Anterior Basolalateral Amygdala neuronit käsittävät etäpelkomuistiengrammin, osa 2

Kaukopelkomuistin palauttaminen indusoi aluekohtaisen aBLA Fos -yhtyeen

Immunovärjättyjen leikkeiden analyysi paljasti, että muistirecall-testaus aktivoi merkittävästi suuremman Fos + -populaation aBLA-neuronien pelosta ehdollistetuissa (128 ± 5) kuin kontekstiehdollisissa (83 ± 3) hiirissä [pariton t-testi, t(8) {{9} }.{11}}27, P < 0,0001](taulukko 1).

Immunovärjäyksen ja muistin välinen suhde on aina ollut kuuma aihe tiedeyhteisössä. Tutkimuksen edetessä yhä enemmän todisteita osoittaa, että immunovärjäyksellä voi olla positiivinen vaikutus muistiin.

Ensinnäkin immunovärjäys voi parantaa muistin muodostumista ja ylläpitämistä. Tutkimukset ovat havainneet, että immuunisolujen ja hermoston välillä on monimutkaisia ​​vuorovaikutuksia, ja asianmukainen immunovärjäys voi moduloida hermosolujen toimintaa, mikä parantaa muistitasoja.

Toiseksi immunovärjäys voi parantaa muistin ja tunteen välistä yhteyttä. Aivojen immuunisolut jakautuvat pääasiassa muistin ja tunteiden hallitsemille alueille. Siksi asianmukainen immunovärjäys voi lisätä muistin ja tunteiden välistä yhteyttä ja parantaa muistin pitkäaikaista tehokkuutta ja vakautta.

Lisäksi asianmukainen immunovärjäys voi myös edistää hermosolujen uusiutumista ja korjausta sekä edistää neuronien ja synapsien jatkuvaa uusiutumista ja vahvistumista, mikä parantaa muistin tasoa.

Lyhyesti sanottuna immunovärjäyksen ja muistin välinen suhde on positiivinen. Immunovärjäyksen tieteellisen teknologian täysimääräinen hyödyntäminen voi parantaa muistitasoa tehokkaasti ja edistää fyysistä ja henkistä terveyttä. Meidän on parannettava muistia, ja Cistanche deserticola voi parantaa muistia merkittävästi, koska Cistanche deserticola voi myös säädellä välittäjäaineiden tasapainoa, kuten lisäämällä asetyylikoliinin ja kasvutekijöiden tasoa. Nämä aineet ovat erittäin tärkeitä muistille ja oppimiselle. Lisäksi liha voi myös parantaa verenkiertoa ja edistää hapen toimitusta, mikä voi varmistaa, että aivot saavat riittävästi ravinteita ja energiaa, mikä parantaa aivojen elinvoimaa ja kestävyyttä.

Napsauta tietää tapoja parantaa aivojen toimintaa

Rostral-caudaalisen aBLA-ala-alueen laskentatiheysten (kuvat 3A–C) tarkastelu kaksisuuntaisella ANOVA:lla paljasti merkittävän osa-alueen ja hoidon vuorovaikutuksen [F(2,24)=5.402,P=0 .0116] (kuva 3D).

Kaukopelkomuistin palautusryhmässä aBLA Fos + -laskentatiheys oli suurempi keskellä (254 ± 17) kuin rostral (104 ± 11, P < 0,0001) tai kaudaalinen (158 ± 26, P {{ 9}}.0004) osa-alueella ja se oli suurempi kaudaalisella kuin rostraalisella osa-alueella (P=0.0490).

Kontekstimuistin palautusryhmässä Fos + laskentatiheys oli vertailukelpoinen keskimmäisellä (134 ± 24) ja kaudaalisella (135 ± 11) osa-alueella, mutta molemmat olivat suurempia kuin rostraalisessa (51 ± 10) osa-alueella. -alue (keskialue, P=0.0019; kaudaalinen, P=0.0018).Ryhmien väliset analyysit paljastivat Fos + -määrän tiheyden olevan suurempi vain pelkomuistin muistiryhmän keskimmäisellä aBLA-ala-alueella ( P < 0,0001).

Fos + laskentatiheyden analyysi kvadranteissa kolmitie-ANOVA:lla (kuva 3E) paljasti kvadrantin [F(3,32)=6.450,P=0.0015 ] ja hoidon [F(1,32)=78.63, P < 0,0001] vaikutukset keskimmäisellä aBLA-ala-alueella, suuremmalla Fos + -määrällä pelossa verrattuna kontekstiryhmään neljännessä 1 (289 ± 28 vs. 165 ± 12, P=0,0031) ja 2 (361 ± 22 vs. 167 ± 30, P < 0,0001).

Lisäksi ryhmän sisäiset analyysit osoittivat, että pelko-muistaminen aiheutti suuremman Fos + -lukutiheyden neljänneksellä 1 (289 ± 28) kuin neljänneksellä 3 (180 ± 37, P=0.{{2{{27) }}}}168), kun taas kvadrantti 2 (361 ± 222) oli suurempi kuin neljännekset 3 (P < 0,0001) ja 4 (197 ± 20, P < 0,0001). Merkittävä kvadranttivaikutus havaittiin myös kaudaalisella aBLA-ala-alueella [F(3,32)=16.21,P < 0,0001].

Pelko-muistutusryhmällä oli suurempi Fos + -lukutiheys kvadranteissa 2 (284 ± 59, P < 0.0001) ja 4 (190 ± 32, P=0.0423) verrattuna neljännekseen 3 (70 ± 6), kun taas kontekstin palautusryhmällä oli suurempi Fos + laskentatiheys neljänneksessä 2 (309 ± 35) kuin kvadrantissa 1 (132 ± 6, P=P < 0,0001), 3 (57 ± 19, P < 0,0001) tai 4 (148 ± 7, P < 0,0001).

Fos + -laskemien tiheyden vertailu hoitoryhmän sisällä ja kvadrantit aBLA:n rostrokaudaalisten osa-alueiden välillä (kuva 3E ja täydentävä taulukko 2) tuotti samanlaisia ​​löydöksiä kuin tdTomatossa, jossa keskimmäinen neljännes 2 (361 ± 22, P < 0 {{01}). ) ja kaudaalisella (284 ± 59, P=0.0015)aBLA-ala-alueella oli kummallakin suurempi Fos + -laskennan tiheys kuin therostral-ala-alueella (109 ± 30).

Arvioimme myös jäätymiskäyttäytymisen ja Fos + hermosolujen koon välistä suhdetta aBLA:ssa kokonaisuutena, sen keskimmäisellä osa-alueella ja keski- ja kaudaal-ala-alueen neljännessä 2. Jälleenkään, mitään merkittäviä korrelaatioita ei havaittu pelko- tai kontekstiryhmässä (kuva 3F), mikä viittaa siihen, että pelkokäyttäytyminen ei heijasta aBLA-ala- tai kvadranttispesifisen kokonaisuuden kokoa, joka aktivoitiin etäpelkomuistin palauttamisen aikana.

Kuvan 3 tiedot havainnollistavat, että etäpelkomuistin palauttaminen rekrytoi suuremman aBLA Fos -joukon kuin kontekstimuistin palautus. Kuten pelkomuistin muodostuskokonaisuus, suurin pelkomuistin palauttamisen jälkeinen aktivaatiotiheys lokalisoitui keskiosa-alueelle ja kvadrantissa 2 sekä keski- että kaudaaliset osa-alueet, mutta taaskaan pelkokäyttäytyminen ei korreloi näiden ryhmäpopulaatioiden koon kanssa.

Etäpelkomuistin palauttaminen indusoi voimakkaan osa-aluekohtaisen aBLA:n uudelleenaktivointikokonaisuuden

Seuraavaksi kvantifioimme neuronit, jotka oli kaksoisleimattu tdTomato- ja Fos-immunoreaktiivisuudella (eli ne, jotka olivat sekä TRAPoituneet pelkokäsittelyn aikana että aktivoituneet uudelleen etämuistin palauttamisen aikana).

Kaksoismerkityt luvut aBLA:ssa olivat suuremmat pelkoryhmässä (35 ± 2) kuin kontekstiryhmässä (17 ± 2) [pariton t-testi, t(8)=6.505,P=0. 0002]. Lisäksi uudelleenaktivoitunut populaatio oli suurempi osa pelon ehdollistamisen aikana TRAPoidusta populaatiosta (30 ± 2 %) kuin kontekstin ehdollistamisessa (20 ± 3 %) [pariton t-testi, t(8)=3.346, P { {19}}.0101] (taulukko 1). Laskentatiheyden analyysi kaksisuuntaisella ANOVA:lla tuotti merkittävän vuorovaikutuksen aBLA-alaalueen ja hoidon välillä [F(2,24)=5.477, P=0.0110] (kuvat 4A–D).

Pelkoryhmässä uudelleenaktivaatiotiheys oli suurempi keskellä (P < {0}.0001) ja kaudaalisessa (P=0.0001) kuin rostraalisessa (13 ± 4) osa-alueella. Kontekstiryhmässä samanlainen kuvio havaittiin keskimmäisellä (68 ± 5 vs. 27 ± 4, P < 0,0001) ja kaudaalisella (53 ± 10 vs. 27 ± 10, P=0.0098) ala-alueella .

Laskentatiheyden vertaaminen aBLA-alaalueiden kvadranttien ja hoidon (kuvio 4E) välillä kolmisuuntaisella ANOVA:lla osoitti tärkeimmät vaikutukset molemmille keskimmäisille [kvadrantit: F(3,32)=28.98,P < 0. 0001; käsittely: F(1,32)=49.10, P < 0,0001] ja kaudaali[kvadrantit: F(3,32)=18.10 P < 0,0001; käsittely: F(1,32)=10.94, P=0.0023] osa-alueet.

Keskimmäisellä osa-alueella kauko-pelkomuistin palauttaminen aiheutti suuremman hermosolujen uudelleenaktivaation verrattuna kontekstiin neljännessä 1 (94 ± 7 vs. 31 ± 6, P < 0.0001), 2 (83 ± 15) vs. 38 ± 10, P=0.0072) ja 4 (63 ± 9 vs. 20 ± 3, P=0.0129). Pelkoryhmän sisällä havaittiin myös suurempi reaktivaatio kvadranteissa 1 (P < 0,0001) ja 2 (P=0,0009) verrattuna ryhmään 3. CaudalaBLA:ssa suurempi reaktivaatio (P=0,0100) oli havaittiin pelkoryhmän neljännessä 2 (133 ± 35) verrattuna kontekstiryhmään (72 ± 10).

Lisäksi neljännen 2 uudelleenaktivaatio pelkoryhmässä oli merkittävästi suurempi kuin neljännessä 1 (34 ± 7, P < 0.0001), 3 (23 ± 9, P < 0,0001) ja 4 ( 39 ± 7, P=0.0002). Samoin kvadrantin 2 uudelleenaktivaatio kontekstiryhmässä oli suurempi kuin neljännes 3 (4 ± 2, P=0.0023) ja 4 (16 ± 4, P=0.0292).

Ryhmän sisäisen ja kvadrantin uudelleenaktivoituneen laskentatiheyden vertailu aBLA:n rostrokaudaalisten osa-alueiden välillä tuotti jälleen samanlaisia ​​löydöksiä kuin tdTomato + ja Fos + -laskemat keskimmäisen neljänneksenä 2 (83 ± 15, P < 0.0 001) ja kaudaaliset (133 ± 35, P < 0,0001) osa-alueet osoittivat suurempaa reaktivaatiota kuin rostaalinen osa-alue (16 ± 6) (kuva 4E ja täydentävä taulukko 2).

Seuraavaksi arvioimme jäätymiskäyttäytymisen ja uudelleenaktivoituneen hermosoluryhmän koon välistä suhdetta aBLA-kokonaisuudessa, sen keskiosassa sekä keski- ja kaudaalisten alialueiden neljännessä kvadrantissa 2.

Merkittäviä korrelaatioita ei havaittu pelko- tai kontekstiryhmässä (kuvio 4F), mikä viittaa siihen, että pelkokäyttäytyminen ei heijasta fos-ryhmän kokoa, joka sekä aktivoitui pelkomuistin muodostumisen aikana että aktivoitui uudelleen muistelemisen aikana.

Kuvan 4 havainnot osoittavat, että etäpelkomuistin palauttaminen rekrytoi suuremman aBLA Fo:n uudelleenaktivointiryhmän kuin kontekstimuistin palauttaminen. Kuten pelkomuistin muodostuminen ja muistutusyhtyeet, suurin uudelleenaktivaatiotiheys sijoittui jälleen keskimmäiselle osa-alueelle ja kvadrantille 2 sekä keski- että kaudaalisista osa-alueista, mutta taaskaan pelkokäyttäytyminen ei korreloi näiden ryhmäpopulaatioiden koon kanssa.

Keskustelu

Käytimme TRAP2-siirtogeenisiä hiiriä tutkiaksemme aBLA neuronalFos -yhtyeitä, jotka aktivoituivat kontekstuaalisen pelon oppimisen ja kaukopelkomuistin palauttamisen aikana. Huomasimme, että suurempia Fos-yhtyeitä aktivoitiin pelkooppiminen ja pelkomuistin palauttaminen verrattuna vain kontekstiin perustuviin kontrolleihin. Sekä ehdottelun aikana että uudelleen palautuksen aikana aktivoituneiden (uudelleenaktivoituneiden) neuronien populaatio oli myös suurempi pelkoryhmässä. Havaitsimme myös, että yhtyeet olivat jakautuneet eri tavalla aBLA:n osa-alueilla ja osa-alueen kvadranteissa, mutta topografiset lukujakaumat eivät korreloineet pelkokäyttäytymisen kanssa.

Fos ensemblen aktivointi muistinmuodostuksen aikana

Raportit pelkomuistitestauksen aiheuttamasta Fos-ilmentymisestä BLA:ssa ovat epäjohdonmukaisia ​​(Holahan ja White, 2004; DoMonte et al., 2016; Liu et al., 2022). Jopa totutusharjoittelun jälkeen pelon eheyttämisen sähköiskuilla ja kontekstin ehdoinnilla ilman iskuja on raportoitu lisäävän Fos-ilmentymistä kotihäkkiasumiseen verrattuna (Campeau et al., 1991; Pezzone et al., 1992; Milanovic et al., 1998; Radulovic et al. al., 1998; Rosen et ai., 1998; Day et ai., 2001; Holahan ja White, 2004; Cho et ai., 2017), ja kuitenkin fosexpression kaukopelkomuistin muistamisen jälkeen on raportoitu joko lisääntyvän (Silva et al. ., 2019; Liu et al., 2022) tai eivät kasva (Do-Monte et al., 2015; Cho et al., 2017) kontekstin palauttamiseen verrattuna.

Totutusharjoittelun jälkeen suoritetussa pelon eheyttämisessä, kuten tässä tutkimuksessa, Fosia ilmentävät neuronit edustavat todennäköisesti niitä, jotka koodaavat pelkomuistin voimistavaa plastisuutta, sekä niitä, jotka joko pysyvät vasteena kontekstuaalisille vihjeille tottumisharjoittelusta huolimatta tai jotka reagoivat sovellettujen iskujen suoraan aktivoimiin aistituloihin.

Tottumisharjoittelun jälkeisen kontekstin ehdoinnilla, kuten myös esillä olevassa tutkimuksessa, Fosia ekspressoivat neuronit edustavat ensisijaisesti niitä, jotka ovat edelleen herkkiä kontekstuaalisille vihjeille, joista osa voi potentioida plastisuutta kontekstikohtaisen muistin koodaamiseksi. Tällä hetkellä ei ole olemassa yleisesti hyväksyttyä kokeellista suunnittelua, joka ohjaa täysin ei-muistiin liittyvää Fos-aktivointia. Fosexpression kvantifiointi kotihäkin asukkaiden kontrolleissa, vaikka se mahdollisesti helpottaa tulkintaa sallimalla "tausta"-fosaktiivisuuden vähentämisen, ei ohjaa erityisesti käytettyjen iskujen suoria vaikutuksia. Lisäksi hermosolut, jotka reagoivat suoraan annettuihin iskuihin, eivät välttämättä eroa täysin niistä, jotka koodaavat pelkomuistia.

Näistä yleisesti kohdatuista suunnitteluhaasteista huolimatta tulokset, jotka osoittavat, että pelkomuistin muodostuminen ja kaukopelkomuistin muistutus aktivoivat kumpikin suuremman aBLA Fos -sarjan kuin kontekstiohjauksissa havaittiin, viittaavat siihen, että differentiaaliset Fos-kokonaisuudet heijastavat ainakin osittain muistin koodausta johtuen negatiivisten valenssien ehdollisten ärsykkeiden yhdistämisestä. (eli iskuja) ehdollistamishetkellä läsnä olevilla kontekstuaalisilla vihjeillä.

Erot nykyisten löydösten ja joidenkin aikaisempien raporttien välillä saattoivat heijastaa eroja käytetyssä kontrolliryhmässä (vain konteksti vs. kotihäkkiasuminen), ehdollisten ärsykkeiden (shokkien) intensiteetissä tai ajoituksessa, tutkituissa eri BLA-alueilla, muistin palauttamisen ajoituksessa suhteessa ehdotteluun (äskettäinen vs. kauko) ja mahdollisesti jopa eroja Fos-värjäys- ja kvantifiointimenetelmissä.

Aikuisten TRAP2 x Ai14 -jälkeläisten käyttömme näyttää kuitenkin epätodennäköiseltä yksinomaan selittävän kvantitatiivisia eroja Fos-ryhmien kokoissa muistin aikana, koska c-fos-transkriptio ja translaatio ovat ehjät näissä hiirissä (DeNardo et al., 2019; Roy et al., 2022).

Fos-proteiini kvantifioidaan tyypillisesti immunohistokemialla (IHC). Aiemmat IHC-tutkimukset osoittavat, että fos indusoitui BLA:ssa pelkooppimisen huipussaan noin 90 minuutin kuluttua ja pysyy koholla jopa 5 tuntia (Chowdhury ja Caroni, 2019). Jälkimmäisestä huolimatta Fos IHCresults edustaa "otosta" Fos-aktiivisuudesta verrattuna tuloksiin, jotka on saatu siirtogeenisellä TRAP2-järjestelmällä, joka näyttää vangiavan hermosoluja, joissa Fos-transkriptio indusoitui noin 6 tunnin aikana tai kauemmin 4-OHT-annon (DeNardo) ympärillä. et ai., 2019).

Siksi tdTomato-ekspressio Fos-induktion indeksinä mahdollisesti heijastaa kumulatiivista ilmentymistä, joka on syntynyt pidemmän ajanjakson aikana. Tämä lisää mahdollisuutta, että tdTomato + TRAPed -yhtye sisältää hermosoluja, jotka ovat fosaktivoituneet ärsykkeillä, jotka eivät liity pelon/kontekstin ehdollistamiseen. Kuten todettiin, totutteluharjoitteluamme käytettiin vahvistamaan pelkoa hillitsevää erityistä signaalia suhteessa kontekstiin tai uuteen ympäristöön liittyvään "meluun".

Tällä kokeellisella suunnittelulla differentiaalinen tdTomato-ilmentyminen voi olla erittäin merkityksellistä pelon muistiprosessien ymmärtämisessä, koska Fosin ilmaisua pelon ehdollistamisen jälkeisinä tunteina pidetään välttämättömänä muistin lujittamiseksi (Chowdhury ja Caroni, 2018). TRAP2-järjestelmä saattaa siksi merkitä Fosia ekspressoivat neuronit, jotka koostuvat yksittäisestä ryhmästä, joka aktivoituu nimenomaan pelonoppimisen aikana, tai muita ryhmiä, jotka on värvätty seuraavina tunteina, mukaan lukien mahdollisesti muistin vahvistavia ryhmiä. Yhdessä nämä näkökohdat voisivat selittää suuremman fos-kokonaisuuden (tdTomato +), jonka havaitsimme pelkomuistin muodostumisen aikana kontekstimuistin sijaan.

Fo:n kokonaisuus etämuistin palauttamisen aikana

Aktivointi

Käytimme IHC:tä kaapataksemme Fos-ensemblen (Fos +), joka aktivoitiin etäpelkomuistin palauttamisen aikana, mikä oli suurempi kuin kaapattu kontekstin etäkutsumisen jälkeen. Tämä havainto on yhdenmukainen muiden raporttien kanssa BLA Fos -ilmentymisestä kaukopelkomuistin palauttamisen aikana (Silva et al., 2019; Liu et al., 2022) ja rinnakkaisten aBLA-spesifisten raporttien kanssa, jotka kuvaavat lisääntynyttä c-fos-mRNA-ekspressiota viimeaikaisen pelkomuistin muodostumisen/palautumisen aikana (Kim). et ai., 2016; Zhang et ai., 2020).

Erityisesti pelkomuistin muodostuminen ja etämuistin muistutus aktivoivat differentiaalisesti aBLA-hermosoluja, koska vain noin kolmasosa aktivoitui uudelleen.

Ei-päällekkäiset aBLA-hermosolupopulaatiot eivät olleet odottamattomia, sillä aiemmat tutkimukset osoittavat, että osa BLA-hermosoluista on herkkä ehdollisen ärsykkeen (eli shokkien) tuntemukseen (Corder et al., 2019) pelkomuistin muodostumisen aikana, kun taas toinen osa saattaa olla spesifisesti reagoiva. ehdollisille ärsykkeille (konteksteihin) muistin palauttamisen aikana (Beyeler et al., 2018).

Nämä muuttuvat aktivaatiomallit aBLA-ryhmien sisällä erillisten pelkomuistitehtävien aikana (eli muodostuminen vs. muistaminen) voidaan selittää erilaisten hermopiirien värväämisellä, joka johtuu pelkomuistin muodostumisen aikana alkaneesta plastisuudesta ja myöhemmästä verkkoplastisuudesta, joka johtaa engrammien siirtymiseen ennen etämuistinkutsutestausta (Grewe et). al., 2017; DeNardo et ai., 2019). Tulevat in vivo elektrofysiologiset tutkimukset ovat tarpeen, jotta voidaan tutkia vasteita pelkomuistin muodostumisen ja muistamisen aikana vertaamalla BLA fos ensemble (tdTomato +) -neuroneja ja ei-fosensemble-hermosoluja.

Uudelleenaktivointi

Pelkooppimiseen aktivoitujen BLA Fos -ensembleneuronien uudelleenaktivoituminen on dokumentoitu kahdessa aikaisemmassa tutkimuksessa, joissa kauko-pelkomuistin palautuminen tapahtui 14 (Kitamura et al., 2017) ja 28 (Leeet al., 2022) päivää ehdollistamisen jälkeen. Vaikka löydökseemme 21 päivän kohdalla ovat samanlaisia, kokeissamme paljastettiin myös löydöksiä, joita ei ole aiemmin kuvattu.

Kuten todettiin, yksi kokeellisen suunnittelumme vahvuus on positiivisen kontrolliryhmän (eli vain kontekstialtistus) -ryhmän sisällyttäminen. Tämä eroaa aiemmista pelko-muistitutkimuksista, joissa käytettiin negatiivista kontrolliryhmää (eli kotihäkki). Jälkimmäinen, vaikka mahdollistaakin BLA:n perusarvon arvioinnin aktiivisuuden suhteen, voi rajoittaa tulkintaa estämällä uudelleenaktivaatioryhmän koon vertailun kontekstiin ja pelkoon ehdoiteltujen ryhmien välillä (Leeet al., 2022). Suunnittelumme mahdollistaa tämän vertailun ja paljastaa huomattavasti suuremman uudelleenaktivoitumisen pelkomuistin palauttamisen aikana kuin kontekstin ehdollisen ympäristön uudelleentutkimisen aikana.

Lisäksi kokeidemme keskeinen havainto oli uudelleenaktivoidun (engram) -kokonaisuuden aBLA:n alueellisen lokalisoinnin tunnistaminen. Tarkemmin sanottuna havaitsimme korkeampia yhdistelmätiheyksiä keskimmäisen aBLA-ala-alueen selkävyöhykkeiltä (neljännekset 1 ja 2) ja kaudaalisen ala-alueen dorsomediaalivyöhykkeeltä (kvadrantti 2).

Aiemmat pelkomuistitutkimukset ovat tunnistaneet BLA:n dorsomediaalisen vyöhykkeen lähellä olevia tulo- ja ulostuloprojisointihermosoluja, jotka voivat edistää sekä muistin että valenssin käsittelyä (Kim et al., 2016; Beyeler et al., 2018). Tähän liittyvät vastavuoroiset yhteydet dorsomediaalisen BLA:n ja mediaalisen prefrontaalisen aivokuoren prelimbisen alueen (PL/PFC) (McGarry ja Carter, 2017) ja vatsan hippokampuksen CA1-alueen (vCA1) välillä (Jimenezet al., 2020; Kim ja Cho, 2020). . Nämä yhteydet näyttävät edustavan synaptisia substraatteja, jotka ohjaavat alueellista ja osa-alueellista Fos-induktiota uudelleen aktivoitujen kokoonpanojemme joukossa.

Toinen huomionarvoinen aBLA-tulos on keskeisen amygdalan kapseliosa (Kim et al., 2016, 2017), joka reagoi haitallisiin syötteisiin ja liittyy ahdistuneisuus- ja pelkokäyttäytymiseen (Bourgeois et al., 2001).

Epäselvää on funktionaalisen heterogeenisyyden laajuus tunnistetuissa aBLA Fos -yhtyeissä. Vaikka aikaisemmat tutkimukset, joissa keskityttiin vCA1-syötteisiin BLA:han (Kim ja Cho, 2020; Lee et al., 2022), tunnistivat LTP:n kaltaisen synaptisen potentioimisen näennäisoppimiskokonaisuuden hermosolujen joukossa, on vaikea verrata tarkasti näiden potentioitujen hermosolujen sijaintia suhteessa meidän BLA Fos -yhteyteen. neuronit. Arvioidaan, missä määrin lyhyemmän aikavälin kontekstuaaliseen pelkomuistiin liittyvien aiemmin tunnistettujen BLA-neuronien plastisuus (Kim ja Cho, 2020; Leeet al., 2022) on läsnä tämän tutkimuksen osa-alueen aBLA Fos -ensembleneuronien joukossa ja arvioidaan niiden osuutta kaukopelkomuistiin. liittyvät käyttäytymiset vaativat tarkempaa kuvausta niiden neurokemiallisista fenotyypeistä ja anatomisista yhteyksistään.

Fos-aktivointi käyttäytymisindeksinä

Tässä korrelaatioanalyysi ei paljastanut minkään aBLA Fos -yhtyeen koon ja pelkoon liittyvän käyttäytymisen (eli asennon jäätymisen) välistä suhdetta, mikä viittaa joko siihen, että Fos ensemble sizealone ei ole pelkokäyttäytymisen ensisijainen aiheuttaja tai että Fosensemble itsessään on esitys. muistikirjoituksesta ja neuronipopulaatiosta, jotka vaikuttavat suoraan muistin palauttamisen aiheuttamiin käyttäytymismalleihin.

Koko aBLA:n sisällä (katso taulukko 1) suurempia Fos-ryhmiä (eli TRAPed, Fos + ja uudelleen aktivoituneet neuronit) havaittiin pelkoryhmässä kontekstiryhmään verrattuna. Samanlainen kuvio havaittiin keskimmäisellä aBLA-ala-alueella (katso kuvat 2D, 4D). Nämä kokoerot voivat edustaa aBLA-väestön rekrytoinnin kynnystasoa, joka vaaditaan pelkoon liittyvän käyttäytymisen herättämiseen, tai se voi viitata siihen, että pelkokäyttäytyminen edellyttää lisäpiirien värväämistä. Erityisesti ryhmien kokoerot konteksti- ja pelkoryhmien välillä hävisivät joistakin aBLA-kvadranteista, mikä saattaa viitata siihen, että pelkokäyttäytyminen edellyttää aBLA-hermosolujen anatomisesti hajaantuneempaa rekrytointia. Lisäksi tutkimukset osoittavat, että positiivisen valenssin posteriori BLA (pBLA) ja negatiivisen valenssin aBLA-neuronit estävät toisiaan estävästi. BLA GABAergiset interneuronit (Kim et al., 2016; Zhang et al., 2020).

Siksi pelkokäyttäytyminen saattaa heijastaa negatiivisen valenssin aBLA-neuronien kiihottumista, jotka eivät ainoastaan ​​ohjaa pelko-spesifisiä tuloksia laajalti koko limbiseen järjestelmään, vaan myös epäsuorasti estävät BLA:n positiivisen valenssin neuronit. Jälkimmäinen mahdollisuus on sovitettava yhteen todisteiden kanssa siitä, että yksittäiset päähermosolut aBLA:ssa ja pBLA:ssa reagoivat sekä negatiivisiin että positiivisiin valenssiärsykkeisiin (Beyeler et al., 2018), mikä osoittaa, että valenssi ja siihen liittyvä muistin koodaus BLA:ssa ei välttämättä ole täysin erillään.

On korostettava, että havaittavissa olevaa Fos-proteiinin tasoa ilmentävien hermosolujen lukumäärä ei ole ensemble-toiminnan mitta. BLA-pelonmuodostuskokonaisuudesta tiedetään, että se vastaanottaa monosynaptista syötettä vastaavilta yhtyeiltä hippokampuksen PL/PFC- ja vCA1-alueelta (Kim ja Cho, 2020). Etäisinä ajankohtina nämä syötteet voivat sekä ohjata pelon kaltaista käyttäytymistä ei-pelkoon liittyvässä kontekstissa (Lee et al., 2022) että hillitä pelon kaltaista käyttäytymistä pelkoon liittyvässä kontekstissa (Kitamuraet al., 2017). Koska PL/PFC-pelkoyhtymän syötteet eivät kuitenkaan synapsoi yksinomaan BLA-pelkoryhmän neuroneja (Lee et al., 2022), on epäselvää, missä määrin erilaiset pelkokäyttäytymiset heijastavat BLA-pelkoryhmän toimintaa. Siksi tulevissa tutkimuksissa ei tarvitse vain rajata, voiko aBLA-pelonmuodostusryhmä vaikuttaa pelon kaltaiseen käyttäytymiseen, vaan myös pelkomuistilla aktivoitujen/uudelleenaktivoituneiden ryhmien kykyyn tehdä niin.

Johtopäätös

Tässä osoitimme, että alle puolet muistin muodostumisen aikana aktivoiduista Fos-ensembleneuroneista aktivoituu uudelleen etämuistin palauttamisen aikana, ja silti pelkoryhmät ovat suurempia kuin niiden kontekstivastaavat erityisesti aBLA:n keskiosassa ja sen dorsomediaalisella vyöhykkeellä kaudaalimmin. Yhteenvetona havainnot viittaavat siihen, että etäkontekstuaalinen pelkomuisti sisältää aBLA:n ensemble neuroneja, joilla on yhteinen populaatio, joka aktivoituu pelon oppimisen aikana ja aktivoituu uudelleen pelkomuistin palauttamisen aikana. Jälkimmäinen populaatio voi edustaa kriittistä subregionalaBLA-substraattia, jonka kautta opittu pelko tallennetaan muistamista varten etäisellä aikapisteellä. Epäadaptiivinen plastisuus näiden ja muiden toiminnallisesti kytkettyjen hermosolupopulaatioiden joukossa voi olla avaintekijä pelkoon liittyviin psykiatrisiin häiriöihin.

Tietojen saatavuusilmoitus

Tässä tutkimuksessa esitetyt alkuperäiset panokset sisältyvät artikkeliin/lisämateriaaliin. Lisätiedustelut voi ohjata vastaavalle kirjoittajalle.

Eettinen lausunto

Tämän eläintutkimuksen arvioi ja hyväksyi AnimalCare and Use Committee, University of Texas Health ScienceCenter San Antoniossa.

Viitteet

Beyeler, A., Chang, CJ, Silvestre, M., Leveque, C., Namburi, P., Wildes, CP, et ai. (2018). Valenssia koodaavien ja projektiomääriteltyjen neuronien järjestäytyminen basolateraalisessa amygdalassa. Cell Rep. 22, 905–918. doi: 10.1016/j.celrep.2017.12.097

Bourgeais, L., Gauriau, C. ja Bernard, JF (2001). Projektit amygdalan keskusytimen nosiseptiiviseltä alueelta etuaivoon: PHAL-tutkimus rotalla. euroa J. Neurosci. 14, 229–255. doi:10.1046/j.{6}}x.2001.01640.x

Campeau, S., Hayward, MD, Hope, BT, Rosen, JB, Nestler, EJ ja Davis, M. (1991). C-fos-proto-onkogeenin induktio rotan amygdalassa ehdollisen ja ehdollisen pelon aikana. Brain Res. 565, 349–352. doi: 10.1016/0006-8993(91)91669-r

Cho, JH, Rendall, SD ja Gray, JM (2017). Aivot kattavat Fos-kartat pelon oppimisen ja muistamisen aikana. Oppia. Mem. 24, 169–181. doi: 10.1101/lm.044446.116

Chowdhury, A. ja Caroni, P. (2018). Oppimisen aikayksiköt, joihin sisältyy järjestelmän laajuisen cFos-ilmentymisen ylläpito hermosoluissa. Nat. Commun.9:4122.

Chowdhury, A. ja Caroni, P. (2019). Tekijän korjaus: Oppimisen aikayksiköt, joihin sisältyy järjestelmän laajuisen cfos-ilmentymän ylläpito hermosoluissa. Nat.Commun. 10:3083. doi: 10,1038/s41467-019-11208-7

Corder, G., Ahanonu, B., Grewe, BF, Wang, D., Schnitzer, MJ ja Scherrer, G. (2019). Amygdalar-hermokokonaisuus, joka koodaa kivun epämiellyttämistä.Science 363, 276–281. doi 10.1126/science.aap8586

Day, HE, Badiani, A., Uslaner, JM, Oates, MM, Vittoz, NM, Robinson, TE, et ai. (2001). Ympäristön uutuus vaikuttaa eri tavalla amfetamiinin tai kokaiinin indusoimaan c-fos-mRNA:n ilmentymiseen striaterminalis- ja amygdala-pohjan ytimen osa-alueilla. J. Neurosci. 21, 732–740.

For more information:1950477648nn@gmail.com