إعادة تنشيط الذكريات بوساطة الحصين أثناء إعادة الدمج لتعطيل الخوف، الجزء 2

بعد ذلك، قمنا بتقييم الآثار طويلة المدى لتلاعبنا. تم تكرار النتائج المذكورة أعلاه بتصميم تجريبي مماثل.

يمكن القول أن هناك علاقة قوية بين التأثيرات طويلة المدى والذاكرة. من ناحية، يمكن أن يكون للتأثيرات طويلة المدى تأثيرات عميقة على الذاكرة، ومن ناحية أخرى، يمكن أن تؤثر الذاكرة على تأثيراتنا طويلة المدى.

بادئ ذي بدء، ينعكس التأثير طويل المدى على الذاكرة بشكل أساسي في جانبين: الأول هو التأثير على الوظائف الفسيولوجية للأشخاص، والآخر هو التأثير على الحالة النفسية للناس.

يمكن أن تؤثر التأثيرات طويلة المدى على وظائف أعضاء الجسم، كما هو الحال في مجالات مثل النظام الغذائي والنوم وممارسة الرياضة. إذا عشنا في بيئة غير صحية لفترة طويلة، مثل الأكل غير المتوازن، وسوء نوعية النوم، وعدم ممارسة الرياضة على المدى الطويل، وما إلى ذلك، فإن هذه الآثار الضارة طويلة المدى ستترك ذاكرة معينة في جسمنا، وبالتالي تؤثر على دماغنا. النشاط والذاكرة.

وفي الوقت نفسه، فإن التأثيرات طويلة المدى ستؤثر أيضًا على حالتنا العقلية، مثل التوتر الزائد والقلق والضغط النفسي، مما سيؤذي ذاكرتنا.

كما أن التأثير طويل المدى للذاكرة مهم جدًا أيضًا. يمكن للذاكرة الجيدة أن تمنحنا قدرًا أكبر من الوضوح والاستقلالية والثقة، مما يمنحنا سيطرة أكبر على حياتنا وعواقبنا طويلة المدى. يمكن أن يساعدنا على ضبط حالتنا بشكل أفضل، وبالتالي تقليل التوتر والقلق والعوامل السلبية الأخرى، وتحسين قدرتنا على مقاومة الإحباط، وتعزيز قدرتنا على التكيف.

لذلك، يجب علينا الانتباه إلى تأثير التأثيرات طويلة المدى علينا في حياتنا اليومية، والاهتمام بالصحة والحالة العقلية الجيدة، وتنمية عادات المعيشة الصحية والقدرة على التكيف الجيد، لإفساح المجال كاملاً لذاكرتنا والتأقلم بشكل أفضل مع آثار طويلة المدى، وتحقيق نمو كبير من تلقاء نفسها. 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 لـ Cistanche deserticola 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

ومع ذلك، فبدلاً من إعطاء الفئران اختبار العودة إلى وضعها الطبيعي بعد الصدمة المباشرة، تركنا الفئران دون إزعاج في قفصها المنزلي لمدة أسبوعين بعد الانقراض ثم أعطيناها اختبارًا لخوف التعافي التلقائي (الشكل 1ن).

بعد أربع وعشرين ساعة من تكييف الخوف (الشكل 1o)، أثناء الاستدعاء، تجمدت مجموعات ChR2 الإيجابية والمحايدة بشكل أقل في النصف الأخير من الجلسة مقارنة بعناصر تحكم eYFP (الشكل 1ع). لم نر أي اختلافات جماعية أثناء الانقراض (الشكل 1Q والشكل التكميلي 1 ج).

تمشيًا مع التأثيرات التي شوهدت أثناء الاستدعاء، كشف اختبار الاسترداد التلقائي أن كلا من الفئران الإيجابية والمحايدة لـ ChR2 تجمدت بشكل أقل مقارنة بعناصر تحكم eYFP ومقارنة بمجموعة ChR2 السلبية مما يدل على أن تلاعبنا أنتج تأثيرات دائمة على عمليات استرجاع ذاكرة الخوف الواضحة بعد أسبوعين من الانقراض (الشكل 1 أ). 1ر، ق).

الأهم من ذلك، أننا أظهرنا الانخفاض الملحوظ في التجميد بعد وضع العلامات وتحفيز الذاكرة الإيجابية، ولا يمكن أن يعزى فقط إلى الحقن الفيروسي أو التحفيز الضوئي وحده. على وجه التحديد، وجدنا أن إعادة تنشيط الذاكرة الإيجابية الموسومة (تعرض الإناث) (الشكل التكميلي 3 أ)، بعد أن تم ضبط الفئران على FC لإظهار زيادة تجميد ما بعد الصدمة (الشكل التكميلي 3 ب، ج)، أدى إلى انخفاض تجميد الفئران ChR2 فقط التي تلقت تحفيزًا بالليزر .

كان هذا بالمقارنة مع فئران ChR2 التي لم تتلق التحفيز، وفئران eYFP التي تلقت التحفيز، ومجموعة عدم وجود فيروس/لا ليزر. كان هذا صحيحًا أثناء الاستدعاء (الشكل التكميلي 3 د)، وفي اليوم الأول من الانقراض، وخلال أول 3 دقائق من الانقراض (الشكل التكميلي 3 هـ، و). كما هو متوقع ، لم نر أي اختلافات في المجموعة أثناء الصدمة المباشرة (الشكل التكميلي 3g) ولكننا شهدنا انخفاضًا كبيرًا في التجمد في مجموعة ChR 2- Laser On مقارنة بجميع المجموعات الأخرى عند الإعادة (الشكل التكميلي 3h، I).

علاوة على ذلك، كان هذا التأثير موجودًا فقط عندما تلقت الفئران إعادة تنشيط اصطناعي للذاكرة الموسومة في سياق FC (الشكل التكميلي 4 أ). بعد ذلك، قمنا بوضع علامة على الذاكرة الإيجابية (تعرض الإناث) ثم الفئران FC التي أظهرت تجميد ما بعد الصدمة (الشكل التكميلي 4 ب).

عندما تم إعادة تنشيط هذه الذاكرة في سياق جديد وتم إرجاع الفئران إلى سياق التكييف بعد 24 ساعة، لم ينخفض ​​التجميد في مجموعة ChR2 أثناء الاستدعاء (الشكل التكميلي 4 ج).

ظل التجميد مشابهًا لضوابط eYFP طوال فترة الانقراض وإعادة الوضع (الشكل التكميلي 4 د ، هـ). تقدم هذه النتائج دليلًا على أن تلاعبنا يحدث عن طريق إعادة الدمج، حيث إنه خاص بالوقت الذي تختبر فيه الفئران استرجاعًا طبيعيًا لذاكرة الخوف، والذي في هذه الحالة، يتم تحفيزه عن طريق التعرض للسياق المشروط.

التكافؤ مهم: إعادة التنشيط الاصطناعي لتجربة القفص المنزلي المحايد أثناء إعادة الدمج ليست كافية لتعطيل ذاكرة الخوف

توضح النتائج المذكورة أعلاه أن تداخل الحصين الناتج عن إعادة تنشيط الإنجرامات الإيجابية أو المحايدة أكثر فعالية في تقليل الخوف المشروط من الإنجرامات المرتبطة بتجربة سلبية.

لقياس أهمية التكافؤ بشكل أكبر، قمنا أولاً باختبار ما إذا كانت تجربة القفص النظيف الجديدة "محايدة" بالفعل، وليست إيجابية أو سلبية نظرًا لأن المحفزات الجديدة يمكن أن تتضمن مجموعة معقدة من النهج وتجنب مسارات الدوبامين المتعلقة بالبروز والمكافأة والرهاب الجديد. -52. لذلك، بالنسبة للمكون المحايد للتجربة التالية، استخدمنا تجربة القفص المنزلي بدلاً من ذلك، حيث تركت الفئران دون إزعاج.

ثانيًا، سألنا ما إذا كانت التجربة الإيجابية المنفصلة التي لم تتضمن تعرض الإناث كافية لتقليل الخوف. وبالتالي، استخدمنا التعرض الحاد للكوكايين 53 باعتباره تجربتنا الإيجابية التالية. أخيرًا، تساءلنا عما إذا كان عدم القدرة على تقليل التجمد عن طريق تحفيز مخطط سلبي أثناء استرجاع ذاكرة الخوف هو نتيجة لتداخل تلك الذكريات.

ولاختبار ذلك، قمنا بوضع علامة على خلايا dDG النشطة عندما كانت الفئران في السياق C باعتبارها تجربتنا السلبية التالية حيث أن هذا المخطط التداخلي سيتكون نظريًا من بعض الخلايا نفسها مثل ذاكرة الخوف المكتسبة في السياق A بسبب التعميم. وللإجابة على هذه الأسئلة، قمنا فتح مرة أخرى نافذة وضع العلامات على DOX ووصف ذاكرة إيجابية أو محايدة أو سلبية في dDG (الشكل 2 أ).

كانت الفئران المخصصة للمجموعات السلبية في البداية FC incontext C مما يدل على تجميد كبير بعد الصدمة (الشكل 2 ب). في اليوم التالي كانوا FC كما كان من قبل في السياق A. أظهرت الفئران FC في اليوم السابق تجميدًا أعلى من المجموعات الأخرى قبل وبعد الصدمة (الشكل 2 ج). أثناء الاستدعاء، استمرت الفئران السلبية لـ ChR2 في إظهار المزيد من التجمد مقارنة بمجموعات ChR2 الأخرى (الشكل 2 د)، والتي تمت ملاحظتها طوال الجلسة.

ومع ذلك، لم تكن هناك انخفاضات في الوقت الحقيقي في التجميد في أي من مجموعات ChR 2-، مقارنة بأجزاء eYFP العدادية في أي جزء من جلسة الاستدعاء (الشكل 2 د). لم يلاحظ أي فروق جماعية أثناء الانقراض (الشكل 2 هـ والشكل التكميلي 1 د) ولا الصدمة الفورية (الشكل 2f).

لم يكن التحفيز البصري لذاكرة القفص المنزلي كافيًا للتنافس مع ذاكرة الخوف، نظرًا لأنه أثناء الإعادة، لاحظنا أن الفئران الإيجابية ChR2 فقط أظهرت تجميدًا أقل مقارنة بعناصر تحكم eYFP والمجموعات السلبية (الشكل 2 ز). أظهرت الفئران السلبية ChR2 تجميدًا متساويًا لعناصر التحكم (الشكل 2 ز، ح).

تدعم هذه النتائج النتائج التي توصلنا إليها سابقًا، والتي توضح أن التحفيز البصري للذاكرة الإيجابية المتنافسة، وليس الذاكرة المحايدة أو السلبية، يكفي لتعطيل إعادة ترسيخ الخوف.

الانخفاض في التجميد الملحوظ لا يرجع إلى زيادة الحركة

في مجموعة منفصلة من الفئران، تم وضع علامة على خلايا dDG المشاركة في تشفير التعرض للكوكايين الحاد من DOX (الشكل 2i). في اليوم التالي، لتقييم ما إذا كان تنشيط إنجرام الكوكايين سيؤدي إلى نشاط حركي مفرط، قمنا باختبار الفئران في الحقل المفتوح حيث قمنا بإعادة تنشيط إنجرام الكوكايين في آخر 5 دقائق من اختبار الـ 10 دقائق.

لم نعثر على فروق جماعية في إجمالي عدد معابر الخطوط (الشكل 2 ي)، أو المسافة المقطوعة (الشكل 2 ك)، أو السرعة (الشكل 2ل) مما يشير إلى أن الانخفاض في التجمد الذي لوحظ في التجربة السابقة لم يكن بسبب زيادة الحركة.

بالإضافة إلى ذلك، لم يكشف الوقت الذي يقضيه في المنطقة الوسطى عن وجود اختلافات في المجموعة (الشكل 2م)، مما يشير إلى أن التنشيط الاصطناعي للذاكرة المرتبطة بالأكوكايين ليس منشطًا أو مزيلًا للقلق.

ستقوم الفئران بإجراء استجابة فعالة لإعادة التنشيط الاصطناعي للذاكرة الإيجابية

في حين أن الحصين متورط في معالجة التجارب الإيجابية، يُعتقد أنه يفعل ذلك بالتنسيق مع العديد من المناطق المشاركة في التعديل العصبي، بما في ذلك المنطقة السقيفية البطنية (VTA).

يعد VTA عنصرًا مهمًا في نظام المكافأة في الدماغ، ويتم التوسط في الحالات العاطفية السلبية (مثل القلق) عن طريق خلل تنظيم VTA. لقد ثبت جيدًا أن التحفيز الذاتي داخل الجمجمة (ICSS) لـ VTA هو سلوك فعال مكافئ بقوة، حيث تحافظ القوارض على توصيل النبضات الكهربائية مما يؤدي إلى إطلاق الدوبامين.

لقد تم تكييف هذا الإجراء مسبقًا 56-61 لدمجه في التحفيز الوراثي للجسم الحي للخلايا العصبية الدوبامينية في VTA. لوضع علامة على خلايا dDG النشطة وإعادة تنشيطها خلال هذه التجربة الإيجابية، قمنا بالتعبير بشكل انتقائي عن ChR2 في خلايا VTA الدوبامينية باستخدام الفئران المعدلة وراثيًا والتي تعبر عن Cre تحت سيطرة ناقل الدوبامين (DAT).

لقد حقننا ناقلاتنا الفيروسية AAV5-Ef1a-DIO-(hChR2-E123A)-eYFP وقمنا بزرع ألياف بصرية من جانب واحد في VTA. لقد حقننا أيضًا c-Fos-tTA-TRE-(ChR2)-eYFP والألياف البصرية المزروعة بشكل ثنائي تستهدف dDG (الشكل 3 أ). تم تعويد الفئران في البداية على غرفة التشغيل وتم منحها إمكانية الوصول إلى عجلة دون أي عواقب، والتي كانت بمثابة تدبير أساسي.

في اليوم التالي، تم وضع الفئران مرة أخرى في صندوق الدواء، وتم إدخال منفذين للأنف، أحدهما نشط والآخر غير نشط. يؤدي دس الأنف في المنفذ النشط إلى تحفيز VTA البصري، بينما لا يؤدي دس الأنف في المنفذ غير النشط إلى إنتاج أي تحفيز ويعمل كعنصر تحكم تمييزي. تم إعطاء الفئران ثلاث دورات تدريبية على ICSS ثم تم إخراجها من DOX.

وقد تم إعادتهم إلى جلسة التدريب الرابعة، حيث تم وضع علامة على خلايا dDG المستجيبة للتحفيز الذاتي VTA. في اليوم التالي، تم تقييد الوصول إلى منافذ الأنف، وتم إنتاج تحفيز dDG بصري لإعادة تنشيط engram التحفيز الذاتي VTA. وقد تم ذلك لتقييم ما إذا كانت الفئران ستؤدي استجابة تشغيلية للحصول على نتيجة إيجابية (VTA-ChR2، dDG-ChR2). أو تجربة محايدة (VTA-eYFP، dDG-ChR2) مقارنة بعناصر تحكم dDG-eYFP (الشكل 3 أ).

في الفئران التي تم حقنها بـ ChR2 في VTA، كانت وخزات الأنف في المنفذ النشط أعلى بكثير من المنفذ غير النشط، وزادت عبر الجلسات مما يدل على قدرة الفئران على التمييز بين المنافذ والتحفيز البصري الذاتي للحصول على المكافأة (الشكل 3 ب – هـ). بمقارنة مقاييس خط الأساس للعجلة بالتدريب والاختبار، أكملت الفئران التي تم حقنها بـ ChR2 في VTA وdDG، المزيد من دورات العجلات، والتي ظلت في الحركة لفترات ومسافات أطول (الشكل 3f-h) وأنتجت المزيد من التحفيز (الشكل 3i) مقارنة بـ جميع المجموعات الأخرى.

توضح هذه النتيجة أن الفئران ستؤدي استجابة فعالة للحفاظ على إعادة التنشيط الاصطناعي للذاكرة الإيجابية، وتحديدًا ذاكرة التحفيز الذاتي VTA. لم تظهر الفئران هذا السلوك لذكرى التعرض لصندوق العامل في ظل غياب تحفيز VTA. بعد هذا الاختبار، خضعت الفئران لنفس البروتوكول التجريبي كما كان من قبل حيث كانت FC في السياق حيث أظهروا تجميد ما بعد الصدمة (الشكل 3ي والشكل التكميلي 1هـ) ثم تم إجراء اختبار استدعاء ذاكرة الخوف.

إعادة تنشيط برنامج التحفيز الذاتي VTA (VCDC) أثناء الاستدعاء يقلل من التجميد طوال الجلسة (الشكل 3 ك). ظلت المستويات منخفضة طوال فترة الانقراض (الشكل 3ل والشكل التكميلي 1هـ)، والصدمة الفورية (الشكل 3م)، والعودة إلى الوضع السابق (الشكل 3ن).

ومن المثير للاهتمام، بين مجموعتي dG-eYFP، أظهرت المجموعة التي تلقت تحفيز VTA سابقًا (VCDE) تأثيرًا مفيدًا لهذه التجربة حيث أظهرت مستويات متوسطة من التجميد مقارنةً بمجموعة VCDC ومجموعات التحكم الأخرى على EXT1 (الشكل 3l)، ومن صدمة فورية لإعادة الوضع (الشكل 3O). تظهر هذه النتائج مجتمعة أن التدخل من تجربة مجزية يمكن أن يبطل الحالات العاطفية السلبية.

يعد تنشيط الخلايا العصبية dDG ذات العلامات العشوائية كافيًا أيضًا لتعزيز إعادة ترسيخ الخوف

بعد ذلك، سألنا ما إذا كانت إعادة التنشيط الاصطناعي للذاكرة الإيجابية، والتي تتضمن تحفيز مجموعة صغيرة من الخلايا العصبية (<10%)38, can update a fear memory during reconsolidation, could we circumvent the positive-valence prerequisite to achieve a similar effect if we activate a larger population of neurons not necessarily tied to memory? 

على عكس التجارب السابقة، حيث استخدمنا استراتيجية وضع العلامات المحفزة لـ cFos لتسمية الخلايا المشاركة في تجارب مختلفة، استخدمنا هنا فيروسًا مع مروج تأسيسي (CaMKIIa) لوضع علامات عشوائية على الخلايا العصبية dDGneurons باستخدام ChR2 (الشكل 4 أ).

تم حقن الفئران إما بفيروس غير مخفف أو مخفف لتسمية نسبة كبيرة أو جزء صغير من خلايا dDG، على التوالي. أظهرت الفئران تجميدًا بعد الصدمة بعد أن كانت FC (الشكل 4 ب والشكل التكميلي 1f).

أثناء الاستدعاء في اليوم التالي، تم تحفيز الخلايا العصبية ذات العلامات بصريًا. خلال النصف الأول من الجلسة، رأينا انخفاضات في الوقت الحقيقي في التجميد في كل من مجموعات ChR2 غير المخففة والمخففة، لكن بحلول النصف الثاني، فقط المجموعات غير المخففة أظهرت تجمدًا أقل (الشكل 4 ج).

استمرت مجموعة ChR2 غير المخففة في إظهار تجمد أقل طوال فترة الانقراض (EXT1 و EXT2) (الشكل 4 د) وتجمدت مجموعات ChR2 غير المخففة والمخففة أقل من مجموعات eYFP خلال أول 3 دقائق من EXT1 (الشكل التكميلي 1f).

كما هو متوقع، لم تكن هناك فروق جماعية أثناء الصدمة المباشرة (الشكل 4 هـ). عند الاستعادة، لاحظنا انخفاضًا في التجميد في مجموعات ChR2 غير المخففة والمخففة مقارنةً بعناصر تحكم eYFP (الشكل 4f) ومقارنة بالصدمة الفورية (الشكل 4g).

كانت تأثيراتنا أكبر في المجموعة غير المخففة، مما يشير إلى إمكانية إشراك العمليات القائمة على إعادة الدمج عن طريق تنشيط المجموعات غير المرتبطة بإنجرام تكافؤ معين إذا تم تنشيط عدد كافٍ من الخلايا. قد تكون استراتيجية تعديل الذاكرة هذه مشابهة لبروتوكولات التحفيز المعتمدة حاليًا للاستخدام في البشر.

For more information:1950477648nn@gmail.com