Nukleus Thalamic Anterior: Substrat Kritikal Untuk Ingatan Berpasangan Bukan Ruang dalam Tikus Bahagian 3

3.2|Memori kerja spatial dalam RAM

Seperti yang dijangkakan, kedua-dua kumpulan tikus ATN-lesi menunjukkan prestasi terjejas teruk apabila memori kerja spatial diuji dalam RAM lapan lengan (Rajah 3). Persamaan awal dalam prestasi merentas kumpulan adalah kerana kebanyakan tikus berlari selama 10 minit tetapi membuat entri lengan yang agak sedikit pada permulaan ujian.

Memori kerja dan ingatan adalah dua kaedah ingatan yang sangat penting dalam otak manusia. Walaupun terdapat beberapa perbezaan antara kedua-dua kaedah ingatan ini, kedua-duanya sama-sama membantu prestasi orang ramai dalam pelajaran, kerja, kehidupan dan aspek lain.

Pertama sekali, ingatan kerja bermakna kita mengingati sementara maklumat atau tugasan yang perlu kita gunakan dalam tempoh yang singkat. Dalam erti kata lain, ia adalah kapasiti memori yang kita gunakan semasa memproses perkara baru. Ingatan merujuk kepada maklumat atau pengalaman yang kita simpan dalam tempoh yang lama. Maklumat ini boleh membantu kami memahami dan menyelesaikan masalah dalam penggunaan masa hadapan.

Walaupun kedua-dua jenis memori ini mempunyai fungsi yang berbeza, ia tidak terpisah antara satu sama lain. Ingatan kerja dan ingatan mempengaruhi satu sama lain. Semasa ingatan bekerja, kita perlu menyimpan dan memproses maklumat baharu buat sementara waktu dalam tempoh yang singkat dan menghubungkannya dengan pengetahuan dan pengalaman terdahulu. Sambungan dan rujukan seperti ini adalah apa yang digunakan oleh memori.

Selain itu, ingatan kerja yang baik juga boleh dipertingkatkan melalui latihan. Penyelidikan menunjukkan bahawa hubungan antara ingatan dan ingatan kerja berjalan dua arah. Dengan sentiasa bersenam dan melatih ingatan kerja, kita boleh meningkatkan kapasiti ingatan otak dan menguatkan ingatan kita. Oleh itu, selagi kita terus aktif melatih otak dan menguatkan latihan ingatan, kita boleh meningkatkan ingatan dan ingatan kerja kita dengan berkesan.

Dalam kehidupan seharian, kita perlu membangunkan tabiat yang baik dan menggunakan memori dan ingatan kerja secara aktif untuk membantu kita menyelesaikan tugas dengan lebih baik. Sebagai contoh, kita boleh mengukuhkan ingatan kita terhadap pengetahuan baharu melalui pemurnian dan semakan yang berterusan. Hanya dengan meningkatkan daya ingatan dan ingatan kerja secara berterusan kita boleh lebih selesa dalam merealisasikan potensi kita dalam pelajaran, kerja dan kehidupan. Ia dapat 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 aktif yang terkandung di dalamnya, termasuk asid, polisakarida, flavonoid, dll. Bahan-bahan ini boleh menggalakkan kesihatan otak dalam pelbagai cara.

Klik tahu 10 cara untuk meningkatkan ingatan

Bilangan ralat yang dibuat oleh tikus lesi Sham dan ATN bercapah pada Hari 2 latihan selepas kedua-dua kumpulan lesi ATN tidak menunjukkan bukti peningkatan berbanding kedua-dua kumpulan Sham (Kumpulan, F3,27=39.66, p < {{7 }}.001;Hari Kumpulan, F27,{{10}}.75, p < 0.001). Kedua-dua kumpulan sham tidak berbeza, tetapi kedua-duanya berbeza dengan ketara (p <0.001) daripada setiap kumpulan ATN-lesi, yang tidak berbeza. Tikus dalam kedua-dua kumpulan lesi ATN juga membuat lebih sedikit pilihan lengan yang betul sebelum ralat pertama, manakala tikus dalam kedua-dua kumpulan Sham secara beransur-ansur memasuki lebih banyak senjata sebelum membuat ralat semasa ujian diteruskan (Kumpulan, F3,27=27.53, p < 0.001; setiap satu Shamgroup lwn. setiap kumpulan ATN, p < 0.001; Hari Kumpulan, F27,243=2.21, p < 0.001).

Ingatan kerja spatial terjejas boleh dianggap sebagai ukuran penanda aras kesan lesi ATN (Aggleton & Nelson, 2015). Oleh kerana kedua-dua kumpulan lesi ATN menunjukkan tahap kemerosotan yang sama dalam ingatan kerja spatial, perbandingan seterusnya pada tugas bukan spatial tidak mungkin dipengaruhi oleh perbezaan lesi antara kedua-dua kumpulan ini.

3.3|Tugas diskriminasi mudah bukan ruang

Pemerolehan kedua-dua bau mudah dan objek mudah, tugas diskriminasi go-no-go ditunjukkan dalam Rajah 4a,b. Allrats dengan cepat memperoleh tugas-tugas ini. Skor perbezaan latensi untuk empat kumpulan tidak berbeza dalam tugas diskriminasi bau mudah (Kumpulan, F3,27=0.97, p=0.42;Hari Kumpulan, F15,135=1.4, p=0.15). Kumpulan mengambil masa purata 4–5 hari untuk mencapai kriteria dalam tugas diskriminasi bau mudah (Kumpulan, F3,27=1.99, p=0.13).

Empat kumpulan juga mempelajari tugas diskriminasi objek mudah tanpa sebarang perbezaan yang ketara(Kumpulan, F3,27=1.07, p=0.37; Hari Kumpulan,F18,162=0.97, p=0.49). Tikus mengambil masa purata 5–6 hari untuk mencapai kriteria pada tugas diskriminasi objek mudah (Kumpulan, F3,27=0.30, p=0.82).

3.4|Tugasan berpasangan bukan spatial

3.4.1|Pemerolehan

Purata latensi larian semasa pemerolehan oleh empat kumpulan ditunjukkan dalam Rajah 5. Latensi semasa pemerolehan dibawa ke hadapan untuk tikus yang mencapai kriteria. Penemuan utama adalah jelas. Kedua-dua kumpulan Sham-lesi memperoleh tugas masing-masing, tetapi tiada seekor tikus ATNlesion menunjukkan pemerolehan tugas tanpa mengira kemasukan 10-s di antara bau dan rangsangan objek. Bukti utama untuk pemerolehan ialah sama ada tikus belajar untuk menghalang tindak balas mereka terhadap objek dalam percubaan tanpa ganjaran (Rajah 5a).

Pada langkah ini, kedua-dua kumpulan Sham secara beransur-ansur melambatkan respons terhadap objek pada gandingan bau-objek tanpa ganjaran semasa latihan (iaitu menunjukkan pengurangan skor kependaman timbal balik). Sebaliknya, semua tikus dalam kedua-dua kumpulan lesi ATN menunjukkan kependaman tindak balas yang semakin cepat apabila latihan berjalan. Iaitu, pada percubaan tanpa ganjaran, tikus ATNlesion belajar hanya untuk mencari lebih cepat di bawah objek walaupun pasangan bau-objek tidak betul. Ambil perhatian bahawa kedua-dua kumpulan ATN-lesi, jika ada, lebih lambat bertindak balas daripada Sham-lession kumpulan pada permulaan latihan tentang percubaan tanpa ganjaran, jadi hiperaktiviti am tidak dapat dilihat selepas lesi ATN dalam tugasan ini (Julat kependaman Blok 1: ATN-lesi 2.5–5.0 s, Shamlesion 1.9–4.5 s; Blok 1 0: ATN-lession 1.4–3.0 s, Shamlesion 5.5–7.6 s).

ANOVA kependaman pada percubaan tanpa ganjaran menghasilkan kesan utama yang ketara merentas empat kumpulan (F3,27=22.63, p < 0.001) dan Kumpulan yang ketara Sekat interaksi (F27,243=26.27,p < 0.001). Kedua-dua kumpulan Sham tidak berbeza pada langkah ini, dan kedua-dua kumpulan ATN tidak berbeza, tetapi kedua-dua kumpulan Sham berbeza daripada setiap kumpulan lesi ATN (p <0.001).

Apabila pasangan bau–objek diberi ganjaran, keempat-empat kumpulan menunjukkan kependaman tindak balas yang semakin cepat (iaitu menunjukkan peningkatan skor timbal balik) merentas blok percubaan (Sekat kesan utama, F9,27=75.78, p < 0.{ {18}}01;Rajah 5b), tanpa mengira Kumpulan (Blok Kumpulan,F27,243=0.63, p=0.92; Rajah 5b). Kesan utama Kumpulan sekali lagi ketara (F3,27=5.67, p=0.003), yang dalam keadaan ini disebabkan oleh byrat kelajuan larian yang lebih pantas dalam kumpulan Sham-Trace berbanding dengan kedua-dua kumpulan ATN ( p < 0.008) dan tikus Sham-No-Trace(p=0.02). Walau bagaimanapun, tiga kumpulan yang selebihnya menunjukkan kependaman tindak balas yang sama pada percubaan yang diberi ganjaran. Sekali lagi, ambil perhatian bahawa kedua-dua kumpulan ATN-lesi menunjukkan tindak balas yang lebih perlahan pada permulaan latihan mengenai ujian yang diberi ganjaran, berbanding dengan kumpulan Sham-lesi.

Perbandingan langsung merentas kependaman untuk percubaan tanpa ganjaran dan ganjaran ditunjukkan dalam Rajah 5c, dinyatakan sebagai skor perbezaan kependaman. Rajah 5c jelas menunjukkan bahawa tiada pembelajaran berlaku dalam mana-mana kumpulan ATN-lesion, manakala kedua-dua kumpulan Sham-lesion memperoleh tugas tersebut (Interaksi Blok Kumpulan, F27,243=23.99,p < 0.001 ). Skor perbezaan latensi menunjukkan bahawa kumpulan Sham-Trace memperoleh tugas dengan lebih kuat daripada kumpulan Sham-No Trace, dan perbezaan min antara kedua-dua kumpulan ini adalah signifikan untuk tiga blok percubaan terakhir (p <0.01). Perbezaan antara kedua-dua kumpulan palsu ini, bagaimanapun, terutamanya didorong oleh perbezaan mereka dalam percubaan dengan pasangan rangsangan yang diberi ganjaran (bandingkan Rajah 5b dengan Rajah 5a).

3.5|Ujian pengekalan

Semua kumpulan menunjukkan respons pada sesi tanpa ganjaran pada 5-ujian pengekalan hari yang serupa dengan prestasi sepadan mereka pada Blok 10 latihan[Blok Kumpulan (Ujian Pengekalan lwn. Blok 1{{26 }}),F3,27=2.00, p=0.13; Rajah 5a]. Walaupun terdapat interaksi Blok Kumpulan yang tidak ketara, terdapat perbezaan keseluruhan dalam kependaman merentas Blok 10 berbanding ujian pengekalan (Pengekalan lwn. Blok 10, F1,27=7.22, p=0.01)yang nampaknya kebanyakannya disebabkan oleh tikus lesi ATN bertindak balas lebih cepat dalam ujian pengekalan. Kesan utama kumpulan yang ketara(F3,27=73.13, p < 0.001) didorong oleh kumpulan Sham yang terus menghalang tindak balas pada percubaan bukan ganjaran, tidak seperti kumpulan lesi ATN (setiap kumpulan Sham berbanding setiap kumpulan lesi ATN , p < 0.001).

Untuk ujian ganjaran, keempat-empat kumpulan menunjukkan kependaman respons min yang sama dalam ujian pengekalan berbanding dengan kependaman dalam Blok 10 latihan (Blok, F1,27=3.75,p=0.06; Kumpulan Sekat, F3,27=1.02, p=0.39). Kelajuan larian yang lebih pantas dalam kumpulan Sham-Trace berbanding semua kumpulan lain terbukti di seluruh Blok 10 dan ujian pengekalan (Kumpulan, F3,27=3.85, p=0.02; Sham-Trace lwn kumpulan lain, p < 0.03).

Perbandingan langsung percubaan ganjaran dan bukan ganjaran pada ujian pengekalan, dinyatakan sebagai skor perbezaan kependaman (Rajah 5c), mengesahkan bahawa keempat-empat kumpulan mengekalkan prestasi yang sama pada ukuran ini berbanding dengan prestasi pemerolehan Blok 10 mereka (Kumpulan, F3,27=189.43, p < 0.001; Block, F1,27=0.08, p=0.76;Interaksi Blok Kumpulan, F3,27=0.22, p=0.88).

3.6|Ekspresi Zif268

Minat utama kami adalah untuk menentukan perbezaan kumpulan di kawasan yang diminati. Memandangkan hasil tingkah laku yang diperoleh, kami tidak melaporkan perkaitan antara ekspresi dan prestasi Zif268 kerana ia akan menghasilkan korelasi palsu yang didorong oleh perbezaan status bukan lesi yang jelas berbanding palsu dan variasi kecil dalam kumpulan pada ukuran minat utama, iaitu latensi pada percubaan tanpa ganjaran. Begitu juga, mana-mana persatuan yang jelas di kawasan seperti korteks retrosplenial sekali lagi akan mewujudkan korelasi buatan disebabkan oleh perbezaan peringkat kumpulan yang ditanda dalam ekspresi Zif268.

3.7|Kawasan prefrontal

Ekspresi Zif268 merentas empat kumpulan dalam korteks prefrontal prelimbic (A32V) dan cingulatecortex anterior (A32D; A24b; A24a) ditunjukkan dalam Rajah 6. Terdapat kesan utama Kumpulan yang ketara untuk Kawasan 32V(F2,37=5.49 , p < {{10}}.01; Rajah 6b). Di sini, kedua-dua kumpulan ATN menunjukkan ekspresi keseluruhan yang serupa antara satu sama lain(p=0.32), serta kumpulan Sham-No Trace(p > 0.1), tetapi kedua-dua kumpulan lesi menunjukkan lebih rendah ungkapan daripada dalam kumpulan Sham-Trace (p < 0.02). Ungkapan Zif268 yang lebih rendah dalam kumpulan Sham-No Trace berbanding dengan kumpulan Sham-Trace tidak mencapai kepentingan (p=0.06). Terdapat juga kesan utama yang ketara merentas empat Lapisan (F3,81=147.8, p < 0.001),tetapi tiada interaksi Lapisan Kumpulan (F9,181=1.15,p > 0.3).

Untuk kawasan cingulate anterior (Cg) (Rajah 6c), kedua-dua kumpulan lesi ATN menunjukkan ekspresi Zif268 yang lebih rendah daripada kedua-dua kumpulan lesi Sham (Kumpulan F3,27=12.47, p < 0 .001; kedua-dua kumpulan Sham berbeza daripada setiap kumpulan ATN, p < 0.{{20}}04, tetapi bukan daripada satu sama lain, p=0.31). Interaksi Lapisan Kumpulan yang ketara (F6,54=4.02, p < 0.002)mencerminkan perbezaan yang lebih besar antara ATN dan Kumpulan Sham untuk Lapisan II dan Lapisan III (p < 0.001) daripada untukLapisan V, di mana kumpulan tidak berbeza dengan ketara (p > 0.1). Ungkapan berbeza merentas tiga cingulateregion (Kesan utama rantau, F2,54=11.41, p < 001), paling rendah untuk A24a (posterior) berbanding dengan kedua-dua A32D dan A24b (p < 0.002), dan tertinggi untuk LayerIII ( Lapisan, F2,54=242.38, p < 0.001), tetapi saiz perbezaan ini berbeza-beza antara lapisan merentasi kawasan tiga penjuru (Lapisan Wilayah, F4,108=5.29,p < 0.001). Walau bagaimanapun, interaksi Lapisan Wilayah Kumpulan dan Wilayah Kumpulan adalah tidak signifikan (semua F <1.0).

3.8|Kawasan Hippocampal dan parahippocampal

Rajah 7 menunjukkan ungkapan Zif268 untuk empat kumpulan di kawasan hippocampal dan parahippocampal. Untuk hippocampus, subkawasan dorsal CA1 dan CA3, terutamanya CA1, menunjukkan ekspresi yang lebih tinggi daripada ventralhippocampal CA1 dan CA3 (dorsal vs. ventral,F1,24=541.4, p < {{10}} .001; CA1 lwn. CA3, F1,24=759.3,p < 0.{{40}}{{56} }1; interaksi antara dua faktor ini,F1,{{20}}.4, p < 0.001). Walau bagaimanapun, penemuan yang paling menarik ialah terdapat ekspresi yang lebih tinggi dalam CA1 dorsal dalam kumpulan Sham-Trace berbanding dalam setiap tiga kumpulan yang lain (p <0.02), disokong oleh interaksi tiga kali ganda untuk Kumpulan [wilayah dorsal vs. ventralregion. ] [CA1 lwn. CA3], F3,24=6.09, p < 0.003). Untuk tiga kumpulan yang lain, ekspresi CA1 dorsal adalah yang paling rendah dalam kumpulan ATN-Trace (ATN-Trace vs. Sham-No Traceand ATN-No Trace, p < 0.03), manakala dua No Tracegroup tidak berbeza dengan ketara (p {{42 }}.84). Analisis dorsal dentate gyrus (DG; hanya dorsal yang diperiksa) menunjukkan ekspresi yang lebih tinggi dalam hilus daripada lapisan sel granular (F1,27=386.1, p < 0.001), yang lebih besar untuk Sham-Trace dan ATN-No Surih kumpulan daripada syarat-syarat Sham-No Trace dan ATN-Trace (Kumpulan DGSubregion, F3,27=4.07, p < 0.01). Subiculum ventral menunjukkan ekspresi yang lebih tinggi daripada subiculum dorsal(F1,27=9.02, p < 0.005), tetapi tiada kesan Kumpulan (F3,27=1.41, p=0.25 ) atau interaksi Kumpulan [dorsal vs. ventralregions] (F3,27=0.15, p=0.92). Di kawasan parahippocampal, korteks perirhinal menunjukkan ekspresi yang lebih rendah daripada dua kawasan korteks entorhin (F2,54=16.2, p <0.001), tetapi kumpulan tidak berbeza di tapak ini (Kumpulan, F3,27 < 1.0; Kumpulan Rantau,F6,54=1.8, p > 0.1).

3.9|Korteks retrosplenial

Rajah 8 menunjukkan ungkapan Zif268 dalam lapisan dalam superficialand Rga, Rgb dan Rdg. Kedua-dua kumpulan ATN menunjukkan ekspresi yang jauh lebih rendah merentas ketiga-tiga wilayah ini berbanding yang ditunjukkan oleh dua kumpulan Sham (Kesan utama kumpulan, F3.27=40.9, p < 0.0{{22} }1). Untuk nilai agregat merentas tiga wilayah, kedua-dua kumpulan Sham mempunyai nilai min Zif268 yang lebih tinggi daripada kedua-dua kumpulan ATNlesion (p=0.0001), tetapi Sham -Kumpulan Surih juga menunjukkan tahap yang lebih tinggi daripada kumpulan Sham-No Trace(p=0.04). Perbezaan antara kumpulan Sham dan kumpulan ATN adalah terkecil untuk rantau Riga(Wilayah Kumpulan, F6,54=2.72, p < 0.02). Tahap ungkapanZif268 antara kumpulan juga berbeza-beza merentas lapisan (Lapisan Kumpulan, F3,17=40.0, p < 0.001). Interaksi ini mencerminkan perbezaan antara kedua-dua kumpulan Sham berbanding dengan kedua-dua kumpulan ATN yang lebih besar di lapisan cetek berbanding lapisan dalam. Walau bagaimanapun, kesan kumpulan Sham berbanding ATN masih ketara dalam lapisan dalam (p <0.001). Selain itu, kumpulan Sham-Trace menunjukkan ekspresi yang lebih tinggi dalam lapisan cetek berbanding kumpulan Sham-NoTrace (p=0.03), manakala ungkapan dalam lapisan dalam tidak berbeza antara kedua-dua kumpulan ini (p=0 .23).Tiada interaksi Lapisan Rantau Kumpulan(F6,54=1.0, p=0.43).

3.10|Korteks kawalan pendengaran

Tiada perbezaan ditemui dalam korteks pendengaran (kawalan) (Kumpulan, F3,27=1.2, p=0.35).

4|PERBINCANGAN

Kajian ini bertujuan untuk mengkaji kesan ATNlesions pada ingatan berpasangan bukan spatial dan pengaruh kelewatan eksplisit (iaitu jejak 10-) antara bau yang dibentangkan dan rangsangan objek. Bukti ingatan pasangan bersekutu terjejas selepas lesi ATN sebelum ini dilaporkan hanya apabila salah satu komponen berpasangan memerlukan pemprosesan isyarat spatial distal (Dumont et al., 2014; Gibb et al., 2006; Sziklas & Petrides, 1999).

Kami telah menjangkakan bahawa kesan lesi ATN pada memori bersekutu bukan spatial berpasangan dalam tugas anda akan menjadi paling jelas apabila prosedur jejak eksplisit digunakan. Ini adalah kerana telah dicadangkan bahawa lesi CA1 hanya menjejaskan memori berpasangan bukan spatial apabila 'jejak' 10- digunakan (Kesneret al., 2005) dan integriti mikrostruktur neuron CA1 dikurangkan oleh kedua-duanya. Lesi ATN (Harlandet al., 2014) dan oleh lesi saluran mammilothalamic yang menyebabkan disfungsi ATN (Dillingham et al., 2019).

Selain itu, contoh utama kemerosotan ingatan bukan spatial selepas lesi ATN mengkaji diskriminasi temporal antara pelbagai objek atau item bau yang dibentangkan dalam satu blok percubaan (Dumont & Aggleton, 2013; Wolff et al., 2006). Walau bagaimanapun, tiada satu pun daripada 17 tikus dengan lesi ATN menunjukkan bukti pemerolehan tugas berpasangan objek bau, termasuk yang tidak dilatih dengan kelewatan yang jelas antara rangsangan bukan ruang. Walaupun tempoh latihan yang panjang, tikus ATNlesion tidak dapat menunjukkan tindak balas yang dihalang kepada pasangan objek bau yang tidak diberi ganjaran. Hiperaktif umum dalam tikus lesi ATN nampaknya tidak menjadi ciri kemerosotan ini, kerana mereka menunjukkan tindak balas yang lebih perlahan daripada tikus lesi palsu semasa peringkat awal pemerolehan.

Kumpulan Sham-Trace menunjukkan kependaman yang lebih pendek daripada tiga kumpulan lain pada percubaan yang diberi ganjaran, tetapi perbezaan ini mungkin mencerminkan peningkatan jangkaan ganjaran apabila dihalang untuk 10-s kelewatan dan bukannya ukuran pemerolehan lebih pantas oleh kumpulan ini. Pemerolehan yang lebih pantas dijangka akan dicerminkan oleh perencatan tindak balas pada percubaan tanpa ganjaran, tetapi kedua-dua kumpulan lesi palsu tidak berbeza pada langkah ini.

Kegagalan untuk mempelajari tugas memori bersekutu berpasangan selepas lesi ATN nampaknya bukan disebabkan oleh perencatan yang lemah atau pemprosesan deria yang terjejas. Tikus ATNlesion menunjukkan pemerolehan pantas dalam kedua-dua tugas diskriminasi objek mudah dan tugas diskriminasi bau mudah, yang sama dengan tikus bysham-lesi yang ditunjukkan. Tuntutan tugas untuk diskriminasi mudah ini adalah sama dengan tugas berpasangan dan menggunakan alat yang sama. Atas sebab yang sama, defisit bersekutu berpasangan selepas lesi ATN juga tidak mungkin disebabkan oleh kegagalan mudah perhatian terhadap rangsangan individu yang digunakan. Lesi ATN menjejaskan keupayaan untuk mempelajari set perhatian dan memudahkan peralihan ekstradimensi tetapi tidak mengubah perhatian yang berterusan atau fleksibiliti tingkah laku (Chudasama & Muir, 2001; Kinnavane et al., 2019; Wright et al., 2015). Pemerolehan pantas diskriminasi mudah dalam tugas landasan semasa berbeza dengan pemerolehan yang lebih perlahan apabila kami melatih kumpulan tikus sebelumnya pada platform bulat terbuka untuk mempelajari diskriminasi bau mudah dan, terutamanya, diskriminasi objek mudah (Bell, 2007). Jadi, ada kemungkinan bahawa penggunaan landasan dan pengurangan eksplisit isyarat spatial yang mengganggu, ditambah interaksi aktif dengan objek untuk mencari makanan, memudahkan perhatian kepada rangsangan bukan ruang dalam kajian semasa.

Keterukan kerosakan lesi untuk mempelajari perkaitan antara bau dan rangsangan objek menunjukkan bahawa tugas ini sangat bergantung pada integriti ATN. Bukti ini bertentangan dengan cadangan bahawa kemerosotan pasangan bersekutu selepas lesi ATN memerlukan penggunaan rangsangan spatial pelbagai mod (Dumontet al., 2014; Nelson, 2021). Satu penjelasan yang mungkin untuk perbezaan antara hasil dalam kajian semasa dan Dumont et al. (2014) ialah rangsangan bukan ruang diskret dalam tugas pembelajaran diskriminasi dua syarat, seperti objek atau bau tertentu, mungkin menimbulkan permintaan perhatian yang lebih besar terhadap penubuhan perwakilan bersepadu yang unik berbanding dengan penggunaan konteks tempatan umum, seperti persekitaran tempatan terma, visual ortaktil. . Dengan cara yang sama, kerentanan mendalam tugas berpasangan spatial terhadap kemerosotan selepas lesi ATN mungkin juga bergantung pada penyepaduan isyarat spatial hubungan dalam kombinasi dengan isyarat diskrit yang menonjol kerana pemerolehan diskriminasi spatial mudah semata-mata hanya terjejas sebahagiannya (Dumontet). ., 2014; Gibb et al., 2006). Satu penemuan yang tidak dijangka ialah tikus dengan lesi ATN tidak menunjukkan defisit apabila mereka dikehendaki memilih lokasi tertentu dalam maze silang berdasarkan isyarat visual bersyarat pada titik pilihan (Sziklas & Petrides, 2007). Walau bagaimanapun, dalam situasi itu, hubungan bersyarat ditentukan oleh satu kiu penting yang dibentangkan di satu tempat yang mempunyai kesamaran atau perkaitan terbenam dengan kedudukan berbeza lokasi spatial yang betul. Ini berbeza dengan kegagalan sepenuhnya oleh tikus lesi ATN apabila mereka terpaksa mempelajari persatuan objek-tempat di mana mereka terpaksa memilih satu daripada dua objek yang betul berdasarkan lokasi yang berkaitan (Sziklas & Petrides, 1999).

Penemuan bahawa lesi ATN menghasilkan defisit yang mendalam dalam ingatan berpasangan berpasangan objek-bau, tanpa mengira kehadiran jejak 10- antara rangsangan, menambah bukti awal kami tentang defisit memori berpasangan-bersekutu apabila objek dan bau dibentangkan serentak pada platform papan keju (Bell, 2007). Bersama-sama, ini menunjukkan bahawa defisit ingatan selepas lesi ATN pada ingatan berpasangan objek bau adalah contoh tambahan bahawa lesi ATN tidak selalu mencerminkan corak defisit ingatan bersekutu bersyarat yang dihasilkan oleh lesi pada sistem hippocampal (Sziklas & Petrides, 2004, 2007).

Manakala ATNlesions boleh menyebabkan kerosakan memori spatial yang lebih besar daripada lesi forniks (Warburton & Aggleton, 1999), atau defisit dalam objek-tempat dan tugas diskriminasi geometri yang tidak dijumpai dengan lesi forniks (Aggletonet al., 2009; Sziklas et al., 1998), di sana. adalah kurang bukti bahawa lesi ATN boleh menghasilkan kerosakan ingatan yang teruk yang secara amnya tidak terjejas oleh lesi pembentukan hippocampal. Berkenaan persatuan sewenang-wenang bukan ruang, bukti bahawa hippocampus sangat kritikal apabila jejak 10- digunakan antara dua rangsangan diperoleh dengan membandingkan pemerolehan dalam dua tugasan yang berbeza. Gilbert dan Kesner (2002) melaporkan bahawa lesi hippocampal besar tidak menjejaskan ingatan bersekutu berpasangan objek-bau apabila diuji pada platform papan keju di mana kedua-dua rangsangan dibentangkan serentak. Dalam landasan yang sama dengan kita, tetapi dengan objek yang dibentangkan sebelum terdedah kepada pasir berbau yang mungkin mengandungi ganjaran, Kesner et al. (2005) menunjukkan bahawa lesi CA1 dorsal tetapi bukan lesi CA3 menghasilkan defisit apabila menggunakan keadaan surih 10-.

Kami mahupun Kesner dan rakan sekerja tidak meneliti kesan lesi hippocampus dalam tugas landasan tanpa keadaan surih. Jadi, kami tidak boleh memastikan bahawa tikus dengan lesi hippocampal tidak akan terjejas di bawah keadaan tanpa jejak apabila dilatih di landasan menggunakan prosedur kami. Walau bagaimanapun, kajian kami memanjangkan perkaitan yang diramalkan antara fungsi CA1 dan pemprosesan temporal dalam tugas berpasangan bukan spatial dengan mencari peningkatan ekspresi Zif268 indorsal CA1 dalam kumpulan Sham-lesi yang dilatih menggunakan 10-strace relatif kepada Sham-lession Tiada kumpulan Jejak. Sebaliknya, ungkapan Zif268 min dalam CA1 dorsal adalah paling rendah dalam kumpulan ATN-lesi Trace.

Terdapat juga bukti, walaupun lebih lemah, bahawa keadaan jejak dalam tikus lesi palsu dikaitkan dengan peningkatan ekspresi Zif268 dalam lapisan cetek korteks retrosplenial. Corak prestasi tingkah laku yang berbeza dalam kumpulan lesi dan bukan lesi pada pengekalan menjadikannya tidak sesuai untuk periksa perkaitan antara variasi dalam prestasi dan variasi dalam ekspresi Zif268. Asin kajian terdahulu (Aggleton & Nelson, 2015; Perryet al., 2018), kesan terkuat adalah pengurangan ketara dalam ekspresi IEG selepas lesi ATN dalam korteks retrosplenial, terutamanya lapisan cetek. Nampaknya penemuan ini disebabkan oleh kehilangan atau pengurangan aktiviti dalam input langsung dari ATN ke RSC (Barnett et al., 2021).

Terdapat kesedaran yang semakin meningkat bahawa lesi ATN boleh memberi pengaruh di luar gangguan ingatan spatial (Nelson, 2021; Wolff et al., 2006). Satu contoh ialah apabila lesi ATN memperlahankan pemerolehan pembelajaran set bukan-spatialtentional, yang mungkin disebabkan oleh hubungan fungsi antara ATN dan kawasan midcingulate korteks cingulate daripada sambungan korteks prefrontal medial (Bubb et al., 2021; Wright et. al., 2015). Walau bagaimanapun, untuk pengetahuan kami, tugas yang ditetapkan dengan perhatian ini belum diperiksa dengan lesi hippocampal pada tikus. Contoh yang lebih jelas tentang pemisahan antara lesi ATN dan lesi hippocampus ialah hanya bekas kecederaan yang menjejaskan proses perhatian yang dikaitkan dengan perencatan terpendam (Nelson et al., 2018). Ada kemungkinan bahawa keupayaan yang lemah untuk mewujudkan perkaitan atau ramalan persatuan rangsangan-stimulus menyediakan akaun penyatuan bukan sahaja pembelajaran set perhatian dan perencatan terpendam (lihat Nelson et al., 2018) tetapi juga contoh pembelajaran berpasangan terjejas selepas lesi ATN . Daripada menganggap peranan ATN daripada perspektif sama ada proses hippocampal (untuk ruang dan masa) atau hadapan (untuk perhatian), implikasi yang lebih luas ialah ATN boleh menyokong pemprosesan ingatan dengan secara aktif mengatur perhatian kepada kelas tertentu persatuan rangsangan-rangsangan dan perwakilannya. merentasi pelbagai struktur otak (Leszcynski & Staudigl, 2016). Tepat bagaimana untuk mencirikan kelas memori terjejas kekal sebagai cabaran percubaan untuk masa depan. Apa yang jelas, daripada kajian semasa, penjelasan hanya berdasarkan dikotomi spatial/bukan spatial tidak dapat menjelaskan defisit ingatan yang mendalam yang boleh ditemui dalam kedua-dua domain selepas lesi ATN.

Penemuan kami membawa kesan lesi ATN dalam tikus lebih dekat sejajar dengan gangguan ingatan bersekutu dalam amnesia klinikal selepas kecederaan pada paksi badan mammillary-ATN (Rempel-Clower et al., 1996; Squireet al., 2020). Walau bagaimanapun, terdapat perbezaan yang jelas antara pemerolehan perlahan memori bersekutu berpasangan dalam tikus utuh dan pemerolehan pantas memori bersekutu berpasangan tidak manusia dengan sistem ingatan utuh. Tugasan bersekutu berpasangan diandaikan mencerminkan ingatan seperti episod dengan mengukur keupayaan untuk membentuk perwakilan unik pelbagai rangsangan dan bukannya ingatan untuk komponen individu (Crystal & Smith, 2014; Eichenbaum & Fortin, 2009). Walau bagaimanapun, dalam kajian kami, tikus utuh memerlukan 4-5 minggu dan lebih daripada 300 ujian latihan sebelum terdapat bukti yang jelas tentang pemerolehan, yang menunjukkan bahawa tugas itu boleh menjadi lebih berasaskan peraturan atau semantik seperti tikus ini.

Had ini boleh dielakkan kerja akan datang dengan melatih tikus utuh terlebih dahulu pada satu atau lebih tugas berpasangan bukan spatial sebelum menguji pemerolehan pasangan bau-objek baharu selepas ATNlesions. Dengan cara ini, peraturan am untuk membuat persatuan sudah pun diwujudkan, dan, mungkin, kadar pemerolehan kemudiannya akan menjadi agak cepat untuk tugas baru dalam tikus utuh. Di samping itu, manipulasi chemogeneticor optogenetik sementara ATN boleh memberi peluang untuk menyiasat kesan yang dimiliki nukleus ini terhadap melambatkan pemerolehan dan bukannya mencegah pemerolehan atau pada kesannya terhadap pengekalan dan bukannya pemerolehan. Ia juga bermaklumat untuk mengetahui sama ada banyak atau hanya beberapa unjuran saraf daripada ATN menyokong contoh pembelajaran bersekutu bukan spatial berpasangan ini.

Bukti neuroanatomi mencadangkan corak sambungan saraf yang berbeza dengan struktur ingatan limbik dan kortikal di antara tiga nukleus ATN, iaitu, nukleus anterodorsal, nukleus anteroventral, dan nukleus theanteromedial (Bubb et al., 2017; Lomi et al., 2021; Nelson ). Di samping itu, nukleus komponen ATN ini mempunyai ciri molekul dan elektrofisiologi yang berbeza yang mungkin menyokong fungsi tingkah laku yang berbeza (Jankowski et al., 2013; Roy et al., 2021, 2022; Safariet al., 2020). Lesi atau manipulasi genetik nukleus individu ATN boleh memberikan gambaran sama ada memori bersekutu berpasangan bergantung pada satu atau lebih AD, AV atau AM. Mungkin kesan lesi ATN pada tugas ini lebih disukai melibatkan kawasan otak depan dan/atau korteks retrosplenial dan penglibatan masing-masing dalam sistem berasaskan peraturan dan berasaskan pengetahuan dan bukannya memori berasaskan peristiwa (Hunsaker & Kesner, 2018). Isu-isu ini juga boleh ditangani menggunakan lesi pemotongan kontralateral yang melibatkan ATN, kerana pendekatan eksperimen ini telah digunakan untuk berjaya menunjukkan pengaruh luas sistem paksi ATN-hippocampal dalam tugas spatial (Dumont et al., 2010; Warburton et al., 2000, 2001 ).

Kajian ini memberikan bukti yang jelas bahawa lesi ATN menghasilkan kemerosotan yang ketara dalam pembelajaran dan ingatan berpasangan bukan ruang, tanpa mengira kehadiran komponen temporal yang eksplisit. Latihan yang meluas tidak menunjukkan bukti pembelajaran dalam tikus lesi ATN ini. Fakta bahawa terdapat sedikit kerosakan kepada kawasan thalamic intralaminar atau mediodorsal yang bersebelahan secara relatifnya menunjukkan bahawa kerosakan ini adalah khusus untuk ATNlesion. Bukti daripada tugas berpasangan bukan spatial ini mencadangkan perspektif baharu tentang peranan ATNas sebagai nod kritikal dalam rangkaian memori 'hippocampal-diencephalic-cingulate' (Bubb et al., 2017). Ini mengukuhkan pandangan bahawa ATN tidak beroperasi terutamanya sebagai penyampai maklumat hippocampal (Wolff &Vann, 2019). Sebaliknya, ATN mungkin secara aktif mengawal penjanaan beberapa kelas perwakilan memori sewenang-wenangnya di dalam otak.

PENGHARGAAN

Penyelidikan ini disokong oleh peralatan Universiti Canterbury dan geran penyelidikan dan sokongan Kerjaya Awal(JJH) daripada Brain Research New Zealand – RangahauRoro Aotearoa. Penerbitan akses terbuka yang difasilitasi oleh University of Canterbury, sebagai sebahagian daripada perjanjian Wiley - University of Canterbury melalui Council of Australian University Librarians.

RUJUKAN

Aggleton, JP, Amin, E., Jenkins, TA, Pearce, JM, &Robinson, J. (2011). Lesi dalam nukleus thalamic anterior tikus tidak mengganggu pemerolehan pembelajaran urutan rangsangan.The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 64(1), 65–73.https://doi.org/10.1080/17470218.2010.495407

Aggleton, JP, & Brown, MW (1999). Ingatan episodik, amnesia, dan paksi thalamic hippocampal-anterior. Sains Tingkah Laku dan Otak, 22(3), 425–444.https://doi.org/10.1017/s0140525x99002034

Aggleton, JP, & Nelson, AJD (2015). Mengapakah lesi pada nukleus thalamic anterior theroden menyebabkan defisit spatial yang teruk? Ulasan Neurosains & Biobehavioral, 54, 131–144.https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2014.08.013

Aggleton, JP, Poirier, GL, Aggleton, HS, Vann, SD, &Pearce, JM (2009). Lesi forniks dan nukleus thalamic anterior mengasingkan aspek pembelajaran spatial yang bergantung kepada hippocampal: Implikasi untuk asas saraf pembelajaran adegan. Neurosains Tingkah Laku, 123(3), 504–519.https://doi.org/10.1037/a0015404

Barnett, SC, Parr-Brownlie, LC, Perry, BA, Young, CK,Wicky, HE, Hughes, SM, McNaughton, N., & Dalrymple-Alford, JC (2021). Neuron nukleus thalamic anterior mengekalkan ingatan. Penyelidikan Semasa dalam Neurobiologi, 2, 100022.https://doi.org/10.1016/j.crneur.2021.100022

Bell, R. (2007). Lesi thalamic anterior dan lateral dalam pembelajaran bersekutu berpasangan objek (tesis sarjana yang tidak diterbitkan). Universiti Canterbury, Christchurch, New Zealand.

Bubb, EJ, Aggleton, JP, O'Mara, SM, & Nelson, AJD (2021). Kemogenetik Mendedahkan Laluan Cingulate–Thalamic Anterior untuk Menghadiri Maklumat Berkaitan Tugas. Korteks Serebrum, 31(4), 2169–2186.https://doi.org/10.1093/cercor/bhaa353

Bubb, EJ, Kinnavane, L., & Aggleton, JP (2017). Rangkaian hippocampal–diencephalic–cingulate untuk ingatan dan emosi: Panduan anatomi. Kemajuan Otak dan Neurosains, 1(1),1–20.https://doi.org/10.1177/2398212817723443

For more information:1950477648nn@gmail.com