Ön Talamik Çekirdekler: Sıçanlarda Uzaysal Olmayan Eşleştirilmiş İlişkili Bellek İçin Kritik Bir Alt Katman 3. Bölüm

3.2|RAM'deki uzamsal çalışma belleği

Beklendiği gibi, ATN lezyonlu sıçanların her iki grubu da sekiz kollu RAM'de uzamsal çalışma belleği test edildiğinde ciddi derecede bozulmuş performans gösterdi (Şekil 3). Gruplar arasındaki performanstaki ilk benzerlik, çoğu sıçanın 10 dakika boyunca koşması ancak saatte nispeten daha az kol girişi yapmasıdır. testin başlangıcı.

Çalışma belleği ve bellek, insan beyninde çok önemli iki hafıza yöntemidir. Her ne kadar bu iki hafıza yöntemi arasında bazı farklılıklar olsa da, her ikisi de insanların çalışma, iş, yaşam ve diğer alanlardaki performansına eşit derecede faydalıdır.

Öncelikle çalışma belleği, kullanmamız gereken bilgi veya görevleri kısa sürede geçici olarak hatırlamamız anlamına gelir. Yani yeni şeyleri işlerken kullandığımız hafıza kapasitesidir. Bellek, uzun bir süre boyunca sakladığımız bilgi veya deneyimleri ifade eder. Bu bilgiler gelecekte kullanımdaki sorunları anlamamıza ve çözmemize yardımcı olabilir.

Bu iki bellek türünün farklı işlevleri olmasına rağmen birbirlerinden ayrı değildirler. Çalışma belleği ve bellek birbirini etkiler. Çalışma belleği sırasında, yeni bilgileri kısa sürede geçici olarak saklayıp işlememiz ve önceki bilgi ve deneyimlerle bağlantı kurmamız gerekir. Bu tür bir bağlantı ve referans hafızanın kullandığı şeydir.

Ayrıca iyi çalışan hafıza da eğitim yoluyla geliştirilebilir. Araştırmalar, bellek ile çalışma belleği arasındaki bağlantının her iki yönde de geçerli olduğunu gösteriyor. Çalışan hafızayı sürekli çalıştırarak ve eğiterek beynin hafıza kapasitesini geliştirebilir ve hafızamızı güçlendirebiliriz. Bu nedenle beynimizi aktif olarak çalıştırmaya ve hafızayı güçlendirmeye yönelik eğitimlere devam ettiğimiz sürece çalışma hafızamızı ve hafızamızı etkili bir şekilde geliştirebiliriz.

Günlük yaşamda, görevleri daha iyi tamamlamamıza yardımcı olmak için iyi alışkanlıklar geliştirmemiz ve çalışan hafızayı ve hafızayı aktif olarak kullanmamız gerekir. Örneğin, sürekli iyileştirme ve gözden geçirme yoluyla yeni bilgi hafızamızı güçlendirebiliriz. Yalnızca çalışma hafızamızı ve hafızamızı sürekli geliştirerek çalışma, çalışma ve yaşamdaki potansiyelimizi gerçekleştirme konusunda daha rahat olabiliriz. Belleği geliştirmemiz gerektiği görülebilir ve Cistanche Deserticola hafızayı önemli ölçüde geliştirebilir çünkü Cistanche Deserticola, birçok benzersiz etkiye sahip olan geleneksel bir Çin tıbbi malzemesidir ve bunlardan biri hafızayı geliştirmektir. Kıymanın etkinliği asit, polisakkaritler, flavonoidler vb. dahil olmak üzere içerdiği çeşitli aktif bileşenlerden gelir. Bu bileşenler beyin sağlığını çeşitli şekillerde geliştirebilir.

Belleği geliştirmenin 10 yolunu bilin'e tıklayın

Sham ve ATN lezyonlu sıçanlar tarafından yapılan hataların sayısı, eğitimin 2. Gününde farklılık gösterdi; bunun ardından her iki ATN lezyonu grubu, her iki Sham grubuna (Grup, F3,27=39.66, p < {{7) kıyasla hiçbir iyileşme kanıtı göstermedi. }}.001;Grup Günü, F27,{{10}}.75, p < 0.001). İki shamgroup farklı değildi, ancak her ikisi de ATN lezyon gruplarının her birinden önemli ölçüde farklıydı (p < 0,001). Her iki ATN lezyonu grubundaki sıçanlar da ilk hatadan önce daha az doğru kol seçimi yaparken, her iki Sham grubundaki sıçanlar test devam ettikçe hata yapmadan önce giderek daha fazla kola girdi (Grup, F3,27=27.53, p < 0.001; her biri) Shamgroup ve her ATN grubu, p < 0,001; Grup Günü,F27,243=2.21, p < 0,001).

Bozulmuş uzaysal çalışma belleği, ATN lezyonu etkilerinin referans ölçüsü olarak kabul edilebilir (Aggleton ve Nelson, 2015). İki ATN lezyonu grubu uzaysal çalışma belleğinde benzer düzeyde bir bozulma gösterdiğinden, uzaysal olmayan görevlere ilişkin daha sonraki karşılaştırmaların bu iki grup arasındaki lezyon farklılıklarından etkilenmesi pek olası değildir.

3.3|Mekansal olmayan basit ayrımcılık görevleri

Hem basit kokunun hem de basit nesnenin edinilmesi, gitme-gitme ayrımcılığı görevleri Şekil 4a,b'de gösterilmektedir. Allrats bu görevleri hızla üstlendi. Dört grup için gecikme fark puanları, basit koku ayrımcılığı görevinde farklılık göstermedi (Grup, F3,27=0.97, p=0.42;Grup Günü, F15,135=1.4, p= 0.15). Grupların basit koku ayırma görevindeki kritere ulaşması ortalama 4-5 gün sürdü (Grup, F3,27=1.99, p=0.13).

Dört grup da basit nesne ayrımcılığı görevini herhangi bir anlamlı fark olmaksızın öğrenmiştir(Grup, F3,27=1.07, p=0.37; Grup Günü,F18,162=0.97, p=0.49). Sıçanların basit nesne ayırt etme görevindeki (Grup, F3,27=0.30, p=0.82) kritere ulaşması ortalama 5-6 gün sürdü.

3.4|Uzamsal olmayan eşleştirilmiş ilişkili görevler

3.4.1|Kazanma

Dört grup tarafından edinme sırasındaki ortalama çalışma gecikmesi Şekil 5'te gösterilmektedir. Edinme sırasındaki gecikmeler, kritere ulaşan fareler için ileriye taşınmıştır. Ana bulgular açıktı. İki Sham-lezyon grubu kendi görevlerini elde etti ancak tek bir ATN lezyonlu fare, koku ve nesne uyaranları arasında bir 10- izinin dahil edilmesine bakılmaksızın görev edinimi göstermedi. Edinme için birincil kanıt, ödüllendirilmeyen denemelerde farelerin nesneye tepkilerini engellemeyi öğrenip öğrenmedikleridir (Şekil 5a).

Bu ölçümde, iki Sham grubu, eğitim sırasında ödüllendirilmeyen koku-nesne eşleşmelerinde nesneye yanıt vermeyi giderek geciktirdi (yani karşılıklı gecikme puanlarının azaldığını gösterdi). Buna karşılık, her iki ATN lezyonu grubundaki tüm sıçanlar, eğitim ilerledikçe giderek daha hızlı yanıt gecikmeleri gösterdi. Yani, ödüllendirilmeyen denemelerde, ATN lezyonlu fareler, koku-nesne eşleştirmesinin yanlış olmasına rağmen yalnızca nesnenin altında daha hızlı arama yapmayı öğrendiler. İki ATN lezyon grubunun Sham lezyonuna göre daha yavaş yanıt verdiğini unutmayın. Ödüllendirilmeyen deneylere ilişkin eğitimin başlangıcında gruplar, dolayısıyla bu görevde ATN lezyonlarından sonra genel hiperaktivite belirgin değildi (Blok 1 gecikme aralığı: ATN lezyonu 2,5–5.0 sn, Shamlesion 1,9–4,5 sn; Blok 1 0: ATN lezyonu 1,4–3,0 sn, Shamlesion 5,5–7,6 sn).

Ödüllendirilmeyen denemelerdeki gecikmelerin ANOVA'sı, dört grup (F3,27=22.63, p < 0.001) ve anlamlı bir Grup genelinde önemli bir ana etki üretti Blok etkileşimi (F27,243=26.27,p < 0.001). İki Sham grubu bu ölçümde farklılık göstermedi ve iki ATN grubu da farklılık göstermedi ancak her iki Sham grubu da ATN lezyon gruplarının her birinden farklıydı (p < 0.001).

Koku-nesne eşleşmesi ödüllendirildiğinde, dört grubun tamamı deneme blokları boyunca giderek daha hızlı yanıt gecikmeleri gösterdi (yani karşılıklı puanlarda artış gösterdi) (Blok ana etkisi, F9,27=75.78, p < 0.{ {18}}01;Şekil 5b), Gruptan bağımsız olarak (Grup Bloğu,F27,243=0.63, p=0.92; Şekil 5b). Grubun ana etkisi yine anlamlıydı (F3,27=5.67, p=0.003); bu örnekte her iki ATN grubuyla karşılaştırıldığında Sham-Trace grubundaki farelerin daha hızlı koşma hızından kaynaklanıyordu ( p < 0,008) ve Sham-No-Trace fareleri (p=0,02). Ancak geri kalan üç grup, ödüllü denemelerde benzer yanıt gecikmesi gösterdi. Yine, iki ATN lezyonlu grubun, Sham lezyonlu gruplarla karşılaştırıldığında, ödüllü denemelerde eğitimin başlangıcında daha yavaş tepkiler gösterdiğine dikkat edin.

Ödüllendirilmeyen ve ödüllendirilen denemeler için gecikmeler arasındaki doğrudan karşılaştırma, gecikme farkı puanları olarak ifade edilen Şekil 5c'de gösterilmektedir. Şekil 5c, her iki ATN-lezyon grubunda da herhangi bir öğrenmenin gerçekleşmediğini, oysa her iki Sham-lezyon grubunun da görevi aldığını açıkça göstermektedir (Grup Blok etkileşimi, F27,243=23.99,p < 0.001 ). Gecikme farkı puanı, Sham-Trace grubunun görevi Sham-No Trace grubundan daha güçlü bir şekilde elde ettiğini ve bu iki grup arasındaki ortalama farkların son üç deneme bloğu için anlamlı olduğunu göstermektedir (p < 0,01). Ancak iki sahte grup arasındaki bu fark, öncelikle ödüllü uyaran eşleştirmeleri ile yapılan denemelerdeki farklılıklardan kaynaklanıyordu (Şekil 5b'yi Şekil 5a ile karşılaştırın).

3.5|Kalıcılık testi

Tüm gruplar, 5-günlük elde tutma testinde, ödüllendirilmeyen oturumda, eğitimin 1. Blokunda0 karşılık gelen performanslarına benzer bir yanıt gösterdi[Grup Bloğu (Sürdürme Testi - Blok 1{{26) }}),F3,27=2.00, p=0.13; Şekil 5a]. Anlamlı olmayan Grup Bloku etkileşimine rağmen, Blok 10'da, elde tutma testine göre gecikme açısından genel bir fark vardı (Elde Tutma vs. Blok 10, F1,27=7.22, p=0.01), çoğunlukla öyle görünüyor ATN lezyonlu farelerin tutma testine daha hızlı yanıt vermesi nedeniyle. Önemli bir grup ana etkisi (F3,27=73.13, p < 0.001), ATN lezyon gruplarının (her Sham grubu vs. her ATN lezyon grubu) aksine, ödüllendirilmemiş denemelerde yanıt vermeyi engellemeye devam eden Sham grupları tarafından yönlendirildi. , p <0,001).

Ödüllü denemeler için, dört grubun tümü, eğitimin Blok 10'indeki gecikmeyle karşılaştırıldığında elde tutma testinde benzer ortalama yanıt gecikmeleri gösterdi (Blok, F1,27=3.75,p=0.06; Grup) Blok, F3,27=1.02, p=0.39). Sham-Trace grubunun diğer tüm gruplara göre daha hızlı koşma hızları Blok 10'da ve elde tutma testinde belirgindi (Grup, F3,27=3.85, p=0.02; Sham-Trace vs. diğer tüm gruplar, p < 0,03).

Gecikme farkı puanı (Şekil 5c) olarak ifade edilen, kalıcılık testinde ödüllü ve ödülsüz denemelerin doğrudan karşılaştırılması, dört grubun tamamının Blok 10 edinme performansıyla karşılaştırıldığında bu ölçümde benzer performansı sürdürdüğünü doğruladı (Grup, F3,27=189.43, p < 0.001;Blok, F1,27=0.08, p=0.76;Grup Blok etkileşimi, F3,27=0.22, p=0.88).

3.6|Zif268 ifadesi

Bizim öncelikli ilgi alanımız ilgi bölgelerindeki grup farklılıklarını belirlemekti. Elde edilen davranışsal sonuçlar göz önüne alındığında, Zif268 ifadesi ve performansı arasındaki ilişkileri rapor etmiyoruz, çünkü bunlar lezyonsuz ve sahte durum farklılıkları ve birincil ilgi ölçüsü olan grup içi küçük farklılıklar, yani gecikmeler tarafından yönlendirilen sahte korelasyonlar üretecektir. ödüllendirilmemiş denemeler. Benzer şekilde, retrosplenial korteks gibi bölgelerde belirgin olan herhangi bir ilişki, Zif268 ifadesindeki belirgin grup düzeyindeki farklılıklar nedeniyle yine yapay bir korelasyon yaratacaktır.

3.7|Prefrontal bölgeler

Prelimbik prefrontal korteksteki (A32V) ve anterior singulat korteksteki (A32D; A24b; A24a) dört gruptaki Zif268 ifadesi Şekil 6'da gösterilmiştir. Alan 32V(F2,37=5.49 için önemli bir Grup ana etkisi vardı.) , p < {{10}}.01; Şekil 6b). Burada, iki ATN grubu birbirlerine (p=0.32) ve Sham-No Trace grubuna (p > 0.1) benzer genel ifade gösterdi, ancak her iki lezyon grubu da daha düşük gösterdi Sham-Trace grubundaki ifadeden daha fazladır (p < 0.02). Sham-No Trace grubunda Sham-Trace grubuyla karşılaştırıldığında daha düşük Zif268 ifadesi anlamlılığa ulaşmadı (p=0.06). Dört Katmanda da önemli bir ana etki vardı (F3,81=147.8, p < 0.001), ancak Grup Katmanı etkileşimi yoktu (F9,181=1.15,p > 0.3).

Ön singulat (Cg) bölgeleri için (Şekil 6c), iki ATN lezyon grubu, her iki Sham lezyon grubundan (Grup F3,27=12.47, p < 0) daha düşük Zif268 ekspresyonu gösterdi. .001; her iki Sham grubu da ATN gruplarının her birinden farklıydı, p < 0.{{20}}04, ancak birbirlerinden değil, p=0.31). Önemli bir Grup Katmanı etkileşimi (F6,54=4.02, p < 0.002), Katman II ve Katman III için ATN ve Shamgroup'lar arasındaki (p < 0,001), Katman için olduğundan daha büyük farkları yansıtıyordu. V, burada gruplar anlamlı farklılık göstermedi (p > 0.1). İfade, üç singulat bölge arasında farklılık gösterdi (Bölge ana etkisi, F2,54=11.41, p < 001), hem A32D hem de A24b ile karşılaştırıldığında A24a (arka) için en düşük (p < 0,002) ve Katman III için en yüksekti ( Katman, F2,54=242.38, p < 0.001), ancak bu farklılıkların boyutu üç singulat bölgedeki katmanlar arasında değişiklik gösteriyordu (Bölge Katmanı, F4,108=5.29,p < 0.001). Ancak Grup Bölgesi ve Grup Bölgesi Katmanı etkileşimleri anlamlı değildi (tümü F < 1,0).

3.8|Hipokampal ve parahipokampal bölgeler

Şekil 7, hipokampal ve parahipokampal bölgelerdeki dört grup için Zif268 ifadesini göstermektedir. Hipokampus için dorsal CA1 ve CA3 alt bölgeleri, özellikle de CA1, ventralhipokampal CA1 ve CA3'ten daha yüksek ifade gösterdi (dorsal ve ventral,F1,24=541.4, p < {{10}} .001; CA1 ve CA3, F1,24=759.3,p < 0.{{40}}{{56} }1; bu iki faktör arasındaki etkileşim,F1,{{20}}.4, p < 0.001). Bununla birlikte en ilginç bulgu, Sham-Trace grubunda dorsal CA1'de diğer üç grubun her birinden daha yüksek bir ifadenin bulunmasıydı (p < 0.02), Grup [dorsal bölge vs. ventral bölge için anlamlı üçlü etkileşimle destekleniyordu. ] [CA1 ve CA3], F3,24=6,09, p < 0,003). Diğer üç grup için, dorsal CA1 ekspresyonu ATN-İz grubunda en düşük seviyedeydi (ATN-İz ve Sham-İz Yok ve ATN-İz Yok, p < 0,03), oysa iki İz Yok grubu önemli ölçüde farklılık göstermedi (p {{42) }}.84). Dorsal dentat girusun analizi (DG; yalnızca dorsal incelendi), hilusta granüler hücre katmanından (F1,27=386.1, p < 0.001) daha yüksek ekspresyon gösterdi; bu, Sham-Trace ve ATN-No için daha büyüktü. Sham-No Trace ve ATN-Trace koşullarına göre izleme grupları (Grup DGSubregion, F3,27=4.07, p < 0.01). Ventral altikulum, dorsal altikulumdan daha yüksek ifade gösterdi(F1,27=9.02, p < 0.005), ancak Grup etkisi yoktu (F3,27=1.41, p=0.25) ) veya Grup [sırt ve karın bölgeleri] etkileşimi (F3,27=0.15, p=0.92). Parahipokampal bölgelerde, perirhinal korteks, iki entorhinal korteks alanına göre daha düşük ekspresyon gösterdi (F2,54=16.2, p < 0.001), ancak gruplar bu bölgelerde farklılık göstermedi (Grup, F3,27 < 1.0; Grup) Bölge,F6,54=1.8, p > 0.1).

3.9|Retrosplenial korteks

Şekil 8, Rga, Rgb ve Rdg'nin yüzeysel ve derin katmanlarındaki Zif268 ifadesini göstermektedir. İki ATN grubu, bu üç bölgede, iki Sham grubunun gösterdiğinden belirgin şekilde daha düşük ifade gösterdi (Grup ana etkisi, F3.27=40.9, p < 0.0{{22} }1). Üç bölgedeki toplu değerler için iki Shamgroup, her iki ATNlesion grubundan daha yüksek ortalama Zif268 değerlerine sahipti (p=0.0001), ancak Sham -İzleme grubu ayrıca Sham-No Trace grubundan daha yüksek seviyeler gösterdi(p=0.04). Sham grupları ile ATN grupları arasındaki fark Riga bölgesi için en küçüktü (Grup Bölgesi, F6,54=2.72, p < 0.02). Gruplar arasındaki Zif268 ifadesinin düzeyi de katmanlar arasında değişiklik gösterdi (Grup Katmanı, F3,17=40.0, p < 0.001). Bu etkileşim, her iki ATN grubuyla karşılaştırıldığında her iki Sham grubu arasındaki, yüzeysel katmanlarda derin katmanlara göre daha büyük olan farklılıkları yansıtıyordu. Bununla birlikte Sham ve ATN grubu etkileri derin katmanlarda hala anlamlıydı (p < 0,001). Ayrıca Sham-Trace grubu, Sham-NoTrace grubuyla karşılaştırıldığında yüzeysel katmanlarda daha yüksek ifade gösterirken (p=0.03), derin katmanlardaki ifade bu iki grup arasında farklılık göstermedi (p=0 .23). Grup Bölge Katmanı etkileşimi yoktu (F6,54=1.0, p=0.43).

3.10|İşitsel kontrol korteksi

İşitsel (kontrol) kortekste herhangi bir farklılık bulunmadı (Grup, F3,27=1.2, p=0.35).

4|TARTIŞMA

Bu çalışma, ATN lezyonlarının uzaysal olmayan eşleştirilmiş ilişkili bellek üzerindeki etkilerini ve sunulan koku ile nesne uyaranları arasındaki açık bir gecikmenin (yani bir 10- izi) etkisini incelemeyi amaçlamıştır. ATN lezyonlarından sonra eşleştirilmiş ilişkili hafızanın bozulduğuna dair kanıtlar daha önce yalnızca eşleştirilmiş bileşenlerden birinin uzak uzaysal ipuçlarının işlenmesini gerektirdiği durumlarda rapor edilmişti (Dumont ve diğerleri, 2014; Gibb ve diğerleri, 2006; Sziklas & Petrides, 1999).

Görevimizde ATN lezyonlarının uzaysal olmayan eşleştirilmiş ilişkili bellek üzerindeki etkilerinin, açık bir izleme prosedürü kullanıldığında en belirgin olacağını tahmin etmiştik. Bunun nedeni, CA1 lezyonlarının yalnızca bir 10-s 'izi' kullanıldığında uzaysal olmayan eşleştirilmiş ilişkili belleği bozduğu (Kesneret ark., 2005) ve CA1 nöronlarının mikroyapısal bütünlüğünün her ikisi tarafından da azaltıldığı öne sürülmüştür. ATN lezyonları (Harland ve ark., 2014) ve ATN fonksiyon bozukluğuna neden olan mammillotalamik sistem lezyonları (Dillingham ve ark., 2019).

Dahası, ATN lezyonlarından sonra uzaysal olmayan hafıza bozukluğunun temel örnekleri, tek bir deneme bloğunda sunulan birden fazla nesne veya koku öğesi arasındaki zamansal ayrımları inceledi (Dumont ve Aggleton, 2013; Wolff ve diğerleri, 2006). Bununla birlikte, ATN lezyonları olan 17 sıçanın hiçbiri, uzaysal olmayan uyaranlar arasında açık bir gecikme ile eğitilmeyenler de dahil olmak üzere, koku-nesne eşleme-ilişkili görevinin kazanıldığına dair kanıt göstermedi. Uzun bir eğitim süresine rağmen ATNlesion fareleri, ödüllendirilmeyen koku-nesne eşleşmelerine engellenmiş tepki gösteremedi. ATN lezyonlu sıçanlardaki genel hiperaktivite bu bozukluğun bir özelliği gibi görünmüyor çünkü edinimin ilk aşamalarında sahte lezyonlu sıçanlara göre daha yavaş bir tepki gösterdiler.

Sham-Trace grubu, ödüllü denemelerde diğer üç gruba göre daha kısa gecikmeler gösterdi, ancak bu fark, bu grubun daha hızlı kazanımının bir ölçüsünden ziyade, bir 10-sn gecikmeyle kısıtlandığında artan ödül beklentisini yansıtıyor olabilir. Daha hızlı kazanımın, ödüllendirilmeyen denemelerde yanıt inhibisyonu ile yansıması bekleniyordu, ancak iki sahte lezyon grubu bu ölçümde farklılık göstermedi.

ATN lezyonlarından sonra eşleştirilmiş ilişkili hafıza görevlerinin öğrenilememesi, zayıf inhibisyon veya duyusal işlemenin bozulmasından kaynaklanmıyor gibi görünüyor. ATNlesion sıçanları, hem basit nesne ayrımcılığı görevinde hem de basit koku ayrımcılığı görevinde, sahte lezyonlu sıçanların gösterdiğine eşit hızlı bir kazanım gösterdi. Bu basit ayrımlara yönelik görev talepleri, eşleştirilmiş-ilişkili görevle aynıydı ve aynı aygıtı kullanıyordu. Aynı nedenden dolayı, ATN lezyonlarından sonra ortaya çıkan eşli-ilişkili açığın, kullanılan bireysel uyaranlara karşı basit bir dikkat eksikliğinden kaynaklanması da pek olası değildir. ATN lezyonları dikkat setini öğrenme yeteneğini bozar ve boyut dışı değişimleri kolaylaştırır ancak sürekli dikkati veya davranışsal esnekliği değiştirmez (Chudasama ve Muir, 2001; Kinnavane ve diğerleri, 2019;Wright ve diğerleri, 2015). Mevcut pist görevindeki basit ayrımların hızlı bir şekilde edinilmesi, önceki bir grup fareyi basit koku ayrımını ve özellikle basit nesne ayrımını öğrenmek için açık dairesel bir platformda eğittiğimizde daha yavaş edinim ile tezat oluşturuyordu (Bell, 2007). Bu nedenle, bir pistin kullanılması ve dikkat dağıtıcı mekansal ipuçlarının belirgin bir şekilde azaltılmasının yanı sıra yiyecek aramak için nesneyle aktif etkileşimin, mevcut çalışmada mekansal olmayan uyaranlara dikkati kolaylaştırmış olması mümkündür.

Koku ve nesne uyaranları arasındaki ilişkinin öğrenilmesindeki lezyon bozukluğunun ciddiyeti, bu görevin büyük ölçüde ATN'nin bütünlüğüne bağlı olduğunu göstermektedir. Bu kanıt, ATN lezyonlarından sonra eşleştirilmiş-ilişkili bozuklukların çok modlu uzaysal uyaranların kullanımını gerektirdiği önerisiyle çelişmektedir (Dumont ve diğerleri, 2014; Nelson, 2021). Mevcut çalışmanın sonuçları ile Dumont ve ark.'nın sonuçları arasındaki farkın olası bir açıklaması. (2014), iki koşullu ayrımcılık öğrenme görevlerinde belirli nesneler veya kokular gibi uzamsal olmayan farklı uyaranların, termal, görsel veya dokunsal yerel çevre gibi genel bir yerel bağlamın kullanımına kıyasla benzersiz bir bütünleşik temsilin oluşturulması konusunda daha fazla dikkat gerektirebileceği yönündedir. . Benzer şekilde, ATN lezyonlarından sonra uzamsal eşleştirilmiş-ilişkili görevlerin bozulmaya olan derin duyarlılığı da ilişkisel uzamsal ipuçlarının göze çarpan ayrı bir ipucu ile birleşimine dayanabilir çünkü basit bir uzamsal ayrımcılığın kazanılması başlı başına yalnızca kısmen bozulmuştur (Dumontet ve ark. ., 2014; Gibb ve diğerleri, 2006). Beklenmeyen bir bulgu, ATN lezyonlu sıçanların, bir seçim noktasında koşullu bir görsel işarete dayalı olarak çapraz bir labirentte belirli bir konumu seçmeleri gerektiğinde herhangi bir eksiklik göstermemesidir (Sziklas & Petrides, 2007). Ancak bu durumda koşullu ilişki, tek bir yerde sunulan, hiçbir belirsizliği olmayan veya doğru mekansal konumun farklı konumlarıyla yerleşik bir ilişkisi olmayan tek bir belirgin ipucuyla belirlendi. Bu, ATN lezyonlu farelerin, ilişkili konumlarına göre iki doğru nesneden birini seçmek zorunda oldukları nesne-yer ilişkisini öğrenmek zorunda kaldıklarında tamamen başarısız olmalarıyla çelişmektedir (Sziklas & Petrides, 1999).

ATN lezyonlarının, uyaranlar arasında bir 10- izinin varlığına bakılmaksızın, koku-nesne eşleştirilmiş-ilişkili hafızasında derin bir eksiklik ürettiği bulgusu, nesne olduğunda eşleştirilmiş-ilişkili hafızada bir eksiklik olduğuna dair daha önceki kanıtlarımıza katkıda bulunmaktadır. ve koku bir cheeseboard platformunda eş zamanlı olarak sunuldu (Bell, 2007). Birlikte, bu, koku-nesne eşleştirilmiş-ilişkili hafızadaki ATN lezyonlarından sonraki hafıza eksikliklerinin, ATN lezyonlarının hipokampal sistem lezyonları tarafından üretilen koşullu ilişkisel hafıza eksikliklerinin modelini her zaman yansıtmadığına dair ek bir örnek olduğunu göstermektedir (Sziklas & Petrides, 2004, 2007).

ATN lezyonları, forniks lezyonlarından daha fazla uzaysal hafıza bozukluklarına (Warburton ve Aggleton, 1999) veya forniks lezyonlarında bulunmayan nesne-yer ve geometrik ayrımcılık görevlerinde eksikliklere neden olabilirken (Aggletone ve diğerleri, 2009; Sziklas ve diğerleri, 1998), orada ATN lezyonlarının genellikle hipokampal formasyondaki lezyonlardan etkilenmeyen görevlerde ciddi hafıza bozuklukları yaratabileceğine dair daha az kanıt vardır. Uzamsal olmayan keyfi ilişkilerle ilgili olarak, hipokampusun yalnızca iki uyaran arasında bir 10- izi kullanıldığında kritik olduğuna dair kanıt, iki farklı görevdeki edinimi karşılaştırarak elde edildi. Gilbert ve Kesner (2002), iki uyaranın aynı anda sunulduğu bir peynir tahtası platformunda test edildiğinde, büyük hipokampal lezyonların nesne-koku-eşleştirilmiş ortak hafızayı bozmadığını bildirdi. Bizimkine benzer bir pistte, ancak kokulu kuma maruz kalmadan önce sunulan bir nesneyle ödül içerebilecek, Kesner ve ark. (2005), 10-s iz koşulu kullanıldığında dorsal CA1 lezyonlarının CA3 lezyonları değil, açık ürettiğini gösterdi.

Ne biz ne de Kesner ve meslektaşları, iz koşulu olmadan pist görevinde hipokampal lezyonların etkilerini incelemedik. Bu nedenle, hipokampal lezyonları olan farelerin, prosedürlerimizi kullanarak pistte eğitildiklerinde iz bırakmama koşulu altında zarar görmeyeceklerinden emin olamayız. Bununla birlikte çalışmamız, Sham lezyonuna göre bir 10-strace kullanılarak eğitilmiş Sham lezyonu grubunda dorsal CA1'de Zif268 ekspresyonunun arttığını bularak, uzaysal olmayan eşleştirilmiş ilişkili bir görevde CA1 işlevi ile zamansal işleme arasındaki öngörülen ilişkiyi genişletir. İzleme grubu yok. Buna karşılık, dorsal CA1'deki ortalama Zif268 ifadesi ATN lezyonu Trace grubunda en düşüktü.

Sahte lezyonlu sıçanlarda iz koşulunun, retrosplenial korteksin yüzeysel katmanlarında Zif268 ekspresyonunun artmasıyla ilişkili olduğuna dair daha zayıf da olsa kanıtlar vardı. Lezyonlu ve lezyonsuz gruplarda alıkonma sırasındaki farklı davranışsal performans modeli, bu işlemi uygunsuz hale getirdi. Performanstaki farklılıklar ile Zif268 ifadesindeki farklılıklar arasındaki ilişkiyi incelemek. Önceki çalışmalarda olduğu gibi (Aggleton ve Nelson, 2015; Perry ve diğerleri, 2018), en güçlü etki, retrosplenial kortekste, özellikle yüzeysel katmanlarda ATN lezyonlarından sonra IEG ifadesinde belirgin bir azalmaydı. Bu bulgunun ATN'den RSC'ye doğrudan girdilerdeki aktivitenin kaybolmasından veya azalmasından kaynaklanması muhtemel görünmektedir (Barnett ve diğerleri, 2021).

ATN lezyonlarının uzaysal hafıza bozukluklarının ötesinde etkiler yaratabileceğine dair artan bir farkındalık vardır (Nelson, 2021; Wolff ve diğerleri, 2006). Bunun bir örneği, ATN lezyonlarının uzaysal olmayan dikkat seti öğrenmesinin edinimini yavaşlatmasıdır; bu, orta prefrontal korteks bağlantılarından ziyade ATN ile singulat korteksin orta singulat bölgeleri arasındaki işlevsel bir ilişkiden kaynaklanabilir (Bubb ve ark., 2021;Wright ve ark., 2021). diğerleri, 2015). Ancak bildiğimiz kadarıyla bu dikkat gerektiren görev, sıçanlarda hipokampal lezyonlarla incelenmemiştir. ATN lezyonları ile hipokampus lezyonları arasındaki ayrışmanın daha net bir örneği, yalnızca önceki yaralanmanın gizli inhibisyonla ilişkili dikkat süreçlerini bozmasıdır (Nelson ve diğerleri, 2018). Uyaran-uyaran ilişkilerinin uygunluğunu veya öngörülebilirliğini oluşturma konusunda zayıflamış bir yeteneğin, yalnızca dikkat seti öğrenmesi ve gizli inhibisyon için değil (bkz. Nelson ve diğerleri, 2018) aynı zamanda ATN lezyonlarından sonra bozulmuş eşleştirilmiş-ilişkili öğrenme örnekleri için de birleştirici bir açıklama sağlaması mümkündür. . ATN'nin rolünü hipokampal (uzay ve zaman için) veya frontal (dikkatle ilgili) süreçler perspektifinden atfetmek yerine, daha geniş ima, ATN'nin belirli uyarıcı-uyaran ilişkileri ve bunların temsili sınıflarına dikkati aktif olarak düzenleyerek hafıza işlemeyi destekleyebileceğidir. çoklu beyin yapılarında (Leszcynski ve Staudigl, 2016). Bozulmuş hafıza sınıflarının tam olarak nasıl karakterize edileceği gelecek için deneysel bir zorluk olmaya devam etmektedir. Mevcut çalışmadan açıkça anlaşılan şey, yalnızca uzaysal/uzaysal olmayan ikilemine dayanan açıklamaların, ATN lezyonlarından sonra her iki alanda da bulunabilen derin hafıza eksikliklerini açıklayamadığıdır.

Bulgularımız, sıçanlardaki ATN lezyonlarının etkilerini, meme gövdesi-ATN ekseninde yaralanma sonrası klinik amnezideki eşleştirilmiş ilişkili hafıza bozukluklarına daha yakın hale getiriyor (Rempel-Clower ve diğerleri, 1996; Squire ve diğerleri, 2020). Bununla birlikte, sağlam farelerde eşleştirilmiş ilişkili belleğin yavaş edinilmesi ile sağlam bellek sistemlerine sahip insanlarda eşleştirilmiş ilişkili belleğin hızlı edinilmesi arasında açık bir fark vardır. Eşli ilişkili görevlerin, bireysel bileşenler için hafıza yerine çoklu uyaranların benzersiz temsillerini oluşturma yeteneğini ölçerek epizodik benzeri hafızayı yansıttığı varsayılmaktadır (Crystal ve Smith, 2014; Eichenbaum ve Fortin, 2009). Ancak bizim çalışmamızda, sağlam fareler için 4-5 hafta ve 300'den fazla eğitim denemesi gerekti; böylece edinim konusunda net bir kanıt elde edildi; bu da, bu farelerde görevin daha kurala dayalı veya semantik benzeri olabileceğini düşündürüyor.

Bu sınırlama, ATN lezyonlarından sonra yeni bir koku-nesne eşleşmesinin edinilmesini test etmeden önce, ilk önce sağlam fareleri bir veya daha fazla uzaysal olmayan eşleştirilmiş ilişkili görev üzerinde eğiterek gelecekteki çalışmalarda aşılabilir. Bu şekilde, bir ilişki kurmanın genel kuralı zaten belirlenmiş olacak ve belki de sağlam farelerde yeni bir görev için edinim oranı nispeten hızlı olacaktır. Ek olarak, ATN'nin geçici kemogenetik veya optogenetik manipülasyonları, bu çekirdeklerin edinimi önlemek yerine edinimi geciktirme üzerindeki etkisini veya edinimden ziyade alıkoyma üzerindeki etkilerini araştırma fırsatı sağlayabilir. ATN'den gelen sinirsel projeksiyonların çoğunun mu yoksa yalnızca bazılarının mı bu uzaysal olmayan eşleştirilmiş-ilişkili öğrenme örneğini destekleyip desteklemediğini öğrenmek de bilgilendirici olacaktır.

Nöroanatomik kanıtlar, üç ATN çekirdeği, yani anterodorsal çekirdekler, anteroventral çekirdekler ve anteromedial çekirdekler arasında limbik ve kortikal hafıza yapılarıyla farklı bir nöral bağlantı modeli olduğunu göstermektedir (Bubb ve diğerleri, 2017; Lomi ve diğerleri, 2021;Nelson, 2021). ). Ek olarak, bu ATN bileşeni çekirdekleri, farklı davranışsal işlevleri destekleyebilecek farklı moleküler ve elektrofizyolojik özelliklere sahiptir (Jankowski ve diğerleri, 2013; Roy ve diğerleri, 2021, 2022; Safari ve diğerleri, 2020). ATN'nin bireysel çekirdeklerindeki lezyonlar veya genetik manipülasyonlar, eşleştirilmiş ilişkili belleğin AD, AV veya AM'den birine veya daha fazlasına bağlı olup olmadığı konusunda fikir verebilir. ATN lezyonlarının bu görev üzerindeki etkisinin tercihen ön beyin bölgelerini ve/veya retrosplenial korteksi ve bunların olaya dayalı hafızadan ziyade kurala dayalı ve bilgiye dayalı sistemlere katılımını içermesi söz konusu olabilir (Hunsaker ve Kesner, 2018). Bu deneysel yaklaşım, ATN-hipokampal eksenin mekansal görevlerdeki sistem çapındaki etkisini başarıyla göstermek için kullanıldığından, bu sorunlar ATN'yi içeren kontralateral bağlantı kopma lezyonları kullanılarak da ele alınabilir (Dumont ve diğerleri, 2010; Warburton ve diğerleri, 2000, 2001). ).

Bu çalışma, ATN lezyonlarının, açık bir zamansal bileşenin varlığına bakılmaksızın, uzaysal olmayan eşleştirilmiş ilişkili öğrenme ve hafızada önemli bozulmalar ürettiğine dair kesin kanıtlar sunmaktadır. Kapsamlı eğitim, bu ATN lezyonlu sıçanlarda öğrenmeye dair hiçbir kanıt göstermedi. Hemen bitişikteki intralaminar veya mediodorsal talamik bölgelerde nispeten az veya minimum düzeyde hasar olması, bu bozuklukların ATN lezyonuna özgü olduğunu düşündürmektedir. Bu uzamsal olmayan eşleştirilmiş ilişkili görevlerden elde edilen kanıtlar, 'hipokampal-diensefalik-cingulat' bellek ağı içindeki kritik bir düğüm olan ATNa'ların rolüne ilişkin yeni bir bakış açısı önermektedir (Bubb ve diğerleri, 2017). Bu, ATN'nin öncelikle hipokampal bilgi için bir aktarma aracı olarak çalışmadığı görüşünü güçlendirmektedir (Wolff ve Vann, 2019). Bunun yerine ATN, beyindeki bazı keyfi hafıza temsili sınıflarının oluşumunu aktif olarak kontrol edebilir.

TEŞEKKÜRLER

Bu araştırma, Canterbury Üniversitesi ekipman ve araştırma bursları ve Yeni Zelanda Beyin Araştırmaları – RangahauRoro Aotearoa'dan Erken Kariyer desteği (JJH) tarafından desteklenmiştir. Açık erişim yayıncılık, Avustralya Üniversite Kütüphanecileri Konseyi aracılığıyla Wiley - Canterbury Üniversitesi anlaşmasının bir parçası olarak Canterbury Üniversitesi tarafından kolaylaştırılmıştır.

REFERANSLAR

Aggleton, JP, Amin, E., Jenkins, TA, Pearce, JM, &Robinson, J. (2011). Farelerin ön talamik çekirdeklerindeki lezyonlar, uyarıcı dizisi öğreniminin edinilmesini engellemez. The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 64(1), 65–73.https://doi.org/10.1080/17470218.2010.495407

Aggleton, JP ve Brown, MW (1999). Epizodik hafıza, amnezi ve hipokampal-ön talamik eksen. Davranış ve Beyin Bilimleri, 22(3), 425–444.https://doi.org/10.1017/s0140525x99002034

Aggleton, JP ve Nelson, AJD (2015). Therodent anterior talamik çekirdeklerdeki lezyonlar neden bu kadar ciddi uzaysal kusurlara neden oluyor? Sinirbilim ve Biyodavranışsal İncelemeler, 54, 131–144.https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2014.08.013

Aggleton, JP, Poirier, GL, Aggleton, HS, Vann, SD ve Pearce, JM (2009). Forniks ve ön talamik çekirdeklerin lezyonları, hipokampal bağımlı mekansal öğrenmenin farklı yönlerini birbirinden ayırır: Sahne öğreniminin sinirsel temeli için çıkarımlar. Davranışsal Sinir Bilimi, 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. ve Dalrymple-Alford, JC (2021). Ön talamik çekirdek nöronları hafızayı destekler. Nörobiyolojide Güncel Araştırma, 2, 100022.https://doi.org/10.1016/j.crneur.2021.100022

Bell, R. (2007). Nesne kokusuyla eşleştirilmiş ortak öğrenmede ön ve yan talamik lezyonlar (yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Canterbury Üniversitesi, Christchurch, Yeni Zelanda.

Bubb, EJ, Aggleton, JP, O'Mara, SM ve Nelson, AJD (2021). Kemogenetik, Görevle İlgili Bilgilere Katılmak için Ön Singulat-Talamik Yolu Ortaya Çıkarıyor. Serebral Korteks, 31(4), 2169–2186.https://doi.org/10.1093/cercor/bhaa353

Bubb, EJ, Kinnavane, L. ve Aggleton, JP (2017). Bellek ve duygu için hipokampal-diensefalik-cingulate ağlar: Anatomik bir rehber. Beyin ve Sinirbilim Gelişmeleri, 1(1),1–20.https://doi.org/10.1177/2398212817723443

For more information:1950477648nn@gmail.com