Nukleus Thalamic Anterior: Substrat Kritikal Untuk Ingatan Berpasangan Bukan Ruang dalam Tikus Bahagian 1

Abstrak

Kecederaan atau disfungsi dalam nukleus thalamic anterior (ATN) mungkin merupakan faktor penyumbang utama dalam banyak kes amnesia diencephalic.

Nukleus thalamic anterior (ATN) adalah kawasan otak yang sangat penting yang berkait rapat dengan fungsi ingatan. Apabila ATN terjejas oleh kecederaan atau penyakit, kehilangan ingatan mungkin berlaku. Namun, kita tidak perlu terlalu risau.

Pertama, kita perlu tahu bahawa kebanyakan orang yang sihat tidak mengalami kerosakan ATN. Walaupun sesetengah orang mengalami kerosakan ATN, pampasan mungkin berlaku di kawasan otak lain untuk mengekalkan keupayaan ingatan. Tambahan pula, kerosakan pada ATN hanya boleh menjejaskan tugas ingatan tertentu. Jika kerosakan adalah ringan, ia hanya boleh menjejaskan ingatan jangka pendek, tetapi keupayaan ingatan jangka panjang tidak akan berkurangan dengan ketara.

Sudah tentu, dalam beberapa penyakit, seperti penyakit Alzheimer dan penyakit Alzheimer, kerosakan pada ATN boleh memberi kesan serius pada ingatan. Walau bagaimanapun, kita harus secara aktif menghadapi penyakit ini, merawatnya tepat pada masanya, dan cuba melambatkan gejala yang semakin teruk. Selain itu, kita boleh melindungi kesihatan otak kita dengan melakukan senaman badan dan otak serta mengekalkan gaya hidup sihat.

Pendek kata, walaupun kerosakan pada ATN mungkin mempunyai kesan tertentu pada ingatan, kita tidak seharusnya terlalu bimbang dan takut. Selagi kita mengekalkan gaya hidup yang aktif dan sihat serta mencegah serta merawat penyakit, kita boleh melindungi otak dan ingatan kita dengan lebih baik. 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

Lesi eksperimen ATN menjejaskan memori spatial dan diskriminasi temporal, tetapi terdapat sokongan terhad untuk peranan yang lebih umum dalam ingatan bukan spatial.

Untuk memperluaskan bukti tentang kesan lesi ATN, kami memeriksa pemerolehan persatuan dwisyarat antara bau dan pasangan objek yang dibentangkan dalam landasan, sama ada dengan atau tanpa jurang temporal antara item ini.

Jantan dewasa yang utuh memperoleh kedua-dua versi tanpa jejak dan 10- bagi tugasan bukan ruang ini. Tikus utuh yang dilatih dalam versi surih menunjukkan pengaktifan Zif268 yang tinggi dalam CA1 bahagian belakang hippocampus, menunjukkan bahawa komponen temporal mengambil saraf tambahan pemprosesan.

Lesi ATN menyekat sepenuhnya pemerolehan pada kedua-dua versi tugas ingatan persatuan ini. Defisit ini bukan disebabkan oleh perencatan yang lemah kepada isyarat yang tidak diberi ganjaran atau pemprosesan deria yang terjejas, kerana tikus dengan lesi ATN tidak terjejas dalam pemerolehan diskriminasi bau mudah anda dan diskriminasi objek mudah menggunakan tuntutan tugas yang serupa dalam radas yang sama.

Bukti ini mencabar pandangan bahawa kemerosotan dalam pembelajaran bersekutu berpasangan sewenang-wenangnya selepas lesi ATN memerlukan penggunaan rangsangan spatial multimodal. Ia menunjukkan bahawa amnesia diencephalic yang dikaitkan dengan ATN berpunca daripada perhatian yang merosot kepada persatuan rangsangan-p-p-stimulus dan perwakilannya merentasi sistem ingatan yang diedarkan.

KATA KUNCI

Diskriminasi dua syarat, sistem ingatan lanjutan, gen awal segera, tikus, talamiknesia.

Singkatan:

A24a, kawasan 24a korteks cingulate anterior; A24b, kawasan 24b korteks cingulate anterior; A29a, kawasan 29a korteks granularretrosplenial; A29b, kawasan 29b korteks retrosplenial berbutir; A29c, kawasan 29c korteks retrosplenial berbutir; A30, kawasan 30 korteks retrosplenial disgranular; A32D, kawasan 32D korteks cingulate anterior; A32V, kawasan 32V korteks prefrontal medial; AD, nukleus anterodorsalthalamic; AM, nukleus thalamic anteromedial; ATN, nukleus thalamic anterior; AV, nukleus thalamic anteroventral; CA1, ammonis jagung 1; CA3,cornu ammonis 3; cc, corpus callosum; Cg1/Cg2, kawasan cingulate 1/2; DG hilus, hilus of the dentate gyrus; DG, gyrus dentate; dSub, dorsal subiculum;IEG, gen awal segera; lEC, korteks entorhin sisi; MD, nukleus thalamic mediodorsal; mEC, korteks entorhinal medial; MTT, saluran mamilothalamic; NAc, nukleus accumbens; PRh, korteks perirhinal; Rdg, korteks retrosplenial berbutir; Re/Rh, reunion/nukleus romboid; Rga, disgranular dan korteks retrosplenial; Rgb, disgranular b korteks retrosplenial; V, ventrikel; vCA1, kawasan dorsal cornu ammonis 1; vCA3, kawasan cornuamonis dorsal 3; vSub, subiculum ventral.

1|PENGENALAN

Nukleus thalamic anterior (ATN) mempunyai hubungan timbal balik yang kompleks dengan banyak struktur otak dalam rangkaian a'hippocampal-diencephalic-cingulate' (Bubbet al., 2017).

Corak sambungan menunjukkan bahawa kawasan otak kecil ini adalah nod subkortikal kritikal yang menyokong ingatan. Perspektif ini sejajar dengan bukti bahawa kehilangan neuron ATN pada orang dengan sindrom Korsakoff, yang dicirikan oleh tamnesia yang teruk dan berterusan, mendiskriminasi pesakit ini daripada individu alkohol yang mengekalkan ingatan yang agak baik (Hardinget al., 2000; Kopelman, 2015; Maillard et al., 2021).

Rakaman intrathalamic dalam pesakit epilepsi juga mengukuhkan hubungan antara fungsi ATN dan ingatan (Sweeney-Reed et al., 2021). Sokongan tambahan datang daripada gangguan kepada ATN yang disebabkan oleh terputusnya saluran mammilothalamic (MTT) (Dillingham et al., 2019; Perry et al., 2018), iaitu kecederaan otak yang paling konsisten sepadan dengan gangguan ingatan infark selepas talam (Carlesimo et al. , 2011).

Perkaitan antara ATN dan ingatan disokong oleh sekumpulan besar kajian lesi eksperimen. Walau bagaimanapun, kajian-kajian ini sangat tertumpu pada ingatan spatial dan persamaan antara kesan ATN dan lesi hippocampal (Aggleton & Brown, 1999; Aggleton & Nelson, 2015). ; Dalrymple-Alford et al., 2015; Nelson, 2021; Perry et al., 2018).

Walau bagaimanapun, bukti klinikal menunjukkan bahawa disfungsi ingatan menjangkau maklumat melebihi ruang (Rempel-Clower et al., 1996; Turriziani et al., 2004). Kewujudan defisit bukan spatial selepas lesi ATN eksperimen mempunyai beberapa sokongan. Disfungsi ATN melambatkan keupayaan tikus untuk membentuk set perhatian apabila mempelajari satu siri rangsangan bukan spatial yang berbeza di mana hanya satu dimensi rangsangan diberi ganjaran (Bubb et al., 2021; Nelson, 2021; Wrightet al., 2015).

Perencatan terpendam yang dikaitkan dengan pendedahan terdahulu kepada isyarat pendengaran yang tidak diperkukuh juga terjejas (Nelson et al., 2018). Sebaliknya, pemprosesan hubungan rangsangan bukan spatial semasa prakondisi deria tidak terjejas oleh lesi ATN (Ward-Robinson et al., 2002).

Bukti daripada tugasan yang menumpukan lebih jelas pada ingatan setakat ini terhad untuk mengingati susunan temporal item bukan ruang, tetapi kesan ini dihadkan oleh permintaan tugas tertentu.

Iaitu, lesi ATN mengganggu pertimbangan terkini relatif apabila senarai berbilang objek berbilang bau dibentangkan dalam satu blok percubaan, tetapi bukan apabila pilihan relatif berdasarkan rangsangan bukan ruang yang dibentangkan merentas temporalepisode yang lebih berbeza, termasuk sepasang item atau dua item. blok berbilang item (Aggleton et al., 2011; Dumont & Aggleton, 2013; Mitchell & Dalrymple-Alford, 2005; Wolff et al., 2006).

Lebih banyak contoh defisit lesi ATN dalam ingatan bukan spatial diperlukan untuk menyokong perkaitan khusus antara amnesia klinikal dan gangguan ingatan selepas disfungsi ATN.

Kegagalan untuk memperoleh ingatan untuk persatuan rangsangan sewenang-wenang adalah ciri teras sindrom amnesik (Turriziani et al., 2004). Tugasan ini menawarkan peluang untuk meneroka memori bukan ruang.

Satu kelas ingatan persatuan ialah keupayaan untuk mendiskriminasi gabungan isyarat berbanding dengan elemen komponennya (McDonaldet al., 1997). Seperti lesi hippocampal, lesi ATN tidak memberi kesan kepada tugas pembelajaran konfigurasi ini apabila ia bergantung pada isyarat bukan ruang (Chudasama et al., 2001; McDonaldet al., 1997; Moran & Dalrymple-Alford, 2003; Ridleyet al., 2002).

Tugas pembelajaran bersyarat menyediakan kelas kedua persatuan sewenang-wenangnya. Kali ini, satu gerak balas yang betul diisyaratkan oleh satu rangsangan, dan gerak balas betul kedua diisyaratkan oleh rangsangan alternatif.

Walau bagaimanapun, tidak seperti lesi hippocampal, lesi ATN tidak melengahkan pemerolehan dalam tugas-tugas ini apabila sama ada tindak balas egosentrik atau pilihan spatial bukan egosentrik ditandakan oleh isyarat tunggal (Sziklas & Petrides, 2004, 2007).

Tugas pembelajaran berpasangan-bersekutu menawarkan ujian alternatif memori untuk persatuan sewenang-wenangnya. Tugasan memori ini memerlukan pembentukan perwakilan rangsangan-rangsangan yang unik.

Ini berbeza dengan situasi apabila diskriminasi adalah berdasarkan gabungan isyarat yang dikontraskan dengan unsur-unsurnya atau apabila hubungan bersyarat ditentukan oleh ingatan isyarat tunggal dan akibatnya. Tugas berpasangan-bersekutu melembutkan penggunaan gandingan rangsangan yang memerlukan hubungan dwisyarat antara dua rangsangan yang mempunyai atribut berasingan (jenis maklumat yang berbeza).

Contohnya, atribut anodour digabungkan dengan atribut lokasi diberi ganjaran (cth Bau 1 + Lokasi A dan Bau2 + Lokasi B), tetapi gandingan ganti tidak diberi ganjaran (Bau 1 + Lokasi B dan Bau{ {3}} Lokasi A). Seperti lesi hippocampal (Gilbert & Kesner, 2002, 2003; Hunsaker et al., 2006; Jo & Lee, 2010; Lee & Solivan, 2008; Sziklas & Petrides, 2002), ATNlesions menghasilkan defisit pemerolehan yang teruk apabila salah satu daripada lokasi pemerolehan tersebut. seperti dalam tugas persatuan bau-tempat atau objek-tempat (Dumont et al., 2014; Gibb et al., 2006; Sziklas & Petrides, 1999).

Kemerosotan ini bukan semata-mata disebabkan oleh kemasukan atribut tempat, kerana lesi ATN mempunyai kesan yang jauh lebih ringan pada diskriminasi spatial tanpa syarat menggunakan prosedur ujian yang sama (Dumont et al., 2014; Gibb et al., 2006).

Walau bagaimanapun, lesi ATN tidak menjejaskan diskriminasi dwisyarat apabila isyarat kontekstual tempatan digunakan sama ada visual, haba atau tekstur (Dumont et al., 2014). Penemuan ini mencadangkan bahawa kemasukan atribut spatial mungkin diperlukan untuk mendedahkan kemerosotan dalam mempelajari persatuan sewenang-wenangnya selepas lesi ATN.

Walau bagaimanapun, kami telah menemui bukti awal pemerolehan terjejas tugas persatuan objek-bau bukan ruang selepas lesi ATN (Bell, 2007). Kajian ini menggunakan platform papan keju bulat terbuka (Gilbert &Kesner, 2003), jadi ada kemungkinan ciri-ciri tugasan memperkenalkan elemen spatial yang mengganggu pemerolehan.

Kajian semasa, oleh itu, mengkaji pemerolehan memori bersekutu bukan ruang dalam landasan Perspex merah berdinding tinggi yang meminimumkan ketersediaan spatialcues. Landasan itu juga membolehkan kami menilai pengaruh kelewatan temporal 10- eksplisit (iaitu jejak) antara persembahan bau dan rangsangan objek.

Rakan-rakan Kesnerand telah mencadangkan bahawa lesi hippocampal tidak menghalang pemerolehan ingatan bersekutu objek-bau melainkan prosedur itu merangkumi jurang temporal yang jelas antara rangsangan bukan ruang, yang dikaitkan dengan kehilangan spesifik neuron CA1 dorsal (Gilbert & Kesner, 2002; Kesner et. al., 2005).

Kedua-dua ATNlesions dan lesi saluran mammilothalamic mengurangkan bilangan duri dendritik CA1 (Dillingham et al., 2019; Harland et al., 2014) dan boleh mengurangkan pengaktifan gen awal hippocampalimmediate (IEG) (Dupireet al., 2013; Jenkins et al., 2013; Jenkins et al., 2002). Jenkins et al., 2002;Loukavenko et al., 2015; Perry et al., 2018).

Kami menjangkakan bahawa lesi ATN akan memperlahankan pemerolehan tugas pembelajaran berpasangan objek bau standard di landasan apabila tiada kesan eksplisit antara rangsangan berpasangan, tetapi menjejaskan pemerolehan dalam versi surih tugas ini kerana komponen temporal tambahan.

Kami melengkapkan kerja ini dengan memeriksa Zif268 IEGexpression dalam struktur otak yang berkaitan dengan ingatan selepas sesi penahanan dijalankan 5 hari selepas tamat latihan.

For more information:1950477648nn@gmail.com