Anterior Thalamic Nuclei: A Critical Substrat For Non-spatial Paired-associated Memory in Rats Del 1

Abstrakt

Beskadigelse eller dysfunktion i de forreste thalamuskerner (ATN) kan være den vigtigste medvirkende faktor i mange tilfælde af diencephalic amnesi.

Den forreste thalamuskerne (ATN) er en meget vigtig region i hjernen, der er tæt forbundet med hukommelsesfunktionen. Når ATN er påvirket af skade eller sygdom, kan der opstå hukommelsestab. Vi skal dog ikke bekymre os for meget.

For det første skal vi vide, at de fleste raske mennesker ikke lider af ATN-skader. Selvom nogle mennesker lider af ATN-skader, kan kompensation forekomme i andre hjerneområder for at bevare hukommelseskapaciteten. Desuden kan beskadigelse af ATN kun påvirke visse hukommelsesopgaver. Hvis skaden er mild, kan den kun påvirke korttidshukommelsen, men langtidshukommelsesevnen vil ikke blive væsentligt nedsat.

Selvfølgelig kan skader på ATN i nogle sygdomme, såsom Alzheimers sygdom og Alzheimers sygdom, have en alvorlig indvirkning på hukommelsen. Men vi bør aktivt møde disse sygdomme, behandle dem i tide og forsøge at forsinke forværringen af ​​symptomer. Derudover kan vi beskytte vores hjernesundhed ved at træne vores krop og hjerne og opretholde en sund livsstil.

Kort sagt, selvom skader på ATN kan have en vis indflydelse på hukommelsen, bør vi ikke være alt for bekymrede og bange. Så længe vi opretholder en aktiv og sund livsstil og forebygger og behandler sygdomme, kan vi bedre beskytte vores hjerner og minder. Det kan ses, at vi skal forbedre hukommelsen, og Cistanche deserticola kan forbedre hukommelsen markant, fordi Cistanche deserticola er et traditionelt kinesisk medicinsk materiale, der har mange unikke effekter, hvoraf en er at forbedre hukommelsen. Effektiviteten af ​​hakket kød kommer fra dets forskellige aktive ingredienser, herunder syre, polysaccharider, flavonoider osv. Disse ingredienser kan fremme hjernens sundhed på forskellige måder.

Klik på kend 10 måder at forbedre hukommelsen på

Eksperimentelle ATN-læsioner svækker rumlig hukommelse og tidsmæssige skelnen, men der er kun begrænset støtte til en mere generel rolle i ikke-rumlig hukommelse.

For at udvide evidensen om virkningerne af ATN-læsioner undersøgte vi erhvervelsen af ​​bibetingede associationer mellem lugt- og objektparringer præsenteret på en landingsbane, enten med eller uden et tidsmæssigt mellemrum mellem disse elementer.

Intakte voksne malerater erhvervede både sporfrie og 10-s sporversioner af denne ikke-rumlige opgave. Intakte rotter trænet i sporversionen viste forhøjet Zif268-aktivering i den dorsale CA1 af hippocampus, hvilket tyder på, at den tidsmæssige komponent rekrutterede yderligere neurale forarbejdning.

ATN-læsioner blokerede fuldstændig erhvervelse på begge versioner af denne associationshukommelsesopgave. Dette underskud skyldtes ikke dårlig inhibering af ikke-belønnede signaler eller svækket sensorisk behandling, fordi rotter med ATN-læsioner var uhæmmede i erhvervelsen af ​​simpel lugt-diskrimination og simple objekt-diskrimination ved brug af lignende opgavekrav i det samme apparat.

Dette bevis udfordrer synspunktet om, at svækkelser i vilkårlig parret-associeret læring efter ATN-læsioner kræver brug af multimodale rumlige stimuli. Det tyder på, at diencefalisk amnesi forbundet med ATN stammer fra forringet opmærksomhed på stimulus-p-p-stimulusassociationer og deres repræsentation på tværs af et distribueret hukommelsessystem.

SØGEORD

Bibetinget diskrimination, udvidet hukommelsessystem, umiddelbare tidlige gener, rotte, thalamicamnesi.

Forkortelser:

A24a, område 24a af den forreste cingulate cortex; A24b, område 24b af den forreste cingulate cortex; A29a, område 29a af den granulære retrospleniale cortex; A29b, område 29b af den granulære retrospleniale cortex; A29c, område 29c af den granulære retrospleniale cortex; A30, område 30 af den dysgranulære retrospleniale cortex; A32D, område 32D af den forreste cingulate cortex; A32V, område 32V af den mediale præfrontale cortex; AD, anterodorsalthalamiske kerner; AM, anteromediale thalamiske kerner; ATN, forreste thalamiske kerner; AV, anteroventral thalamuskerner; CA1, cornu ammonis 1; CA3, cornu ammonis 3; cc, corpus callosum; Cgl/Cg2, cingulat område 1/2; DG hilus, hilus af dentate gyrus; DG, dentate gyrus; dSub, dorsalt subiculum; IEG, øjeblikkeligt tidligt gen; lEC, lateral entorhinal cortex; MD, mediodorsale thalamiske kerner; mEC, medial entorhinal cortex; MTT, mammillothalamic-kanal; NAc, nucleus accumbens; PRh, perirhinal cortex; Rdg, granulær retrosplenial cortex; Re/Rh, reuniens/rhomboide kerner; Rga,dysgranulær en retrosplenial cortex; Rgb, dysgranulær b retrosplenial cortex; V, ventrikel; vCA1, dorsal cornu ammonis område 1; vCA3, dorsal cornuammonis område 3; vSub, ventral subiculum.

1|INTRODUKTION

De forreste thalamiske kerner (ATN) har komplekse gensidige forbindelser med mange hjernestrukturer i et 'hippocampal-diencephalic-cingulate' netværk (Bubbet al., 2017).

Mønstret af forbindelser tyder på, at denne lille hjerneregion er en kritisk subkortikal knude, der understøtter hukommelsen. Dette perspektiv stemmer overens med beviser for, at tab af ATN-neuroner hos mennesker med Korsakoffs syndrom, som er karakteriseret ved svær og vedvarende hukommelse, skelner disse patienter fra alkoholiske individer, som bevarer en relativt god hukommelse (Hardinget al., 2000; Kopelman, 2015; Maillard et al., 2021).

Intrathalamiske optagelser hos epilepsipatienter styrker også sammenhængen mellem ATN-funktion og hukommelse (Sweeney-Reed et al., 2021). Yderligere støtte kommer fra forstyrrelse af ATN forårsaget af en mammillothalamic tract (MTT) afbrydelse (Dillingham et al., 2019; Perry et al., 2018), som er den hjerneskade, der mest konsekvent svarer til hukommelsessvækkelse efterthalamiske infarkter (Carlesimo et al. , 2011).

Forbindelsen mellem ATN og hukommelsen understøttes af en lang række eksperimentelle læsionsundersøgelser. Disse undersøgelser har dog overvejende fokuseret på den fysiske hukommelse og ligheden mellem virkningerne af ATN og hippocampale læsioner (Aggleton & Brown, 1999;Aggleton & Nelson, 2015) ; Dalrymple-Alford et al., 2015;Nelson, 2021; Perry et al., 2018).

Imidlertid viser den kliniske dokumentation, at hukommelsesdysfunktion strækker sig ud over rumlig information (Rempel-Clower et al., 1996; Turriziani et al., 2004). Eksistensen af ​​ikke-rumlige underskud efter eksperimentelle ATN-læsioner har en vis støtte.ATN-dysfunktion sænker rotters evne til at danne et opmærksomhedssæt, når de lærer en række forskellige ikke-spatiale stimulipairings, hvor kun én stimulusdimension belønnes (Bubb et al., 2021; Nelson, 2021; Wright et al., 2015).

Latent hæmning forbundet med tidligere eksponering for ikke-forstærkede auditive signaler er også svækket (Nelson et al., 2018). Omvendt er relationel behandling af ikke-rumlige stimuli under sensorisk prækonditionering uhæmmet af ATN-læsioner (Ward-Robinson et al., 2002).

Beviser fra opgaver, der fokuserer mere eksplicit på hukommelse, har hidtil været begrænset til genkaldelse af den tidsmæssige rækkefølge af ikke-rumlige elementer, men disse effekter er begrænset af specifikke opgavekrav.

Det vil sige, at ATN-læsioner forstyrrede relative nylige vurderinger, når en liste over flere lugte eller flere objekter blev præsenteret i en enkelt blok af forsøg, men ikke når det relative valg var baseret på ikke-rumlige stimuli præsenteret på tværs af mere distinkte temporale episoder, inklusive et enkelt par genstande eller to blokke af flere elementer (Aggleton et al., 2011; Dumont & Aggleton, 2013; Mitchell & Dalrymple-Alford, 2005;Wolff et al., 2006).

Flere eksempler på ATN-læsionsmangler i ikke-rumlig hukommelse er nødvendige for at understøtte den specifikke sammenhæng mellem klinisk amnesi og hukommelsessvækkelse efter ATN-dysfunktion.

Manglende tilegnelse af hukommelse for en sammenslutning af vilkårlige stimuli er et kernetræk ved det amnesiske syndrom (Turriziani et al., 2004). Disse opgaver giver mulighed for at udforske ikke-rumlig hukommelse.

En klasse af associationshukommelse er evnen til at skelne en kombination af signaler i forhold til deres komponentelementer (McDonaldet al., 1997). Ligesom hippocampale læsioner påvirker ATN-læsioner ikke disse konfigurerede læringsopgaver, når de er afhængige af ikke-rumlige signaler (Chudasama et al., 2001; McDonaldet al., 1997; Moran & Dalrymple-Alford, 2003; Ridleyet al., 2002).

Betingede læringsopgaver giver en anden klasse af vilkårlige associationer. Denne gang signaleres et korrekt svar af en stimulus, og et andet korrekt svar signaleres af en alternativ stimulus.

I modsætning til hippocampale læsioner forsinkede ATN-læsioner imidlertid ikke erhvervelsen i disse opgaver, når enten egocentriske responser eller ikke-egocentriske rumlige valg blev signaleret af en enkeltvisuel cue (Sziklas & Petrides, 2004, 2007).

Parret-associerede læringsopgaver tilbyder en alternativ hukommelsestest for vilkårlige associationer. Disse hukommelsesopgaver kræver dannelsen af ​​unikke stimulus-stimulus-repræsentationer.

Dette er forskelligt fra situationen, når diskrimination er baseret på en kombination af signaler i modsætning til deres elementer, eller når det betingede forhold bestemmes af hukommelsen om en enkeltstående cue og dens konsekvens. Paired-associate tasksoften brug stimulus-parringer, der kræver et bibetinget forhold mellem to stimuli, der har separate attributter (forskellige typer information).

For eksempel belønnes anodour-attribut kombineret med en location-attribut (f.eks. Lugt 1 + Lokation A og Odour2 + Placering B), men de alternative parringer belønnes ikke (Odour 1 + Lokation B og Odour{ {3}} Placering A). Ligesom hippocampale læsioner (Gilbert & Kesner, 2002, 2003; Hunsaker et al., 2006; Jo & Lee, 2010; Lee & Solivan, 2008; Sziklas & Petrides, 2002), giver ATNlæsioner alvorlige akkvisitionsunderskud, når en af ​​disse egenskaber vedrører som i lugt-sted eller objekt-sted association opgaver (Dumont et al., 2014; Gibb et al., 2006; Sziklas & Petrides, 1999).

Disse svækkelser skyldes ikke udelukkende inkluderingen af ​​en stedattribut, fordi ATN-læsioner havde langt mildere virkninger på ikke-betingede rumlige diskriminationer ved brug af lignende testprocedurer (Dumont et al., 2014; Gibb et al., 2006).

ATN-læsioner hæmmede dog ikke bibetingede diskriminationer, når der blev brugt lokale kontekstuelle signaler, der var enten visuelle, termiske eller teksturer (Dumont et al., 2014). Disse resultater tyder på, at inklusion af rumlige egenskaber kan være nødvendig for at afsløre svækkelser i indlæring af vilkårlige associationer efter ATN-læsioner.

Vi har dog fundet foreløbige beviser for svækket erhvervelse af en ikke-rumlig objekt-lugt-associeringsopgave efter ATN-læsioner (Bell, 2007). Denne undersøgelse brugte en åben cirkulær ostebordsplatform (Gilbert & Kesner, 2003), så det er muligt, at opgavekarakteristika introducerede rumlige elementer, der forstyrrede erhvervelsen.

Den nuværende undersøgelse undersøgte derfor erhvervelsen af ​​ikke-rumlig associativ hukommelse i en højvægget rød Perspex-landingsbane, der minimerede tilgængeligheden af ​​rumlige signaler. Landingsbanen gjorde os også i stand til at vurdere indflydelsen af ​​en eksplicit 10-s tidsmæssige forsinkelse (dvs. et spor) mellem præsentationen af ​​lugten og objektstimuli.

Kesnerand-kolleger har foreslået, at hippocampale læsioner ikke forhindrer erhvervelsen af ​​objekt-lugt associativ hukommelse, medmindre proceduren inkluderer et eksplicit tidsmæssigt mellemrum mellem de ikke-rumlige stimuli, som var forbundet med det specifikke tab af dorsale CA1 neuroner (Gilbert & Kesner, 2002; Kesner et al. al., 2005).

Både ATN-læsioner og mammillothalamic-kanallæsioner mindsker antallet af CA1 dendritiske rygsøjler (Dillingham et al., 2019; Harland et al., 2014) og kan reducere hippocampalimmediate early gen (IEG) aktivering (Dupireet al., 2013; Jenkins et al., 2002, 2002, 2002, 2002, 2002. ; Jenkins et al., 2002; Loukavenko et al., 2015; Perry et al., 2018).

Vi forventede, at ATN-læsioner ville forsinke erhvervelsen af ​​standarden lugt-objekt parret associeret læringsopgave på banen, når der ikke er noget eksplicit spor mellem de parrede stimuli, men alvorligt forringe erhvervelsen i sporversionen af ​​denne opgave på grund af den ekstra tidsmæssige komponent.

Vi supplerede dette arbejde ved at undersøge Zif268 IEG-ekspression i hukommelsesrelaterede hjernestrukturer efter en træningssession udført 5 dage efter afslutningen af ​​træningen.

For more information:1950477648nn@gmail.com