Dinamik Transkripsi Khusus Alkohol Penyatuan Semula Dan Pengulangan Ingatan Bahagian 1

Relapse, isu kritikal dalam ketagihan alkohol, boleh dilemahkan dengan gangguan ingatan berkaitan alkohol. Kenangan dianggap tidak stabil buat sementara waktu apabila diperoleh semula semasa proses penyatuan semula.

Hubungan antara ketagihan alkohol dan ingatan adalah topik yang hangat diperkatakan. Ramai orang percaya bahawa penyalahgunaan alkohol boleh merosakkan fungsi otak dan menyebabkan kehilangan ingatan, tetapi realitinya tidak semudah itu.

Alkohol adalah neurotoksin, dan minum berlebihan boleh merosakkan sel-sel otak, membawa kepada penurunan kognitif dan kemungkinan keadaan seperti amnesia. Walau bagaimanapun, minum sederhana boleh membantu untuk ingatan. Kajian menunjukkan bahawa meminum satu hingga dua gelas wain merah setiap hari boleh meningkatkan kemahiran kognitif dan ingatan.

Bahan-bahan dalam wain merah boleh meningkatkan kesihatan saluran darah, meningkatkan aliran darah, dan meningkatkan bekalan oksigen, yang sangat penting untuk kesihatan otak. Di samping itu, alkohol boleh merangsang sel-sel otak untuk menghasilkan neuron baru, mempercepatkan proses penjanaan semula saraf, dan meningkatkan sambungan otak dan keupayaan pembelajaran, dengan itu meningkatkan daya ingatan. Tetapi ini hanya berfungsi secara sederhana. Minum berlebihan boleh menyebabkan kerosakan pada otak.

Oleh itu, jika anda seorang peminum alkohol dan ingin meningkatkan daya ingatan anda, sebaiknya berhenti minum atau kurangkan jumlah yang anda minum. Pada masa yang sama, anda juga boleh memastikan diet yang sihat dengan makan lebih banyak makanan yang meningkatkan daya ingatan, seperti kacang soya, ikan, limau, sayur-sayuran hijau, dll., dan melakukan latihan mental yang betul, seperti mempelajari kemahiran baharu dan membaca buku, untuk menggalakkan aktiviti otak dan keupayaan ingatan. Ini bukan sahaja akan meningkatkan kesihatan peminum alkohol tetapi juga membantu menjadikan otak lebih sihat dan meningkatkan kualiti hidup. Ia boleh dilihat bahawa kita perlu meningkatkan daya ingatan, dan Cistanche deserticola boleh meningkatkan daya ingatan dengan ketara kerana Cistanche deserticola adalah bahan perubatan tradisional Cina yang mempunyai banyak kesan unik, salah satunya adalah untuk meningkatkan daya ingatan. Keberkesanan daging cincang berasal dari pelbagai bahan aktifnya, termasuk asid, polisakarida, flavonoid, dll. Bahan-bahan ini boleh menggalakkan kesihatan otak dalam pelbagai cara.

Klik tahu 10 cara untuk meningkatkan ingatan

Di sini, kami menyediakan bukti untuk dinamik transkripsi unik yang menyokong penyatuan semula ingatan alkohol. Dengan menggunakan prosedur penyaman tempat tetikus, kami menunjukkan bahawa pengambilan semula ingatan alkohol meningkatkan ekspresi mRNA gen awal serta-merta dalam hippocampus dorsal dan prefrontalcortex medial dan bahawa pencarian alkohol dimansuhkan oleh perencatan bukan spesifik transkripsi gen selepas pengambilan semula, atau dengan merendahkan ekspresi ARC menggunakan antisense-oligodeoxynucleotides.

Walau bagaimanapun, memandangkan pengambilan semula kenangan untuk ganjaran semula jadi (sukrosa) juga meningkatkan ekspresi gen awal serta-merta yang sama, kami meneroka perubahan transkrip khusus alkohol menggunakan penjujukan RNA.

Kami mendedahkan cap jari transkripsi unik yang diaktifkan oleh kenangan alkohol, kerana ekspresi set gen berkaitan keplastikan ini tidak diubah oleh pengambilan memori sukrosa.
Keputusan kami mencadangkan bahawa ingatan alkohol boleh mengaktifkan dua program transkripsi selari: satu terlibat dalam penyatuan semula ingatan secara umum, dan satu lagi diaktifkan secara khusus semasa pemprosesan memori alkohol.

PENGENALAN

Gangguan penggunaan alkohol (AUD) adalah gangguan neuropsikiatri yang memudaratkan dengan beban perubatan, sosial dan ekonomi yang teruk [1], namun farmakoterapi yang tersedia adalah terhad [2]. Hampir 70% pesakit berulang dalam tahun pertama pantang [3], menandakan kambuh semula sebagai cabaran klinikal utama.

Kambuh sering dicetuskan oleh keinginan untuk alkohol, ditimbulkan oleh persekitaran dan isyarat yang sebelum ini dikaitkan dengan alkohol [4]. Oleh itu, gangguan ingatan yang membangkitkan tingkah laku berkaitan alkohol dijangka mengurangkan oreven mencegah kambuh yang disebabkan oleh isyarat [5, 6].
Ia semakin diterima bahawa ingatan yang disatukan dengan baik boleh diaktifkan semula apabila diperolehi semula.

Kenangan yang diperolehi mengalami ketidakstabilan sementara dan penstabilan semula seterusnya, yang dipanggil penyatuan semula [7-11]. Oleh itu, pengaktifan semula ingatan memulakan "tetingkap penyatuan semula" sementara, berlangsung selama beberapa jam, di mana memori menjadi labil untuk manipulasi tertentu[7, 8, 11, 12].

Malah, gangguan terhadap penyatuan semula ingatan dadah telah ditunjukkan untuk melemahkan ekspresi seterusnya dan kambuh yang disebabkan oleh isyarat, dengan itu menyediakan strategi yang berpotensi untuk pencegahan kambuh [13, 14].

Walaupun mekanisme tepat yang menyokong pemprosesan ingatan ubat yang diaktifkan semula masih belum dicirikan, penyatuan semula ingatan dadah dan alkohol secara amnya ditunjukkan terganggu oleh perencatan NMDA [15-17] reseptor orbeta-adrenergik [17, 18]; atau dengan menghalang sintesis protein [5, 10, 15].

Menurut kajian ketakutan dan ingatan dadah baru-baru ini, penyatuan semula ingatan memerlukan bukan sahaja sintesis protein tetapi juga transkripsi gen [19]. Selain itu, transkripsi gen awal segera (IEG) tertentu, termasuk Arc, mengekodkan protein berkaitan sitoskeleton yang dikawal oleh aktiviti dan pengekodan faktor transkripsi Egr1 (Zif268), telah terlibat dalam penyatuan semula pelbagai jenis ingatan [19-22], menyiratkan bahawa dinamik yang sama mungkin mengawal penyatuan semula kenangan alkohol.

Begitu juga, kami sebelum ini menunjukkan bahawa perencatan sasaran mekanistik kompleks rapamycin 1 (mTORC1), yang mengawal sintesis subset protein dendritik [23], mengganggu penyatuan semula ingatan alkohol [5], dan kajian tambahan telah menunjukkan bahawa ia juga mengganggu. terdapat penyatuan ingatan yang berkaitan dengan ketakutan [24] atau dengan nutrien selepas tertelan [25].

Walau bagaimanapun, terdapat juga bukti bahawa beberapa mekanisme yang mendasari pencarian alkohol mungkin berbeza daripada yang mengawal pencarian ganjaran semula jadi [5, 26-28]. Tambahan pula, terdapat bukti bahawa kenangan untuk ganjaran yang berbeza (termasuk dadah yang berbeza untuk penyalahgunaan) diproses secara berbeza [29-32].

Oleh itu, penyatuan semula ingatan alkohol mungkin dicirikan oleh profil transkrip yang unik.

Oleh itu, kami berusaha untuk menentukan dinamik transkripsi yang mendasari penyatuan semula ingatan alkohol dalam hippocampus dorsal (DH) dan prefrontalcortex medial (mPFC) [5, 33, 34], kawasan otak yang terlibat dalam gangguan penggunaan alkohol [35, 36] dan dalam pembentukan. , pengekalan, dan ekspresi ingatan dadah [5, 37, 38].

KEPUTUSAN

Penyatuan semula ingatan alkohol bergantung kepada transkripsi gen de novo dalam DH

Walaupun telah ditetapkan bahawa penyatuan semula kenangan alkohol memerlukan sintesis protein de novo [5, 15], ia masih tidak jelas sama ada ia juga bergantung kepada transkripsi gen de novo.

Oleh itu, kami menilai peranan transkripsi gen semasa penyatuan semula ingatan alkohol dalam DH, kawasan otak yang terlibat dalam gangguan penggunaan alkohol [35] dan terlibat dalam pembentukan, pengekalan, dan ekspresi ingatan dadah [37, 38], sebagai tambahan kepada penyatuan semula ingatan [39, 40]. ].

Untuk membentuk kenangan yang berkaitan dengan alkohol, kami menggunakan paradigma keutamaan tempat berhawa dingin (CPP).

Paradigma ini telah digunakan untuk mengkaji sifat penguatkuasaan alkohol, serta untuk meneroka pemprosesan dan penyelenggaraan kenangan yang membangkitkan kambuh mencari alkohol dalam tikus [41, 42], terutamanya dalam DH [43].

Untuk menilai peranan transkripsi gen hippocampal dalam penyatuan semula ingatan alkohol, kami membentuk memori berkaitan alkohol dalam prosedur alkohol-CPP, dengan mengkondisikan satu petak radas CPP kepada alkohol (Rajah 1A, reka bentuk eksperimen).

Aday selepas mengesahkan keutamaan yang kuat untuk petak berpasangan alkohol dalam ujian CPP, tikus telah didedahkan semula kepada petak berpasangan alkohol selama 3 minit untuk mendapatkan semula kenangan yang berkaitan dengan alkohol, seperti yang kami tunjukkan sebelum ini [44, 45].

Sejurus selepas mendapatkan semula ingatan, actinomycin D (4 µg/µl; 0.5 µlper side) atau kenderaan telah dimasukkan ke dalam DH [19]. Dalam ujian pengekalan yang dijalankan 24 jam kemudian, kami mendapati bahawa tikus yang menerima actinomycin D selepas pengambilan tidak menunjukkan alkohol-CPP, manakala keutamaan untuk petak berkaitan alkohol kekal tinggi dalam tikus yang dirawat kenderaan (Rajah 1B; lihat Rajah S1 untuk data individu) .

Oleh itu, perencatan transkripsi gen dalam pengambilan memori DH berikutan membawa kepada kehilangan alkohol-CPP, menunjukkan bahawa penyatuan semula memori alkohol memerlukan transkripsi gen denovo dalam DH.

Rajah 1 Perencatan transkripsi dalam dorsal hippocampus pengambilan semula ingatan selepas alkohol mengganggu ekspresi keutamaan tempat berhawa dingin (CPP). Ilustrasi skematik reka bentuk eksperimen dan garis masa.

Actinomycin D (4 µg/µl) telah diselitkan secara dua hala ke dalam hippocampus dorsal tikus serta-merta selepas pengambilan semula ingatan alkohol. B Skor keutamaan tempat, dinyatakan sebagai min ± SEM daripada peratusan masa yang dihabiskan dalam petak berpasangan alkohol.

Tikus yang menunjukkan alkoholCPP kuat (t(17)=8.31, p < 0.0001) kehilangan keutamaan tempat alkohol apabila pengambilan memori diikuti dengan infusi intra-DH actinomycinD dan bukan kenderaan (ANOVA model campuran: Ujian X Rawatan(F(1,16) {{10}}.97, p < 0.01), post hoc: Ujian CPP 2 (p < 0.05)). *p < 0.05,**p < 0.05; n=9 setiap kumpulan).

Untuk menilai peranan transkripsi gen hippocampal dalam penyatuan semula ingatan alkohol, kami membentuk memori berkaitan alkohol dalam prosedur alkohol-CPP, dengan mengkondisikan satu petak radas CPP kepada alkohol (Rajah 1A, reka bentuk eksperimen).

Aday selepas mengesahkan keutamaan yang kuat untuk petak berpasangan alkohol dalam ujian CPP, tikus telah didedahkan semula kepada petak berpasangan alkohol selama 3 minit untuk mendapatkan semula kenangan yang berkaitan dengan alkohol, seperti yang kami tunjukkan sebelum ini [44, 45].
Sejurus selepas mendapatkan semula ingatan, actinomycin D (4 µg/µl; 0.5 µlper side) atau kenderaan telah dimasukkan ke dalam DH [19]. Dalam ujian pengekalan yang dijalankan 24 jam kemudian, kami mendapati bahawa tikus yang menerima actinomycin D selepas pengambilan tidak menunjukkan alkohol-CPP, manakala keutamaan untuk petak berkaitan alkohol kekal tinggi dalam tikus yang dirawat kenderaan (Rajah 1B; lihat Rajah S1 untuk data individu) .

Oleh itu, perencatan transkripsi gen dalam pengambilan memori DH berikutan membawa kepada kehilangan alkohol-CPP, menunjukkan bahawa penyatuan semula memori alkohol memerlukan transkripsi gen denovo dalam DH.

Pengambilan semula ingatan berkaitan alkohol menyebabkan regulasi bergantung masa bagi Arc dan Egr1 tetapi bukan ekspresi mRNA Bdnf dalam DH dan mPFC

Kami seterusnya menilai sama ada pengambilan semula ingatan alkohol mengubah ekspresi gen yang sebelum ini terlibat dalam penyatuan semula ingatan, iaitu protein berkaitan sitoskeleton yang dikawal oleh aktiviti (Arc) [5, 22, 46, 47], faktor transkripsi Egr1 (juga dikenali sebagai Zif268) [19, 21, 48], dan faktor neurotropik (Bdnf) yang berasal dari otak [49], dalam DH dan mPFC, kawasan otak yang terlibat dalam penyatuan ingatan dadah [5, 33, 34, 39, 40, 50].

Untuk menilai ekspresi mRNAArc, Egr1, dan Bdnf berikutan pengambilan ingatan alkohol, kami mula-mula melatih tikus untuk alkohol-CPP (Rajah 2A, B). Dua puluh empat jam kemudian, tikus telah didedahkan semula kepada petak berpasangan alkohol (kumpulan Retrieval) atau dikendalikan (No Retrievalgroup).

Kami memilih untuk tidak mendedahkan semula haiwan kawalan kepada konteks berpasangan garam untuk mengelakkan pengambilan semula ingatan bukan berkaitan alkohol yang juga dicirikan oleh perubahan dalam ekspresi IEG [46, 47, 50-52], atau pengambilan semula Ingatan alkohol yang menghalang Pavlovian, kerana petak berpasangan garam dikaitkan dengan ketiadaan alkohol. Tisu otak dikumpulkan pada lima titik masa yang berbeza selepas pengambilan ingatan, dan tahap mRNA sasaran dianalisis.

For more information:1950477648nn@gmail.com