Alkohol-specifik transkriptionel dynamik af hukommelsesrekonsolidering og tilbagefald del 2

Hentning af alkoholhukommelse udløste hurtig, men forbigående opregulering i mRNA-ekspressionen af ​​Arc og Egr1, men ikke af Bdnf, i DH (fig. 2C-E, I).

Som tiden går, får folk gradvist en ny forståelse af glemsomhedens mysterium. I denne proces er en ny teknologihukommelseshentning efterhånden blevet et forskningshotspot.

Så er der en sammenhæng mellem genfinding af alkoholhukommelse og hukommelsesydelse? Kom og kig nu! Først og fremmest skal vi være klare: Hentning af alkoholhukommelse er ikke en separat teknologi. Det er en teknologi, der påvirker hjerneneuroner gennem alkohol. Denne proces kan aktivere nogle "sovende" minder i hjernen, hvilket giver os mulighed for at genopfriske disse minder.

For det andet skal vi vide, at forbedring af hukommelsen ikke blot giver os mulighed for at "huske" flere ting, men er en proces med at hente og rekonstruere minder på forskellige måder. Denne proces kan hjælpe os med bedre at konsolidere og forstå den viden, vi har lært, og derved forbedre vores hukommelse.

Derfor kan vi konkludere, at der er en sammenhæng mellem genfinding af alkoholhukommelse og hukommelsesydelse. Når vi bruger denne teknologi til at genudtrække tidligere minder efter at have drukket alkohol, gennemgår vi en proces med at konsolidere disse minder og derved forbedre vores hukommelse til en vis grad.

Selvfølgelig skal vi også bemærke, at genfinding af alkoholhukommelse ikke er en langvarig og pålidelig teknik til at forbedre hukommelsen. Hvis vi ønsker at have en fremragende hukommelse i lang tid, er vi nødt til løbende at konsolidere og forbedre vores hukommelse gennem daglige studier og liv, kombineret med andre hukommelsestræningsteknikker.

I denne proces er vi nødt til at opretholde en optimistisk holdning til enhver tid, for bedre at stimulere vores læringsmotivation og hukommelsespotentiale. Lad os derfor møde hukommelsestræning aktivt, være os selv utrætteligt og gå modigt videre på vejen til løbende at forbedre hukommelsen! Det kan ses, at vi skal forbedre hukommelsen, og Cistanche deserticola kan forbedre hukommelsen markant, fordi Cistanche deserticola også kan regulere balancen af ​​neurotransmittere, såsom at øge niveauet af acetylcholin og vækstfaktorer. Disse stoffer er meget vigtige for hukommelse og indlæring. Derudover kan Kød også forbedre blodgennemstrømningen og fremme ilttilførsel, hvilket kan sikre, at hjernen får tilstrækkelige næringsstoffer og energi, og derved forbedre hjernens vitalitet og udholdenhed.

Specifikt toppede Arc- og Egr1-mRNA-niveauer 30 minutter efter alkoholhukommelseshentning og vendte tilbage til baselineniveauer inden for 60 minutter efter hukommelseshentning, ligesom NoRetrieval-gruppen.
I mPFC forårsagede genfinding af alkoholhukommelse forbigående opregulering i Arc og Egr1, men ikke Bdnf mRNA-ekspression, svarende til ekspressionsmønsteret set i DH (fig. 2G, H, J).

Forøgelserne i Arc og Egr1 mRNA-ekspression i DHand mPFC blev forudgået af øget phosphorylering af transkriptionsfaktoren cAMP-responselementbindende protein (CREB) (figur S2), som tidligere er vist at regulere ekspressionen af ​​disse gener [53].

Tilsammen viser resultaterne, at hentning af alkoholrelaterede minder inducerede en tidsafhængig opregulering i ekspressionen af ​​Arc og Egr1, men ikke af Bdnf i DH og mPFC, hvilket øger muligheden for, at ændret ekspression af disse gener kan være involveret i rekonsolidering af alkohol minder.

Hentning af alkohol-associerede minder øger ARCprotein-niveauer i DH

ARC har en veletableret rolle i synaptisk plasticitet [54] og neuronal kommunikation [55], og det har tidligere vist sig at spille en rolle i rekonsolidering af forskellige minder [5, 22, 46, 47].

Mest relevant har vi tidligere vist, at genindvinding af alkoholhukommelse øgede ARC-proteinniveauer i amygdal og mPFC [5]. Vi spurgte nu, om ARC-proteinniveauer også var steget i DH, givet opreguleringen af ​​Arc mRNA induceret af alkoholhukommelseshentning (fig. 2C).

Følgelig blev mus trænet til at udtrykke alkohol-CPP, som beskrevet ovenfor (Figur S3A, B). En dag efter CPP-testen blev alkoholhukommelser hentet, og hjernevæv blev opsamlet 60, 120 eller 360 minutter senere.

Vi fandt ud af, at ARC-proteinniveauer i DH øgede 60 minutter efter hentning af alkoholhukommelse og vendte tilbage til basislinjeniveauer inden for den næste time (Figur S3). Sammen tyder disse resultater på, at genfinding af alkoholhukommelse øger både Arc mRNA og ARC proteinekspression i DH.

Nedregulering af ARC-ekspression i DH forstyrrer alkoholhukommelsesrekonsolidering

Hvis stigningen af ​​ARC-ekspression i DH efter genfinding af alkoholhukommelse er essentiel for rekonsolidering af alkoholhukommelsen, bør dens nedregulering efter hentning af alkoholhukommelse forstyrre en sådan hukommelse, hvilket resulterer i afskaffelse af alkohol-CPP-ekspression.

For at nedregulere ARC-niveauer i DH under rekonsolidering af alkoholhukommelsen brugte vi antisenseoligodeoxynukleotider (AS-ODN) rettet mod Arc mRNA [56]. Knockdown af ARC i hjerneregioner relateret til hukommelseskonsolidering og rekonsolidering ved hjælp af Arc AS-ODN har tidligere vist sig at forstyrre konsolideringen af aversive og appetitive hukommelser [46, 47, 56, 57] og rekonsolideringen giver hukommelser [46, 47, 57], såvel som at forringe morfinassocieret hukommelsesrekonsolidering [22].

For at teste, om ARC-nedregulering forstyrrer alkoholhukommelsesrekonsolidering og afskaffer alkoholsøgning, trænede vi mus til at vise alkohol-CPP (fig. 3B, se figur S4 for individers data).

En dag efter CPP test 1 modtog musene en intra-hippocampalinfusion af Arc AS-ODN eller kontrol scrambled (SCR)-ODN. Da AS-ODN nedregulerede ARC-proteinniveauer 5 timer efter infusion [57] (Figur S5, AS-ODN-validering), blev alkoholhukommelsen hentet 4-hafter-infusion, hvilket gjorde det muligt for nedreguleringen at ske en time efter hentning, omkring toppen af ​​stigningen i ARC proteinniveauer induceret af alkoholhukommelseshentning (figur S3C).

Da stedpræference blev testet den næste dag, fandt vi ud af, at alkohol-CPP blev afskaffet i mus, der havde modtaget Arc AS-ODN, hvorimod SCRODN-behandlede mus stadig præsenterede CPP (fig. 3B).

Vores resultater tyder således på, at intra-hippocampal infusion af Arc AS-ODN forstyrrede rekonsolideringen af ​​alkoholhukommelser ved at forhindre stigninger i ARC-proteinniveauer forårsaget af hukommelseshentning.

For yderligere at teste, om denne afbrydelse af hukommelsen skyldtes blokaden af ​​ARC-induktionen efter genhentning specifikt, valgte vi et andet tidspunkt inden for det teoretiske 5-6 timer [9, 10] "rekonsolideringsvindue" for Arc AS-ODN-infusion.

I betragtning af, at stigningen i ekspressionen af ​​ARC-protein toppede 1 time efter hukommelseshentning og faldt tilbage til baseline 2 timer efter hukommelseshentning (som angivet i figur S3C), målrettede vi ARC-proteinudtrykket 3 timer efter hukommelseshentning.

Således infunderede vi Arc ASODN eller kontrol SCR-ODN i DH 2 timer før hukommelseshentning, hvilket forventes at nedregulere ARC-niveauer 5 timer senere, dvs. 3 hafter hukommelseshentning (figur S5B).

I en stedpræferencetest udført en dag senere fandt vi ud af, at begge grupper fortsatte med at vise alkohol-CPP (fig. 3C).

Disse resultater indikerer, at nedreguleringen af ​​ARC-niveauer forbi dens genfindingsafhængige induktion ikke interfererer med den igangværende rekonsolidering af alkoholhukommelser. Desuden demonstrerer vi her, at det ARCafhængige "rekonsolideringsvindue" ikke varer længere end 3 timer efter hukommelseshentning.

"rekonsolideringsvindue", dvs. mere end 5-6 timer efter hukommelseshentning [9, 10], ville ikke påvirke efterfølgende hukommelsesudtryk.

For at teste denne hypotese infunderede vi Arc AS-ODN eller kontrol SCRODN i DH 4 timer efter hukommelseshentning (fig. 3D), som forventes at påvirke ARC-proteinekspression 9 timer efter hukommelseshentning (dvs. 5 timer senere; figur S5).

Test en dag senere afslørede, at begge grupper udviste stærke præferencer for det alkoholparrede rum. Disse resultater indikerer, at nedregulering af ARC-proteinekspression flere timer efter hukommelseshentning (dvs. uden for det ARC-afhængige rekonsolideringsvindue) ikke påvirker minderne, der ligger til grund for ekspressionen af ​​alkohol-CPP.

Tilsammen tyder disse resultater på, at hippocampal-opreguleringen af ​​ARC-proteinekspression observeret kort efter hentning af alkoholhukommelse er nødvendig for at rekonsolidere alkoholhukommelser, da hæmning af disse genfindingsinducerede stigninger af ARCprotein-niveauer førte til tab af alkoholsøgning, sandsynligvis ved at forstyrre hukommelsesrekonsolideringsprocessen.

Efter genfinding deler appetitfulde alkohol- og ikke-alkoholassocierede minder lignende Arc og Egr1 transkriptionel dynamik

Vores resultater, der implicerer Arc- og Egr1-ekspression i konsolideringen af ​​alkoholhukommelser, er på linje med tidligere undersøgelser, der viser, at disse IEG'er er impliceret i rekonsolidering af forskellige typer hukommelse [19, 22, 46, 47, 57].

Vi antog, at transskriptionen og oversættelsen af ​​disse IEG'er ikke er specifik for alkohol, og snarere kan spille en rolle i de almindelige grundlæggende mekanismer til behandling af reaktiverede hukommelser, herunder appetitive hukommelser [16]. For yderligere at udforske denne mulighed, blev det undersøgt, om genfinding af ikke-alkohol, saccharose-associerede minder via en lignende CPP-protokol ville ændre Arc- og/eller Egr1mRNA-ekspression, som det gjorde med alkohol-relaterede minder.

Til dette trænede vi først mus i en saccharose-CPP-procedure svarende til alkohol-CPP-proceduren, der blev brugt ovenfor, og parrede et rum i CPP-apparatet med frivilligt forbrug af saccharose-pellets (fig. 4A, eksperimentelt design).

Efter fire parringer viste mus en stærk præference for det saccharose-associerede rum (fig. 4B). Dernæst blev den saccharoseassocierede hukommelse hentet ved geneksponering til det saccharoseparrede rum. Hjernevæv fra kontrolgrupperne Retrieval og No retrieval blev opsamlet 10, 30 eller 60 minutter efter hukommelseshentning. Arc og Egr1 mRNA niveauer i DH og mPFC blev derefter vurderet.

Vi fandt, at saccharosehukommelseshentning forårsagede hurtig og forbigående opregulering af Arc og Egr1 mRNA-ekspression i både DH og mPFC (fig. 4C-F). Som vist med de stiplede linjer i fig.

4C-F, mønstrene for mRNA-ekspressionsopregulering i begge hjerneregioner, induceret af hentning af saccharosehukommelser, lignede opreguleringen af ​​disse gener observeret ved hentning af alkoholhukommelse.

Disse resultater tyder således på, at hurtig og forbigående opregulering i Arc og Egr1 mRNA-ekspression i DH og mPFC er forbundet med genfinding af både alkohol- og saccharose-associerede minder.

Karakterisering af alkoholspecifik transkriptionel dynamik til hukommelseshentning: en transkriptomisk analyse

I betragtning af vores konstatering af, at Arc- og Egr1-transskription blev ændret efter hentning af både alkohol- og ikke-alkoholassocierede minder, forsøgte vi derefter at identificere den transkriptomiske signatur, der er specifik for genfinding af alkoholhukommelse ved at udføre RNA-seq-analyse af DH og mPFC (fig. 5A, Eksperimentel) design).

Til dette formål blev alkohol-associerede minder efter alkohol-CPP-træning (fig. 5B) hentet (med en kontrolgruppe uden hentning). DH og mPFC blev opsamlet 30 minutter senere og behandlet til RNAseq-analyse (fig. 5C, D).

For more information:1950477648nn@gmail.com