادة التنشيط.

الاستنتاجات والآثار المحتملة

يمكن أن تستند التدخلات السريرية التي تهدف إلى التخفيف من التذكر المستمر للتجارب الصادمة ، ليس فقط إلى تعطيل إعادة توحيد الذاكرة لتجنب انقراض الذاكرة (Vervliet et al.، 2013؛ Schwabe et al.، 2014). الانقراض هو العملية التي ينخفض ​​بها احتمال انبعاث استجابة مكتسبة عند إعادة التنشيط غير المعزز المتكرر وينطوي على تكوين ذاكرة مثبطة تنتهي بالتنافس مع التتبع الأصلي. تعد إعادة التوحيد والانقراض عمليتين حصريتين (Merlo et al. ، 2014) وقد تم اقتراح أن ما إذا كان الاسترجاع يؤدي إلى تعلم الانقراض أو إعادة توحيد الذاكرة يعتمد على الظروف الحدودية السائدة أثناء جلسة إعادة التنشيط. ومع ذلك ، على الرغم من أن الانقراض وإعادة الاندماج حصريان لبعضهما البعض ، فإن أثر الذاكرة المثبط الناجم عن تعلم الانقراض يكون عرضة لإعادة التوحيد (روساتو وآخرون ، 2010). على سبيل المثال ، تخضع ذاكرة الانقراض SD-IA لعملية إعادة توحيد تعتمد على تخليق البروتين في الحُصين عند إعادة التنشيط ويمكن لمعالجتها إما استعادة استجابة التجنب أو تعزيز تتبع ذاكرة الانقراض (Radiske et al.، 2015؛ Rosas-Vidal et al.، 2015). تشير هذه النتائج ، جنبًا إلى جنب مع النتائج المقدمة في هذه الدراسة ، بقوة إلى أن الحُصين منخرط في إعادة توحيد الذاكرة عند اكتشاف إشارات متضاربة أثناء جلسة إعادة التنشيط وأن التمثيل الذكري الذي يتحكم فعليًا في سلوك الحيوان في تلك الجلسة هو الذي يصبح عرضة للتدخل الدوائي ، على النحو الذي اقترحته نظرية هيمنة التتبع (Eisenberg et al. ، 2003). في هذا الإطار ، نقترح أن العلاجات القائمة على تداخل إعادة توحيد الذاكرة يجب أن تكون مفضلة لعلاج الصدمات والرهاب المرتبط بالسياقات المألوفة ، في حين أن التدخلات القائمة على تسهيل الانقراض يجب أن تكون الوصفة المفضلة عندما تنبع الأحداث المؤلمة من خلفيات غير مألوفة . أخيرًا ، تشير نتائجنا أيضًا إلى أن تحليلات اقتران اتساع الطور من إشارات EEG المسجلة أثناء العلاجات النفسية القائمة على إعادة التوحيد يمكن أن تكون مفيدة للتحقق من الحدوث الفعلي لهذه العملية والتنبؤ بفعالية العلاج.