GluN2B:tä jaGluN2A:ta sisältävät NMDAR:t osallistuvat eri tavalla ekstinktiomuistin epävakauttamiseen ja uudelleenvakauttamiseen uudelleenkonsolidoinnin aikana

Yhteystiedot: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Sähköposti:audrey.hu@wecistanche.com

Andressa Radiske1, Maria CarolinaGonzalez1,2, DianaA. Nôga1, Janine I. Rossato1,3, Lia RM Bevilaqua1 ja Martín Cammarota1*

1 Memory Research Laboratory, Brain Institute, Federal University of Rio Grande do Norte, Av. Nascimento de Castro 2155, Natal, RN 59056-450, Brasilia.

2Edmond ja Lily Safra International Institute of Neuroscience, Av. Alberto Santos Dumont 1560, Macaiba, RN 59280-000, Brasilia.

3 Fysiologian laitos, Rio Grande do Norten liittovaltion yliopisto, Av. Senaattori Salgado Filho 3000, Natal, RN 59064-741, Brasilia.

Palautumisen epävakauttama ekstinktiomuisti stabiloituu uudelleen mTOR-riippuvaisella uudelleenkonsolidaatiolla hippokampuksessa, mutta näitä prosesseja ohjaavat ylävirran reitit jäävät tuntemattomiksi. Hippokampuksen NMDAR:t ohjaavat paikallista proteiinisynteesiä mTOR-signaloinnin kautta ja voivat ohjata aktiivista muistin ylläpitoa. Havaitsimme, että aikuisilla urospuolisilla Wistar-rotilla ei-alayksikköselektiivisen NMDAR-antagonistin AP5 tai GluN2A-alayksikköä sisältävän NMDAR-antagonistin TCN201 anto dorsaalisen CA1:n intra-dorsaalisen CA1-annostelun jälkeen sen jälkeen, kun inhiboivan välttämisen (SDIA) ekstinktiomuisti heikensi ekstinktiomuistin säilyttämistä ja aiheutti SDIA-muistin palautus. Päinvastoin, AP5:n tai GluN2B-alayksikköä sisältävän NMDAR-antagonistin RO25-6981 ennen palauttamista annolla ei ollut vaikutusta ekstinktiomuistin palauttamiseen tai säilyttämiseen sellaisenaan, mutta se esti palautumisen jälkeisen intraperiton aiheuttaman välttämisvasteen palautumisen. - mTOR-estäjän rapamysiinin CA1-infuusio. Tuloksemme osoittavat, että GluN2B:tä sisältävät NMDAR:t ovat välttämättömiä ekstinktiomuistin epävakauttamiseen, kun taas GluN2A:ta sisältävät NMDAR:t ovat osallisena sen uudelleenvakauttamisessa, ja viittaavat siihen, että näiden reseptorin alatyyppien suhteellisen aktivaatiotilan farmakologinen modulaatio ekstinktiomuistin palautumishetkellä saattaa säädellä dominanssia. sammutusmuistin alkuperäisen muistijäljen yli.

cistanchen hyöty: parantaa muistia

Recall aktivoi muistot, jotka ovat lepotilassa ja voivat vaikuttaa niiden voimaan ja kestävyyteen. Kun ehdollisen ärsykkeen yksittäinen lyhyt uudelleenesitys ehdollisen ärsykkeen puuttuessa laukaisee, palauttaminen voi horjuttaa hyvin konsolidoituja muistoja, joiden on sitten suoritettava proteiinisynteesistä riippuvainen uudelleenkonsolidaatio, jotta ne säilyvät. Toisaalta toistuvat vahvistamattomat palautustapahtumat voivat aiheuttaa sukupuuttoon, proteiinisynteesistä riippuvaisen prosessin, joka luo uuden muistin, joka estää alkuperäistä hallitsemasta käyttäytymistä. Erityisesti sammutusmuisti voi myös palata epävakausvaiheeseen, kun se palautetaan, ja se on vahvistettava uudelleen, jotta se säilyttää hallitsevan asemansa sammuneeseen alkuperäiseen jäljitykseen nähden1,2. Pelosta motivoidun välttämisen tapauksessa ekstinktiomuistin uudelleen vakiinnuttaminen vaatii mTOR-riippuvaista BDNF-ilmentymistä dorsaalisessa hippokampuksessa3,4, mutta tätä prosessia ohjaavat ylävirran reitit jäävät suurelta osin tuntemattomiksi.

N-metyyli-D-asparagiinihapporeseptorit (NMDAR) ovat heterotetrameerisiä ionotrooppisia reseptoreita, jotka muodostuvat seitsemästä alayksiköstä (GluN1, GluN2A-D ja GluN3A-B), jotka välittävät Ca2 plus -läpäisevää komponenttia glutamatergisessa neurotransmissiossa. Useimmat natiivit NMDAR:t sisältävät kaksi pakollista GluN1-alayksikköä ja kaksi GluN2-alayksikköä, jotka antavat NMDAR-alatyypeille erottuvia kanava-, ligandisitoutumis- ja signalointiominaisuuksia ja mahdollistavat niiden suorittamisen tiettyjä fysiologisia toimintoja. Erityisesti GluN2A:ta ja GluN2B:tä sisältävät NMDAR:t säätelevät kaksisuuntaista synaptista plastisuutta5, niillä on avainrooleja muistin lujittamisessa ja sammumisessa6,7 ja ne ovat taustalla eri muistityyppien epävakauttamiselle ja uudelleenvakauttamiselle uudelleenkonsolidoinnin aikana8–13. Tässä analysoimme, ovatko hippokampuksen NMDAR:t välttämättömiä ekstinktiomuistin uudelleen vahvistamiseksi arvioimalla ei-alayksikköspesifisten ja alayksikköspesifisten NMDAR-antagonistien intradorsaalisen CA1-annon vaikutusta eri ajankohtina, kun estoja vältetään. SDIA) sammutusmuistin palauttaminen.

Kuva 1. Palautuksen jälkeinen NMDAR-esto estää SDIA-sammutusmuistin ja indusoi SDIA-muistin palautumista. (a) Eläimet koulutettiin SDIA:ssa (TR; 0,4 mA/2 s) ja 24 tuntia myöhemmin niille suoritettiin yksi päivittäinen ekstinktiokoulutuskoe 5 peräkkäisenä päivänä. 24 tuntia viimeisen ekstinktioharjoituskokeen jälkeen SDIA-ekstinktiomuisti aktivoitiin uudelleen (RA) ja 5 minuuttia sen jälkeen eläimet saivat molemminpuolisia intradorsaalisia CA1-infuusioita vehikkeliä (VEH; 1 prosentti DMSO:ta suolaliuoksessa) tai NMDAR-antagonistia AP5. (5 µg/puoli). Retentio arvioitiin 1 päivä ja 7 päivää myöhemmin (testi). (b) Eläimiä käsiteltiin kuten kohdassa A, paitsi että ne saivat CA1:n sisäisiä VEH- tai AP-infuusioita 5 6 h RA:n jälkeen. (c) Eläimiä käsiteltiin kuten kohdassa A, paitsi että RA jätettiin pois (ei RA:ta). (d) Eläimiä käsiteltiin kuten kohdassa A, mutta ryhmä niistä sai VEH:tä tai AP:ta 5 5 min pRA:n (pseudo-reactivation extinction session) jälkeen, joka suoritettiin SDIA-harjoituslaatikossa, joka oli modifioitu ei-aversiivisiksi (NA). ) SDIA-koulutetuille eläimille (testin latenssi SDIA:ssa: mediaani=162 s; IQR=74–244,5 s; testilatenssi NA:ssa: mediaani: 10 s; IQR=7,5–17,5 s; U=3.00, p=0.0003, SDIA vs NA Mann–Whitney-testissä). Ei-aversiivinen laatikko oli mitoiltaan samanlainen kuin SDIA-harjoituslaite, mutta maalattiin harmaaksi ja korotettu alusta tehtiin läpinäkyvästä pleksilasista puun sijaan. Tiedot ilmaistaan ​​mediaani±IQR:nä. (***) s<0.001 versus="" veh="" in="" mann–whitney="" test;="" n="10–12" animals="" per="">

cistanche tubulosa hyöty: parantaa muistia

Tulokset

Ei-alayksikköspesifisen NMDAR-antagonistin AP5:n CA1-sisäinen anto palauttamisen jälkeen estää SDIA:n ekstinktiomuistin ja indusoi SDIA-muistin uusiutumista.

Tutkiaksemme hippokampuksen NMDAR:ien roolia ekstinktiomuistin uudelleen vakiinnuttamisessa koulutimme ensin aikuisia urospuolisia Wistar-rottia yhden kokeen alentamiseen estävään välttämiseen (SDIA; 0.4 mA/2 s jalkashokki), joka on oppiminen. tehtävä, joka indusoi pitkäkestoisen hippokampuksesta riippuvaisen pelosta motivoituneen välttelymuistin14,15 ja sitten yhden päivän koulutuksen jälkeen altistimme eläimet uudelleen SDIA-harjoituslaitteistolle ilman jalkaiskua kerran päivässä 5 peräkkäiset päivät. Tämä menettely luo hippokampuksesta riippuvaisen SDIA-sukupuuttumismuistin16–18, joka kestää spontaania toipumista, uusimista ja palauttamista1,3. Kaksikymmentäneljä tuntia viimeisen ekstinktioharjoituskokeen jälkeen lähetimme eläimet ekstinktiomuistin uudelleenaktivointiistuntoon (RA), ja 5 minuuttia tai 6 tuntia myöhemmin ne saivat molemminpuolisia intradorsaalisia CA1-infuusioita vehikkeliä (VEH; 1 prosentti DMSO:ta suolaliuoksessa). tai ei-alayksikköspesifinen NMDAR-antagonisti D(-)-2-amino-5-fosfonopentaanihappo (AP5; 5 µg/sivu). Retentio arvioitiin kahdesti, 1 päivä ja 7 päivää RA:n jälkeen. Huomasimme, että AP5 heikensi SDIA-ekstinktiomuistin säilymistä ja palautti SDIA-vasteen, kun se injektoitiin 5 minuuttia, mutta ei 6 tuntia RA:n jälkeen (kuva 1a,b, 1 päivä RA:n jälkeen: U=1, p<0.0001, veh="" vs="" ap5;="" 7="" days="" after="" ra:="" u="0,"><0.0001, veh="" vs="" ap5="" 5="" min="" after="" ra="" in="" mann–whitney="" test).="" ap5="" did="" not="" affect="" sdia="" extinction="" memory="" when="" given="" 24="" h="" after="" the="" last="" extinction="" training="" trial="" in="" the="" absence="" of="" ra="" (fig.="" 1c)="" or="" when="" administered="" 5="" min="" after="" a="" pseudo-ra="" session="" carried="" out="" in="" a="" non-aversive="" training="" box="" (fig.="" 1d,="" ra:="" u="0,"><0.0001, veh="" vs="" ap5;="" pra:="" u="42.50," p="0.5875," veh="" vs="" ap5="" in="" mann–whitney="">

Ei-alayksikköspesifisen NMDAR-antagonistin AP5:n CA1-sisäinen anto ennen muistelua ei vaikuta SDIA-ekstinktiomuistin ilmentymiseen tai säilyttämiseen, mutta heikentää uudelleenkonsolidaatio-salpaajien muistivaikutusta.

Arvioidaksemme ennen palauttamista hippokampuksen NMDAR:n eston vaikutusta SDIA-ekstinktiomuistiin lähetimme SDIA-koulutetut eläimet yllä kuvattuun ekstinktioprotokollaan. 24 tuntia viimeisen ekstinktioharjoituskokeen jälkeen eläimet saivat kahdenvälisiä intradorsaalisia CA1-infuusioita VEH:tä tai AP5:tä ja 20 minuuttia myöhemmin lähetettiin RA:lle. Havaitsimme, että pre-RA AP5 ei vaikuttanut SDIA:n ekstinktiomuistin palauttamiseen tai säilyttämiseen (kuvio 2a), mutta esti rapamysiinin (RAP; 0,02 µg/sivu) aiheuttaman välttämisen toipumisen, jonka aiheutti RA:n jälkeinen CA1:n sisäisen rapamysiinin antaminen. nisäkäskohde RAP:lle (mTOR), kinaasille, joka säätelee synaptista proteiinisynteesiä fosforyloimalla eukaryoottista aloitustekijää 4E:tä sitovaa proteiinia 1 ja p70 ribosomaalista S6-kinaasia19, ja sitä tarvitaan SDIA-ekstinktiomuistin vahvistamiseen hippokampuksessa4 (Fig1 day2, F ig1. day2). RA:n jälkeen: U=0, s<0.0001, veh="" vs="" rap;="" 7="" days="" after="" ra:="" u="0,"><0.0001, veh="" vs="" rap="" in="" mann–="" whitney="" test;="" fig.="" 2c,="" 1="" day="" after="" ra:="" h="17.73," p="0.0005;"><0.01 for="" veh+veh="" vs="" veh+rap,=""><0.01 for="" veh+rap="" vs="" ap5+veh,=""><0.05 for="" veh+rap="" vs="" ap5+rap;="" 7="" days="" after="" ra:="" h="17.74," p="0.0005;"><0.01 for="" veh+veh="" vs="" veh+rap,=""><0.01 for="" veh+rap="" vs="" ap5+veh,=""><0.05 for="" veh+rap="" vs="" ap5+rap="" in="" dunn's="" multiple="" comparisons="" after="" kruskal–wallis="" test).="" at="" the="" dose="" used="" in="" our="" experiments,="" ap5="" did="" not="" affect="" sdia="" memory="" recall="" (fig.="">

cistanche-lisän edut:parantaa muistia

Kuva 2. Pre-recall NMDAR-salpaus ei vaikuta SDIA-ekstinktiomuistiin, mutta estää uudelleenkonsolidaatio-inhibitin amneesista vaikutusta. (a) Eläimet koulutettiin SDIA:ssa (TR; 0,4 mA/2 s) ja 24 tuntia myöhemmin niille suoritettiin yksi päivittäinen ekstinktiokoulutuskoe 5 peräkkäisenä päivänä. Päivä viimeisen ekstinktioharjoituskokeen jälkeen eläimet saivat kahdenvälisiä CA1-infuusioita vehikkeliä (VEH; 1 prosentti DMSO:ta suolaliuoksessa) tai NMDAR-antagonistia AP5 (5 µg/puoli) ja 20 minuuttia sen jälkeen SDIA:ta. sammutusmuisti aktivoitiin uudelleen (RA). Retentio arvioitiin 1 päivä ja 7 päivää myöhemmin (testi). (b) Eläimiä käsiteltiin kuten kohdassa A, paitsi että ne saivat CA1:n sisäisiä infuusioita VEH:tä tai rapamysiiniä (RAP; 0,02 ug/sivu), joka on nisäkäskohteen RAP:n (mTOR) estäjä 5 minuuttia RA:n jälkeen. (c) Eläimiä käsiteltiin kuten kohdassa A ja 5 minuuttia RA:n jälkeen ne saivat kahdenvälisiä intradorsaalisia VEH- tai RAP-infuusioita. (d) SDIA:ssa koulutetut eläimet saivat kahdenvälisiä CA1:n sisäisiä VEH- tai AP5-infuusioita yksi päivä koulutuksen jälkeen, ja 20 minuuttia myöhemmin niille tehtiin SDIA-muistin säilytystesti. Tiedot ilmaistaan ​​mediaani±IQR:nä. (**) s<0.01, (***)=""><0.001 versus="" veh="" in="" dunn's="" multiple="" comparisons="" after="" kruskal–wallis="" test;="" n="9–12" animals="" per="">

Hippokampuksen GluN2B:tä sisältävät NMDAR:t välittävät SDIA-ekstinktiomuistin epävakautta palauttamisen aikana, kun taas GluN2A:ta sisältävät NMDAR:t ovat välttämättömiä SDIA-ekstinktiomuistin konsolidoinnissa.

GluN2A:ta sisältävä ja GluN2B:tä sisältävä NMDAR säätelevät erilaisia ​​solutapahtumia amygdalassa pelkomuistin uudelleenkonsolidoitumisen aikana ja säätelevät vastaavasti restabilisaatio- ja destabilisaatiovaiheita13,20. Siksi, koska tuloksemme AP5:llä ovat yhdenmukaisia ​​hippokampuksen NMDAR:n kaksoisroolin kanssa ekstinktiomuistin uudelleenkonsolidaatiossa, analysoimme, välittävätkö GluN2A:ta sisältävä NMDAR ja GluN2B:tä sisältävä NMDAR myös SDIA-ekstinktiomuistin restabilisaatiota ja epävakautta eri tavalla. Arvioidaksemme näiden kahden NMDAR-alatyypin osallistumista ekstinktiomuistin restabilointiin lähetimme SDIA-koulutetut eläimet SDIA-ekstinktioprotokollalle, kuten edellä on kuvattu. Päivä viimeisen ekstinktioharjoituksen jälkeen SDIA-ekstinktiomuisti aktivoitiin uudelleen ja 5 minuuttia myöhemmin eläimet saivat VEH:n, GluN2B:tä sisältävän NMDAR-antagonistin RO25-6981 (RO; 2,5 µg/puoli), molemminpuolisen suunsisäisen CA1-infuusion. GluN2A:ta sisältävä NMDAR-antagonisti TCN201 (TCN; 0,05 ug/sivu). Kuten kuvasta 3 voidaan nähdä, TCN, mutta ei RO, heikensi ekstinktiomuistin säilyttämistä ja aiheutti SDIA-muistin palautumisen 1 päivä ja 7 päivää RA:n jälkeen (kuva 3a, 1 päivä RA:n jälkeen: H=20.10 , s<0.0001;><0.001 for="" veh="" vs="" tcn,=""><0.01 for="" ro="" vs="" tcn;="" 7="" days="" after="" ra:="" h="21.51,"><0.0001;><0.001 for="" veh="" vs="" tcn,=""><0.001 for="" ro="" vs="" tcn="" in="" dunn's="" multiple="" comparisons="" after="" kruskal–wallis="">

SDIA-koulutetut eläimet. Ei-aversiivinen laatikko oli mitoiltaan samanlainen kuin SDIA-harjoituslaite, mutta maalattiin harmaaksi ja korotettu alusta tehtiin läpinäkyvästä pleksilasista puun sijaan. Tiedot ilmaistaan ​​mediaani±IQR:nä. (***) s<0.001 versus="" veh="" in="" dunn's="" multiple="" comparisons="" after="" kruskal–wallis="" test;="" n="10–12" animals="" per="">

Kumpikaan RO tai TCN eivät vaikuttaneet ekstinktiomuistin säilyttämiseen, kun niitä annettiin 24 tuntia viimeisen ekstinktioharjoituskokeen jälkeen ilman RA:ta (kuva 3b) tai kun annettiin 5 minuuttia pseudo-RA-istunnon jälkeen, joka suoritettiin ei-aversiivisessa harjoituslaatikossa (kuva 3). 3c, RA: H=19.30, s<0.0001;><0.001 for="" veh="" vs="" tcn,=""><0.01 for="" ro="" vs="" tcn;="" pra:="" h="2.006," p="0.3667" in="" dunn's="" multiple="" comparisons="" after="" kruskal–wallis="" test).="" we="" next="" evaluated="" whether="" glun2b="" and="" glun2a-containing="" nmdar="" mediate="" sdia="" extinction="" memory="" destabilization.="" to="" that="" end,="" sdia-trained="" animals="" were="" submitted="" to="" the="" sdia="" extinction="" protocol,="" and="" 24="" h="" after="" the="" last="" extinction="" training="" trial="" received="" bilateral="" intra-dorsal="" ca1="" infusions="" of="" veh,="" ro,="" or="" tcn.="" sdia="" extinction="" memory="" was="" reactivated="" 20="" min="" after="" the="" injections="" and="" 5="" min="" thereafter="" the="" animals="" received="" veh="" or="" rap="" in="" dorsal="" ca1.="" retention="" was="" assessed="" 24="" h="" post-ra.="" tcn="" did="" not="" affect="" extinction="" memory="" recall="" 20="" min="" post-injection="" but="" tcn,="" rap,="" and="" tcn+rap="" impaired="" sdia="" extinction="" memory="" retention="" 1="" day="" and="" 7="" days="" after="" ra,="" causing="" the="" reappearance="" of="" the="" sdia="" response="" (fig.="" 4a,="" 1="" day="" after="" ra:="" h="20.65," p="0.0001;"><0.001 for="" veh+veh="" vs="" veh+rap,=""><0.001 for="" veh+veh="" vs="" tcn+veh,=""><0.05 for="" veh+veh="" vs="" tcn+rap;="" 7="" days="" after="" ra:="" h="19.96," p="0.0002;"><0.001 for="" veh+veh="" vs="" veh+rap,=""><0.01 for="" veh+veh="" vs="" tcn+veh,=""><0.01 for="" veh+veh="" vs="" tcn+rap="" in="" dunn's="" multiple="" comparisons="" after="" kruskal–wallis="">

RO ei vaikuttanut ekstinktiomuistin palauttamiseen myöskään 20 minuuttia injektion jälkeen, mutta sillä ei sinänsä ollut vaikutusta retentioon ja se esti RA:n jälkeisen RAP:n antamisen aiheuttaman välttämisen palautumisen (kuva 4b, 1 päivä RA:n jälkeen: H=21 .18, s<0.0001;><0.001 for="" veh+veh="" vs="" veh+rap,=""><0.01 for="" veh+rap="" vs="" ro+veh,=""><0.05 for="" veh+rap="" vs="" ro+rap;="" 7="" days="" after="" ra:="" h="22.77,"><0.0001;><0.001 for="" veh+veh="" vs="" veh+rap,=""><0.01 for="" veh+rap="" vs="" ro+veh,=""><0.05 for="" veh+rap="" vs="" ro+rap="" in="" dunn's="" multiple="" comparisons="" after="" kruskal–wallis="" test).="" neither="" ro="" nor="" tcn="" affected="" sdia="" memory="" recall="" or="" locomotor="" activity="" when="" given="" in="" dorsal="" ca1="" 20="" min="" before="" an="" sdia="" memory="" retention="" test="" (fig.="" 4c)="" or="" a="" 5="" min-long="" free-exploration="" session="" in="" an="" open-field="" arena,="" respectively="" (fig.="" 4d;="" f(8,="" 92)="1.710," p="0.1065" for="" interaction;="" f(2,="" 23)="0.02170," p="0.9786" for="" treatment="" effect;="" f(4,="" 92)="50.11,"><0.0001 for="" time="" effect="" in="" two-way="" rm="">

tehostaa muistia säiliön uutetta

Keskustelu

Havaintomme vahvistavat, että ekstinktio-oppiminen ei pyyhi SDIA-muistia, vaan luo uuden jäljen, joka kilpailee sen kanssa käyttäytymisen ohjaamisesta, ja vahvistaa, että SDIA-sammutusmuisti siirtyy epävakausvaiheeseen, kun se palautetaan, ja se on vakautettava uudelleen konsolidoimalla, jotta opittu välttämisreaktio pysyy estettynä. Tärkeää on, että tietomme osoittavat, että SDIA-ekstinktiomuistin epävakaus ja uudelleenvakauttaminen edellyttävät hippokampuksen NMDAR-aktivaatiota ja osoittavat, että GluN2B- ja GluN2A-pitoiset NMDAR-alatyypit ovat vastaavasti mukana näissä prosesseissa.

Kuva 4. GluN2B-NMDAR:ita tarvitaan SDIA-ekstinktiomuistin epävakauttamiseen. (a) Eläimet koulutettiin SDIA:ssa (TR; 0,4 mA/2 s) ja 24 tuntia myöhemmin niille suoritettiin yksi päivittäinen ekstinktiokoulutuskoe 5 peräkkäisenä päivänä. Päivä viimeisen ekstinktioharjoituskokeen jälkeen eläimet saivat kahdenvälisiä CA1:n sisäisiä infuusioita vehikkeliä (VEH; {{10}},1 prosenttia DMSO:ta suolaliuoksessa) tai GluN2A:ta sisältävää NMDAR-antagonistia TCN2{{20} }1 (TCN; 0,05 µg/sivu) ja 20 minuuttia myöhemmin SDIA-ekstinktiomuisti aktivoitiin uudelleen (RA). Viisi minuuttia RA:n jälkeen rotat saivat kahdenvälisiä intradorsaalisia CA1-infuusioita VEH:tä tai rapamysiiniä (RAP; 0,02 µg/sivu), joka on RAP:n nisäkäskohteen (mTOR) estäjä. Retentio arvioitiin 1 päivä ja 7 päivää myöhemmin (testi). (b) Eläimiä käsiteltiin kuten kohdassa A, paitsi että 20 minuuttia ennen RA:ta ne saivat VEH:n tai GluN2B:tä sisältävän NMDAR-antagonistin RO25-6981 (RO; 2,5 µg/puoli) kahdenvälisiä CA1-infuusioita. (c) SDIA:ssa koulutetut eläimet saivat kahdenvälisiä CA1:n sisäisiä VEH-, RO- tai TCN-infuusioita yksi päivä koulutuksen jälkeen, ja 20 minuuttia myöhemmin niille tehtiin SDIA-muistin säilytystesti. (d) Eläimet saivat kahdenvälisiä intradorsaalisia VEH-, TCN- tai RO- CA1-infuusioita ja 20 minuuttia myöhemmin annettiin 5 minuutin pituiseen avoimen kentän areenan tutkimusistuntoon lokomotorisen aktiivisuuden määrittämiseksi. Edustavat jäljet ​​osoittavat lokomotorista aktiivisuutta rotista, jotka saivat VEH:tä, TCN:ää tai RO:ta. Tiedot ilmaistaan ​​mediaani±IQR tai keskiarvo±SEM. (*) s<0.05, (**)=""><0.01, (***)=""><0.001 versus="" veh="" in="" dunn'multiple="" comparisons="" after="" kruskal–wallis="" test;="" n="9–13" animals="" per="">

Tämä väite perustuu kokeisiin, jotka osoittavat, että AP5:n ja TCN:n, mutta ei RO:n, palauttamisen jälkeinen infuusio heikensi ekstinktiomuistin säilymistä pysyvästi ja aiheutti välttämisen toipumisen ajasta riippuvaisella tavalla, kun taas AP5:n ja RO:n takaisinkutsua edeltävä anto, mutta ei TCN:ää, teki uudelleenaktivoidusta ekstinktiomuistijäljestä resistentin mTOR-estämisen aiheuttamaa muistinmenetystä vastaan. Päätelmiämme tukevat lisäksi se tosiasia, että AP5 tai TCN eivät vaikuttaneet ekstinktiomuistiin, kun sen uudelleenaktivointi jätettiin pois tai kun ne annettiin ei-aversiivisen ympäristön tutkimisen jälkeen, sekä tulokset, jotka osoittavat, että AP5:n, TCN:n palauttamista edeltävä infuusio , ja RO:lla ei ollut vaikutusta SDIA-muistin ilmaisuun.

Lisäksi tietomme ovat samaa mieltä raporttien kanssa, joiden mukaan ei-alayksikköselektiivisten tai GluN2B-selektiivisten NMDAR-antagonistien anto ennalta palauttamalla estää kontekstuaalisen pelkomuistin päivittämisen 10, 21 ja muut osoittavat, että epävakaat muistit vaativat GluN2A:ta sisältävää NMDAR-ylössäätelyä vakauden palauttamiseksi ja säilymiseksi13, 22, 23. Milton ja työtoverit13 katsoivat GluN2B:tä ja GluN2A:ta sisältävien NMDAR:ien erilaisen osallistumisen uudelleenkonsolidoituvien muistojen destabilointiin ja uudelleenvakautukseen siihen tosiasiaan, että GluN2B-NMDAR:t säätelevät muistin labilisuutta moduloivan proteiinin hajoamisjärjestelmän aktivaatiotilaa24, kun taas GluN2B-NMDAR:t edistävät muistin labilisuutta moduloivaa proteiinin hajoamisjärjestelmää pitkäaikaiset potentioinnit26, jotka liittyvät muistin uudelleenkoodaukseen ja ylläpitoon27–29.

Muistin sammumiseen perustuvat psykoterapeuttiset interventiot vähentävät aluksi tehokkaasti traumaattisten tapahtumien pahenemista, jotka vaikuttavat posttraumaattista stressihäiriötä (PTSD) sairastaviin potilaisiin. PTSD-oireet kuitenkin yleensä palaavat spontaanisti tai odottamattomien laukaisimien vuoksi psykoterapian päätyttyä. Siksi suurin osa sukupuuttoon liittyvistä psykofarmakologiaa koskevista tutkimuksista on pyörinyt sellaisten työkalujen etsimisen ympärillä, jotka parantavat sukupuuttoon liittyvää oppimista, sillä oletuksella, että tämä voisi estää pelon toipumisen. Koska on toistuvasti osoitettu, että NMDAR-esto heikentää sukupuuttoon jäämistä, kun taas NMDAR-toiminnan tehostaminen helpottaa pelkoa sukupuuttoon koe-eläimissä30–33, NMDAR:t ovat nousseet keskeiseen asemaan tässä yrityksessä. Tältä osin on raportoitu, että NMDAR:n osittainen agonisti d-sykloseriini (DCS) lisää altistushoitovaikutuksia34–36, vaikka saatavilla olevat tiedot eivät ole vakuuttavia37, 38 ja koeeläimet sekä ihmiset, joita hoidettiin DCS:llä ekstinktio-oppimisen aikana, osoittavat. opitun pelon huomattava palautuminen, mikä viittaa siihen, että DCS ei ehkä estä PTSD:n uusiutumista39–42. Nämä tutkimukset yhdessä useiden muiden kanssa viittaavat siihen, että lääkkeet voivat todellakin muuttaa sukupuuttoon kuolemista, mutta ei pysyvästi43–45.

Havaintomme, jonka mukaan SDIA-muisti pystyy edelleen hallitsemaan käyttäytymistä sen jälkeen, kun se on läpikäynyt sammutustoimenpiteen, joka tuottaa ekstinktiomuistin, joka on vastustuskykyinen spontaanille toipumiselle, uusiutumiselle ja palauttamiselle, mutta herkkä palautuksen aiheuttamalle GluN2B:tä sisältävälle NMDAR-riippuvaiselle epävakautukselle, osoittavat, että se on tämä epävakautta, joka mahdollistaa välttämisen uudelleen ilmaantumisen, ja saa meidät ehdottamaan, että näiden reseptorien salpaajat voisivat olla sopivia välineitä PTSD:n uusiutumisen estämiseen. Tässä on ratkaisevan tärkeää korostaa, että muistin epävakaus voi johtua paitsi eksplisiittisestä muistamisesta myös altistumisesta hienovaraisille signaaleille ja vihjeille, jotka eivät pysty saamaan aikaan havaittavia käyttäytymisreaktioita46. Lisäksi on tärkeää ottaa huomioon, että paikallisten eläinsuojamääräysten ja tilojen rajoitusten vuoksi kokeemme suoritettiin yksinomaan aikuisilla urosrotilla, vaikka sukupuoleen ja ikään liittyviä eroja NMDAR:n endogeenisessa modulaatiossa ja alayksiköiden koostumuksessa on raportoitu47–49, naiset ovat kaksi kertaa todennäköisemmin kehittyä PTSD kuin miehillä50,51, ja lasten PTSD:n hallinta saattaa vaatia erilaista terapeuttista lähestymistapaa52,53.

cistanche-lisä: parantaa muistia

Viitteet

1. Rossato, JI, Bevilaqua, LR, Izquierdo, I., Medina, JH & Cammarota, M. Retrieval induces consolidation of pelko extinction memory. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, 21801–21805 (2010).

2. Garcia-Delatorre, P., Rodríguez-Ortiz, CJ, Balderas, I. & Bermúdez-Rattoni, F. Ajallisten rakenteiden erilainen osallistuminen maun vastenmielisyyden sukupuuttoon liittyvään konsolidointiin ja uudelleenkonsolidaatioon. euroa J. Neurosci. 32, 1018–1023 (2010).

3. Radiske, A. et ai. Vaatimus BDNF:lle pelon sukupuuttoon perustuvassa uudelleenkonsolidaatiossa. J. Neurosci. 35, 657 – 6574 (2015).

4. Radiske, A. et ai. mTOR-inhibitio heikentää ekstinktiomuistin uudelleenkonsolidaatiota. Oppia. Mem. 28, 1–6 (2021).

5. Rebola, N., Srikumar, BN & Mulle, C. NMDA-reseptorien aktiivisuudesta riippuvainen synaptinen plastisuus. J. Physiol. 588, 93–99 (2010).

6. Morris, RG NMDA-reseptorit ja muistin koodaus. Neuropharmacology 74, 32–40 (2013).

7. Radulovic, J., Ren, LY & Gao, C. N-metyyli-D-aspartaattireseptorin alayksikön signalointi pelossa sukupuuttoon. Psychopharmacology 236, 239–250 (2019).

8. Przybyslawski, J. & Sara, SJ Muistin uudelleenkonsolidointi sen uudelleenaktivoinnin jälkeen. Behav. Brain Res. 84, 241-246 (1997).

9. Sadler, R., Herzig, V. & Schmidt, WJ. Toistuva hoito NMDA-antagonistilla MK-801 häiritsee muistin uudelleenkonsolidaatiota amfetamiinin sisältämän paikkapreferenssin vuoksi. Behav. Pharmacol. 18, 699–703 (2007).

10. Ben Mamou, C., Gamache, K. & Nader, K. NMDA-reseptorit ovat kriittisiä konsolidoitujen kuulopelkomuistojen vapauttamisessa. Nat. Neurosci. 9, 1237–1239 (2006).

11. Lopez, J., Gamache, K., Schneider, R. & Nader, K. Muistin haku vaatii jatkuvaa proteiinisynteesiä ja NMDA-reseptoriaktiivisuusvälitteistä AMPA-reseptoriliikennettä. J. Neurosci. 35, 2465–2475 (2015).

12. Finnie, PS & Nader, K. Metaplastisuusmekanismien rooli muistin epävakautumisen ja uudelleenkonsolidoinnin säätelyssä. Neurosci. Biobehav. Rev. 36, 1667–1707 (2012).

13. Milton, AL et ai. GluN2B:tä ja GluN2A:ta sisältävien NMDA-reseptorien vaatimuksen kaksoisdissosiaatio uudelleenkonsolidoivan muistin destabiloinnissa ja uudelleenvakauttamisessa. J. Neurosci. 33, 1109–1115 (2013).

14. Bernabeu, R. et ai. Oppimisspesifinen, ajasta riippuvainen lisääntyminen [3H]-forbolibutyraatin sitoutumisessa proteiinikinaasi C:hen valituilla rotan aivojen alueilla. Brain Res. 685, 163-168 (1995).

15. Paratcha, G. et ai. Hippokampuksen PKCbetaI-isoformin osallistuminen estävän välttämisoppimisen muistin muodostumisen varhaiseen vaiheeseen. Brain Res. 855, 199–205 (2000).

16. Cammarota, M. et ai. Lyhyen ja pitkän aikavälin muistin ja lyhyen ja pitkän aikavälin sukupuuttoon liittyvä suhde. Neurobiol. Oppia. Mem. 84, 25–32 (2005).

17. Rossato, JI et ai. Hippokampuksen p38-mitogeenin aktivoiman proteiinikinaasin osallistumisesta sukupuuttoon ja estävän välttämismuistin uudelleen hankkimiseen. Neuroscience 143, 15–23 (2006).

18. Bonini, JS et ai. Histamiini helpottaa pelon katoamisen lujittamista. Int. J. Neuropsychopharmacol. 14, 1209–1217 (2011).

19. Hay, N. & Sonenberg, N. MTOR:n ylä- ja alavirtaan. Genes Dev. 18, 1926–1945 (2004).

20. Holehonnur, R. et ai. GluN2A/GluN2B-suhteen lisääminen hiiren tyvi- ja lateraalisen amygdalan hermosoluissa estää olemassa olevan pelkomuistijäljen muuntumista. J. Neurosci. 36, 9490–9504 (2016).

21. Haubrich, J. et ai. Uudelleenkonsolidaatio mahdollistaa pelkomuistin päivittämisen vähemmän vastenmielisemmälle tasolle lisäämällä ruokahaluista tietoa. Neuropsychopharmacology 40, 315–326 (2015).

22. Wells, AM et ai. SFK-välitteisen signalointireitin osuus dorsaalisessa hippokampuksessa kokaiinin muistin uudelleenkonsolidaatiossa rotilla. Neuropsychopharmacology 41, 675–685 (2016).

23. Hafenbreidel, M., Rafa Todd, C. & Mueller, D. Infralimbic GluN2A:ta sisältävät NMDA-reseptorit moduloivat kokaiinin itseannostelumuistin uudelleenkonsolidaatiota. Neuropsychopharmacology 42, 1113–1125 (2017).

24. Lee, JL Muistin uudelleenkonsolidaatio välittää muistojen vahvistamista lisäoppimisen avulla. Nat. Neurosci. 11, 1264–1266 (2008).

25. Hardingham, GE & Bading, H. Ekstrasynaptisten NMDA-reseptorien kytkeminen CREB-sulkupolkuun on kehityksellisesti säädeltyä. Biochim. Biophys. Acta 1600, 148–153 (2002).

26. Liu, L. et ai. NMDA-reseptorin alatyyppien rooli hippokampuksen synaptisen plastisuuden suunnan säätelyssä. Science 304, 1021–1024 (2004).

27. Mamiya, N. et ai. Aivoaluespesifinen geeniekspression aktivointi, jota tarvitaan kontekstuaalisen pelkomuistin uudelleenkonsolidaatioon ja sammumiseen. J. Neurosci. 29, 402–413 (2009).

28. Clarke, JR, Cammarota, M., Gruart, A., Izquierdo, I. & Delgado-Garcia, JM. Objektintunnistusmuistin käsittelyn aiheuttamat plastiset modifikaatiot. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, 2652–2657 (2010).

29. Okubo-Suzuki, R. et ai. Taajuusspesifiset stimulaatiot indusoivat vapaasti liikkuvien rottien pitkän aikavälin potentiaation uudelleen vakiinnuttamista. Mol. Brain 9, 36 (2016).

30. Falls, WA, Miserendino, MJ & Davis, M. Pelon voimistaman hätkähdyksen hävittäminen: esto infuusiolla NMDA-antagonistia amygdalaan. J. Neurosci. 12, 854–863 (1992).

31. Burgos-Robles, A., Vidal-Gonzalez, I., Santini, E. & Quirk, GJ Pelon sammumisen lujittaminen vaatii NMDA-reseptoririippuvaista purkausta ventromediaalisessa prefrontaalisessa aivokuoressa. Neuron 53, 871-880 (2007).

32. Lee, JL, Milton, AL & Everitt, BJ. Ehdollisen pelon uudelleenkonsolidaatio ja sammuminen: esto ja tehostaminen. J. Neurosci. 26, 10051–10056 (2006).

33. Walker, DL, Ressler, KJ, Lu, KT & Davis, M. Ehdollisen pelon sammumisen helpottaminen systeemisellä annostelulla tai D-sykloseriinin amygdala-infuusioilla, jotka on arvioitu pelkotehostetulla hätkähdyksellä rotilla. J. Neurosci. 22, 2343–2351 (2002).

34. Heresco-Levy, U. et ai. Plasebokontrolloitu koe D-sykloseriinistä, jota lisättiin tavanomaisiin neurolepteihin, olantsapiiniin tai risperidoniin skitsofrenian hoidossa. Olen. J. Psych. 159, 480–482 (2002).

35. Difede, J. et ai. D-sykloseriinin altistushoidon lisääminen posttraumaattisessa stressihäiriössä: pilotti satunnaistettu kliininen tutkimus. Neuropsychopharmacology 39, 1052–1058 (2014).

36. Rodrigues, H. et ai. Parantaako D-sykloseriini altistushoitoa ahdistuneisuushäiriöissä ihmisillä? Meta-analyysi. PLoS ONE 9, e93519 (2014).

37. Davis, M. NMDA-reseptorit ja pelko sukupuuttoon: vaikutukset kognitiiviseen käyttäytymisterapiaan. Dialogit Clin. Neurosci. 13, 463–474 (2011).

38. Tart, CD et ai. Altistushoidon tehostaminen D-sykloseriinin antamisella istunnon jälkeen. J. Psychiatr. Res. 47, 168–174 (2013).

39. Woods, AM & Bouton, ME D-sykloseriini helpottaa sukupuuttoon kuolemista, mutta ei poista ehdollisen tunnereaktion uusiutumista. Behav. Neurosci. 120, 1159–1162 (2006).

40. Guastella, AJ, Lovibond, PF, Dadds, MR, Mitchell, P. & Richardson, RA, satunnaistettu kontrolloitu tutkimus D-sykloseriinin vaikutuksesta sukupuuttoon ja pelon hallintaan ihmisillä. Behav. Res. Ter. 45, 663–672 (2007).

41. Mickley, GA et ai. Akuutti, mutta ei krooninen, altistuminen d-sykloseriinille helpottaa sukupuuttoon kuolemista ja moduloi ehdollisen makuaistin spontaania palautumista. Physiol. Behav. 105, 417–427 (2012).

42. Hofmann, SG et ai. D-sykloseriinin vaikutus pelon sammutuskoulutukseen aikuisilla, joilla on sosiaalinen ahdistuneisuushäiriö. PLoS ONE 14, e0223729 (2019).

43. Fitzgerald, PJ, Seemann, JR & Maren, S. Voiko sukupuuttoon kuolemisen pelkoa lisätä? Katsaus farmakologisiin ja käyttäytymiseen liittyviin löydöksiin. Brain Res. Sonni. 105, 46–60 (2014).

44. Goode, TD, Holloway-Erickson, CM & Maren, S. Extinction after pelko muistin uudelleenaktivointi ei poista uusiutumista rotilla. Neurobiol. Oppia. Mem. 142, 41–47 (2017).

45. Chalkia, A. et ai. Ei jatkuvaa pelkomuistojen heikkenemistä ihmisillä: Reaktivaatio-sammutusvaikutuksen rekisteröity kopio. Cortex 129, 496–509 (2020).

46. ​​Gisquet-Verrier, P. & Riccio, DC Muistin uudelleenaktivointivaikutukset riippumattomat uudelleenkonsolidaatiosta. Oppia. Mem. 19, 401–409 (2012).

47. Hönack, D. & Löscher, W. Sukupuolierot NMDA-reseptorivälitteisissä vasteissa rotilla. Brain Res. 620, 167-170 (1993).

48. Zhao, X. et ai. Ikääntymisen vaikutukset N-metyyli-D-aspartaattireseptorin alayksiköihin synaptisessa kalvossa ja suhteet pitkäaikaiseen spatiaaliseen muistiin. Neuroscience 162, 933–945 (2009).

49. Magnusson, KR Eri alayksiköiden mRNA-ilmentymisen väheneminen voi selittää ikääntymisen erilaiset vaikutukset agonistin ja antagonistin sitoutumiseen NMDA-reseptoriin. J. Neurosci. 20, 1666–1674 (2000).

50. Tolin, DF & Foa, EB Sukupuoliset erot traumassa ja posttraumaattisessa stressihäiriössä: kvantitatiivinen katsaus 25 vuoden tutkimukseen. Psychol. Sonni. 132, 959–992 (2006).

51. Velasco, ER, Florido, A., Milad, MR & Andero, R. Sukupuolierot pelossa sukupuuttoon. Neurosci. Biobehav. Rev. 103, 81–108 (2019).