ערבול תדר אופטוגנטי של תנודות תטא בהיפוקמפוס מנתק אחזור זיכרון עבודה מקודים מרחבי-זמניים בהיפוקמפוס חלק 2

שילוב של גירוי אופטוגנטי של טרשת נפוצה והדמיית סידן בהיפוקמפוס

כדי לחקור את ההשפעות של מניפולציות תטא על קודים זמניים בהיפוקמפוס, שילבנו גירוי אופטוגנטי של טרשת נפוצה עם הדמיית סידן ב-CA1. פרדיגמה ניסיונית זו מעלה שני נושאים בעלי פוטנציאל חשיבות: השתלת עדשות GRIN כרוכה בנזקים לרקמות שעלולים לשנות את המצב הפיזיולוגי של תנודות תטא, וספקטרום אורך הגל של נורית העירור המשמשת לעורר את GCaMP6f עלול לחפוף לזה של האופסין הממוקם על הסיבים הסופיים של סיבי GABAergic MS ב ההיפוקמפוס.

ההיפוקמפוס הוא מבנה חשוב מאוד במוח. הוא אחראי בעיקר על אחסון ועיבוד מידע זיכרון. כפי שכולנו יודעים, זיכרון הוא חלק חשוב מהפעילות האינטלקטואלית האנושית ודרך חשובה עבורנו לתקשר ולתקשר עם הסביבה הסובבת שלנו. לכן, לתפקוד ההיפוקמפוס חשיבות מכרעת לחיינו.

מרחב ההיפוקמפוס הוא דרך לתאר כיצד מידע מרחבי מעובד במוח שלנו. זה מתייחס לאזור הפעיל של קבוצת נוירונים במוח שלנו שמעבד מידע מרחבי. אזור זה נקרא אזור הפרהיפוקמפוס וקשור קשר הדוק לסוס הים. מחקרים מראים שהאזור ליד ההיפוקמפוס מעבד מידע הקשור לחלל ולזיכרון ומהווה חלק מרכזי בתהליך הזיכרון שלנו.

באופן ספציפי, עיבוד המידע המרחבי של ההיפוקמפוס כולל בעיקר שני היבטים. ההיבט הראשון הוא תחושת הכיוון והיכולת שלנו לנווט. כאשר אנו הולכים, ההיפוקמפוס מתעד את צעדינו ומיקומנו, תוך שמירה על ההתמצאות שלנו במרחב. אם ההיפוקמפוס שלנו ניזוק, זה יכול לגרום לבעיות כמו חוסר התמצאות או אי יכולת למצוא את הדרך הביתה.

היבט נוסף הוא יכולת הזיכרון. אנשים משתמשים במידע המרחבי שמספק ההיפוקמפוס כדי לעזור לאנשים לזכור. אם אנו חווים משהו במקום מסוים, ההיפוקמפוס יאחסן את המידע הזה, ונוכל ללמוד על החוויות או האנשים הללו באמצעות היזכרות.

אנו מחזקים כל הזמן את יכולות הזיכרון שלנו באמצעות למידה, ולהיפוקמפוס תפקיד מכריע בתהליך זה. בגלל חשיבותו של ההיפוקמפוס, עלינו לשים לב לבריאותו ולהגן עליו באמצעות כמה שיטות. סודוקו, ריצה, לימוד מיומנויות חדשות וכו' יכולים לשפר את הזיכרון שלנו ולהגן על בריאות ההיפוקמפוס שלנו.

לכן, תזונה, פעילות גופנית ושמירה על שינה טובה יכולים לעזור לנו להגן על ההיפוקמפוס שלנו ולשפר את יכולת הזיכרון שלנו. כשיש לנו מוח צלול וזיכרון חזק, נוכל להבין טוב יותר את העולם וליצור חיים טובים יותר. ניתן לראות שעלינו לשפר את הזיכרון שלנו. Cistanche deserticola יכולה לשפר משמעותית את הזיכרון, מכיוון ש-Cistanche deserticola יכולה גם לווסת את איזון הנוירוטרנסמיטורים, כמו הגדלת רמות האצטילכולין וגורמי גדילה. חומרים אלו חשובים מאוד לזיכרון וללמידה. בנוסף, בשר יכול גם לשפר את זרימת הדם ולקדם אספקת חמצן, מה שיכול להבטיח שהמוח יקבל מספיק חומרים מזינים ואנרגיה, ובכך לשפר את חיוניות המוח וסיבולת.

לחץ על יודע תוספי מזון כדי להגביר את הזיכרון

כדי לוודא אם שתלי עדשות GRIN שינו את הפיזיולוגיה של תטה, השתלנו תחילה לעכברים עדשת GRIN בהיפוקמפוס הימני ושתי אלקטרודות בהיפוקמפוס השמאלי והימני, ומצאנו אותות תטא דומים בשתי ההמיספרות (איור 3א). השווינו תנודות תטה במהלך חקר שדה פתוח בעכברים עם גם GRINlens וגם אלקטרודת LFP מחוברת, לעכברים עם אלקטרודות בלבד, ולא מצאנו הבדלים משמעותיים בין שתי הקבוצות (איור 3b). לא מצאנו הבדל משמעותי בין כוח תטא יחסי בעכברים שהושתלו בעדשת GRIN ואלקטרודת LFP (0.14 ± 0.007) לעומת אנלקטרודה בלבד ( 0.154 ± 0.008; t-test, t54=1.060, p=0.29).

למרות שדיווחים קודמים תיארו כי שילוב של גירוי אופטו-גנטי של ChrimsonR בגופי תאים עם הדמיה של פנימיות GCaMP בקרבת טרמינלים אפשרי עם מינימלית crosstalk53, בהמשך ניטרו כל הפעלת אופסין פוטנציאלית של מסופי טרשת נפוצה בהיפוקמפוס על ידי רישום CA1- LFP תוך פליטת אור עירור עם המיניסקופ שלנו דרך עדשת GRIN. לאחר כיול כוח תפוקת האור של מיני-סקופ (איור 3c), לא מצאנו השפעה של אור עירור כחול מיני-סקופ על כוח תטא אנדוגני (1ANOVA, F(4,295)= 0.7729, p=0.5435 ; איור 3d). מאחר שדווח שאור עירור בהיקף מיני יכול לגרום לדה-פולריזציה קלה של טרמינלים שעברו טרנספקציה ב-CrimsonR53, ובכך לעכב פוטנציאל דה-פולריזציה נוספת המושרה על ידי אופטו-גנטית, בשלב הבא הפעלנו גירויים MSoptogenetic תוך הדמיה עם ~0}.3mW /mm2 mini scope LED והיו מסוגלים לשבש או לקצב תטא באופן משמעותי באמצעות גירוי מקושקש או 8 הרץ בהתאמה (מבחן פרידמן χ2=6.000,p=0.0278; איור 3ה) .

הפרעה במקצבי התטא מווסתת חלק קטן מתאי CA1

לאחר מכן ביצענו גירוי אופטוגנטי פאזי (5 שניות ON, 5 שניות OFF) של טרשת נפוצה תוך הקלטת תאים פירמידליים CA1 כאשר עכברים חקרו בחופשיות שדה אנוני (איור 4א). מצאנו כי חלק מהתאים המוקלטים היו נרגשים באופן עקבי בתנאים אלה, בעוד שאחרים היו מעוכבים (איור 4b; ראה שיטות). הפעילות של תאים פירמידליים במהלך גירויים הייתה נמוכה יותר באופן כללי בהשוואה לקו הבסיס, עבור שני גירוי מקושקש במהלך ריצה (מתאם פירסון, R2=0.567, p פחות או שווה ל-0.0 0{{20}}1)ומנוחה (R2=0.521, p פחות או שווה ל-0.0001), וכן עבור גירוי 8 הרץ (R{{ 14}}.6, p פחות או שווה ל-0.0001 עבור תקופות מנוחה; R2=0.632, p פחות או שווה ל-0.0001 עבור תקופות ריצה; n=1849 תאים, N=5 עכברים; איור 4ג). בסך הכל, ~6.42 ± 0.52% מכלל התאים היו מווסתים באופן משמעותי על ידי גירויי אופטו-גנטיים מקושקשים (איור 4ד). מבין אותם תאים מווסתים, 50.56 ± 6.38% עוכבו בעוד 49.43 ± 6.38% היו נרגשים (n=1849 תאים, N=5עכברים; איור 4ה).

לאחר מכן ניתחנו את ההשפעות של גירוי אופטוגנטי על הכוונון המרחבי של נוירונים בהיפוקמפוס כאשר עכברים חקרו בחופשיות את השדה הפתוח. לשם כך, חישבנו מפות קצב פעילות על ידי שימוש בכל תקופה בתקופות גירוי או מחוצה לה (עבור מצב הבסיס, כללנו תקופות שבאו אחר אותו דפוס של 5 שניות ON, 5 שניות OFF ששימשו לגירוי בפועל; איור 4ו). לאחר מכן חושבה היציבות כמתאם בין מפות קצב לתקופות הבסיס ותקופות הגירוי. למרות השינויים שהוזכרו לעיל בפעילות הכוללת, מפות קצב לא הציגו שום שינוי ביציבות המרחבית עבור שני גירויים של 8 הרץ (Kruskal–Wallis H3=3.5, p=0.1773; איור 4g).

גירוי אופטו-גנטי של טרשת נפוצה משנה התנהגות אך לא קודים מרחבי-זמניים

כדי להעריך את ההשפעות של שיבוש תטא על קודים זמניים ומרחביים, עקבנו אחר פעילות נוירון פירמידלי CA1 במסלול הליניארי 3-הטון (איור 5a). כאן, אנו ממנפים את אחד היתרונות העיקריים של הדמיית סידן, שהוא היכולת לרשום תאים מוקלטים במשך מספר ימים תוך ביצוע גירוי מקושקש או 8 הרץ בימים נבחרים (איורים 5b, ג, לוח תחתון). מיקדנו את הניתוח שלנו בזוגות של ימים עם אותו פרק זמן (48 שעות) בין בדיקה (איור 5c, לוח עליון). עבור כל מצב, הערכנו את החלק הכולל של התאים המקודדים באופן משמעותי משתנה אחד או כמה ולא מצאנו השפעה של 8 הרץ או גירוי מקושקש על קידוד מרחבי וזמני (RM-ANOVA; F2=0.807, p {{11 }}.453 עבור ההשפעה העיקרית של גירויים; F6=1.283, p=0.285 עבור האינטראקציה בין גירוי למשתנה מקודד, n=5 עכברים; איור 5ד).

בעוד שחלק התאים לא השתנה בתנאי גירוי, הערכנו את ההשפעה של גירוי טרשת נפוצה על יציבות עקומות הכוונון של תאים עם מווסת מקום, זמן ומרחק. לשם כך עקבנו אחר נוירונים לאורך ימים (איור 5c; ראה שיטות) וחישבו את היציבות של שדות מקום וזמן כמתאם זוגי בין שדות לאורך 48 שעות. מכיוון שידוע ש-CA1 מציג ריפוי בולט לאורך ימים, השתמשנו גם בזוג ימים ללא גירוי כדי לחשב ציון יציבות בסיסי שישמש כנקודת התייחסות (איור 5e-g). לא מצאנו שינוי ביציבות במהלך גירוי טרשת נפוצה עבור תאים מווסתים במקום (1ANOVA, F2=1.907, p=0.1511; n=205 זוגות תאים שנאספו מ-N=5 עכברים עצמאיים; איור 5h), תאים מווסתים בזמן (1ANOVA, F2=2.201, p=0.113; n=227 זוגות תאים שנאספו מ-N=5בלתי תלויים עכברים; איור 5i), ותאים מווסתים מרחק (1ANOVA,F2=0.6962, p=0.5024; n=64 זוגות תאים שנאספו מ-N=5 בלתי תלויים עכברים; איור 5י). הרחבנו את אותו ניתוח גם לעצבי הלחמית (כלומר נוירונים שיכולים לקודד יותר ממשתנה אחד; איור משלים. 5a–f) ולא מצאנו השפעות של גירוי אופטוגנטי על יציבות המרחב הלחמית (1ANOVA, F2=3.731, p=0.0661;N=4 עכברים עצמאיים; איור משלים 5g), זמני (1ANOVA,F2=1.993, p=0.8228; N {{47 }} עכברים עצמאיים; איור משלים 5h), ותאי מרחק (1ANOVA, F2=0.469, p=0.6400; N=4 עכברים עצמאיים; איור משלים. 5i).

לאחר מכן הערכנו את האיכות של קודים מרחבי-זמניים באמצעות מסווג בייסיאני אנאיי לפענוח מיקום (איור 6a, b), זמן (איור 6cd) ומרחק שעבר (איור 6e, f), באמצעות דגימות אתחול אקראיות (n {{3 }} דגימות אתחול, n=160 תאים לכל דוגמה). פענוחי הקידוד היו נמוכים באופן שיטתי מאשר פונדקאיות מערבבות, כולל במהלך 8 הרץ או גירוי מקושקש למיקום (2ANOVA,F5=2172, p פחות או שווה ל-0.0001; n=50 דגימות bootstrap עכבר מייצג אחד; איור 6a), זמן (2ANOVA, F5=1292, p פחות או שווה ל-0.0001;n=50 דגימות bootstrap עכבר מייצג אחד; איור 6c), ומרחק (2ANOVA, F5=1964, p פחות מ- או שווה ל-0.0001; n=50 דגימות אתחול מעכבר מייצג אחד; איור 6ה) המצביעים על כך שקודים ספאיו-זמניים נשמרו במהלך הגירוי. כדי להעריך את המשמעות הבין-אישית של קודים מרחבי-זמניים, שגיאת פענוח עם ניקוד Wez על ידי שימוש הן בתוצאות בפועל והן בתוצאות הערבובות (ראה שיטות) עבור יום נתון, עבור כל עכבר (איור 6b, d, f). הבקרה האופטוגנטית של MS לא עשתה זאת. לשנות באופן משמעותי את הקידוד של המיקום (1ANOVA, F2,11=2.2332, p=0.1432; N=5 עכברים; גודל אפקטη2=0.29; איור 6b), זמן (1ANOVA, F2,11=0.4561, p=0.6452; N=5עכברים; גודל אפקט η2=0.07; איור 6d), או מרחק ( 1ANOVA,F2,11=0.6102, p=0.5606; N=5 עכברים; גודל אפקט η2=0.09; איור 6f).

בפרדיגמה ההתנהגותית המשמשת לניתוח אפנון זמני של פעילות עצבית, עכברים מתוזמנים במים ומאומנים לאסוף תגמולים. בהתבסס על הנחה זו, כימתנו את מספר ההחזרות לאתר תגמול ריק כשגיאות, וחישבנו את אחוז הניסויים הנכונים לסך הניסויים כפרוקסי לביצועים (איור 6g). בתנאים אלה, מצאנו השפעה מובהקת של גירוי אופטוגנטי על ביצועים לאורך ימים (פרידמן testχ2=6.000, p=0.0278) ובמיוחד הבדל משמעותי בביצועים בין במהלך קו הבסיס (78.70 ± 2.45%) וגירוי מקושקש (44.44 ± 5.56%; השוואות מרובות, p=0.0429;N=3 עכברים; איור 6h). רק עכברים עם מינימום של 12 ריצות נכללו בניתוח זה. בגלל המגבלות של משימה זו (עומס קוגניטיבי נמוך ומספר נמוך של עכברים שנבדקו), יצאנו בשלב הבא להעריך את ההשפעה של גירוי אופטוגנטי של טרשת נפוצה במשימות זיכרון סטנדרטיות.

שיבוש אותות תטא פוגע בזיהוי המרחבי ובשליפת זיכרון עבודה

כדי לבדוק את התפקיד של אותות תטא בזיכרון המרחבי, השתמשנו בקבוצה ייעודית של עכברים שהוזרקו עם ChrimsonR והושתלו עם סיב-אופטי ב-MS (איור 7a, לוח שמאל). עכברים הועברו למשימת זיהוי אובייקטים במקום חדש (NPOR) (איור 7א, לוח ימין). כדי להעריך את התפקיד של תנודות תטא בקידוד זיכרון ושליפה, אנו איור. 7|גירויים אופטוגנטיים של טרשת נפוצה משבשים את התחזוקה והשליפה, אך אינם בקידוד של זיכרון אפיזודי וזיכרון עבודה. עכברים הושתלו עם סיבים אופטיים בטרשת נפוצה לאחר העברת ChrimsonR (למעלה). לאחר מכן הם הועברו למשימת זיהוי המקום החדש של אובייקט (למטה, ראה שיטות). ב במשימה זו, גם גירויים מקושקשים (אדומים) וגם 8 הרץ (כחול) במהלך השליפה, כמו גם גירויים של 8 הרץ (ירוק) אך לא מקושקשים (צהובים) במהלך קידוד שיבשו את ביצועי הזיכרון (2ANOVA, F4,31=3. 283 עבור ההשפעה העיקרית של הטיפול, p=0.0097; גודל ההשפעה עבור ההשפעה העיקרית של הקבוצה, η2p=0.306; N=12 עכברים). ג

כדי לבחון עוד יותר את ההשפעה של גירוי טרשת נפוצה על קידוד זיכרון, תחזוקה ושליפה, עכברים אומנו במשימת אי-התאמה לדגימה מושהית (DNMTS) במבוך T אוטומטי. ד עכברים שהועברו ב-ChrimsonR (אדום) או YFP (שחור) אומנו (בהיעדר גירוי) לבחור את הרכיב הנכון, הלא תואם, עד שהביצועים חרגו מהקריטריון של 0.8 מנות של בחירה נכונה ביום, עבור לפחות יומיים רצופים (פס ירוק; RM-ANOVA, F8=8.738,p פחות או שווה ל-0.0001 עבור ההשפעה העיקרית של ימי אימון; בדיקות השוואה מרובות של Tukey בין קבוצות, p=0.420; N=17 עכברים). e-g ביצועים במהלך גירוי בשלבים שונים של המשימה עבור עכברים שהוזרקו עם פקדים ChrimonR (למעלה) או YFP (למטה). הצללה אדומה מציינת את האזורים המגורים של המבוך. e ביצועים יומיים ממוצעים בעת ביצוע גירויי טרשת נפוצה במהלך קידוד בלבד (RMANOVA, F11=2.197, p=0.547; N=17 עכברים). f ביצועים יומיים ממוצעים בעת ביצוע גירויי טרשת נפוצה במהלך תקופת ההשהיה של 10 שניות בלבד (RM-ANOVA, F11=3.483,p=0.0495; גודל ההשפעה של ההשפעה העיקרית של הטיפול, η2p {{ 25}}.109; N=17 עכברים).g ביצועים יומיים ממוצעים בעת ביצוע גירויי טרשת נפוצה במהלך שליפה בלבד (RM-ANOVA, F11=3.265, p=0.050; N { {33}} עכברים).

כל עלילות הבר וחלקות הקווים מייצגות את הממוצע ± SEM של לפחות שלושה ניסויים עצמאיים. מאמר https://doi.org/10.1038/s41467-023-35825-5Nature Communications|(2023) 14:410 10ביצע גירויים אופטוגנטיים במיוחד במהלך שלבי הדגימה והבדיקה וחישב את אינדקס הזיהוי (RI; ראה שיטות). בעת גירוי במהלך השליפה, ביצועי הזיכרון הופחתו באופן משמעותי עבור שני עכברים מקושקשים (0.472 ± 0.048 RI, n {{10}} עכברים) ו-8 גירויי הרץ (0.435 ± {{40}}.057 RI, n=6 עכברים), בהשוואה לבקרות YFP שהציגו עלייה משמעותית בחקר האובייקטים במהלך הבדיקה (0.61 ± 0.018 RI; 2ANOVA, F4,31=3.283 להשפעה העיקרית של הטיפול, p=0.0097; גודל ההשפעה של ההשפעה העיקרית של הקבוצה, η2p=0.306; N {{30 }} עכברים; איור 7ב). מצד שני, גירויים מקושקשים במהלך הקידוד לא פגעו בזיכרון בזמן הבדיקה (0.60 ± 0.034 RI, p=0.0157, n=6 עכברים) אבל גירוי של 8 הרץ במהלך הקידוד הוריד את ביצועי הזיכרון לרמות מקריות (0.39 ± 0.074 RI, p=0.8740, n=6 עכברים).

כדי לבחון את ההשפעה של בקרה אופטוגנטית של טרשת נפוצה על שלבים ספציפיים של תפקוד זיכרון העבודה (קידוד, תחזוקה, ושליפה), הועברו עכברים עם ChrimsonR והושתלו עם סיבים אופטיים בטרשת נפוצה ואומנו במשימת אי-התאמה לדגימה (DNMTS) מושהית. . בשלב הדגימה, עכברים נאלצו לרוץ לזרוע המיועדת באופן אקראי כדי לאסוף פרס. לאחר עיכוב (10 שניות), הם יכלו לרוץ בזרוע הנגדית (בחירה נכונה) כדי לקבל תגמול נוסף או לרוץ באותה זרוע ללא תגמול (זרוע שגויה; איור 7ג). היתרון של משימה זו הוא לאפשר בדיקות חוזרות, בידוד ספציפי של שלבי משימה (אימון, עיכוב, בדיקה) ובקרה בתוך הנושא. עכברים אומנו במשימה זו ללא גירוי עד שהושג קריטריון של 0.8 (חלק מניסויים נכונים) למשך יומיים לפחות. גם עכברי השליטה ChrimsonR וגם YFP הציגו שיפור משמעותי לאורך זמן (RM-ANOVA, F8=8.738,p פחות או שווה ל-0.00{{21} }1 להשפעה העיקרית של ימי אימון). חשוב לציין, לא מצאנו הבדלים בקצב הלמידה בין שתי הקבוצות (Pirwise Tukey;p=0.420; איור 7ד). לאחר שעכברים למדו את הכלל המשויך למשימת ה-DNMTS, הערכנו את הביצועים תוך כדי אספקת מקושקשת (0.792 ± 0.045) או 8 הרץ (0. 850 ± 0.036) גירוי אופטו-גנטי בשלב הקידוד (בחירה מאולצת) בלבד, ולא ראה הבדל כלשהו בביצועים בהשוואה לקו הבסיס (0.825 ± 0.030, RMANOVA, F11=2.197, p=0.547, N=17; איור 7ה). כאשר גירוי רק במהלך תקופת ההשהיה, רק גירויים מקושקשים הפחיתו משמעותית את ביצועי הזיכרון (0.733 ± 0.057) בהשוואה לקו הבסיס (0.825 ± 0.030, RM-ANOVA, F11=3.483, p=0.0495; גודל אפקט להשפעה העיקרית של הטיפול, η2p=0.109; איור 7f). לעומת זאת, בגירוי במהלך השליפה, עכברים שגוירו עם 8 הרץ הציגו ביצועי זיכרון מופחתים משמעותית (0.675 ± 0.049) בהשוואה לבסיס (0.825 ± 0.030, RM-ANOVA, F11=3.265, p=0. 050; איור 7g). בניגוד, עכברי בקרת YFP לא הושפעו מגירויים במהלך הקידוד (RM-ANOVA, F2=0.1314, p=0.8781), תקופת ההשהיה (RMANOVA, F2=0.2020, p=0.8197), או שליפה (RM-ANOVA, F2=0.0454,p=0.9557; גודל אפקט להשפעה העיקרית של הטיפול, η2p=0 .196) של זיכרון עבודה.

שליטה אופטוגנטית של נוירוני טרשת נפוצה אינה משנה את התנועה

חשוב לציין, בעבר דווח שקצב תנודות תטא עשוי להפחית את מהירות התנועה ואת השונות שלה10, מה שיכול להסביר לפחות בחלקו את ההשפעות של גירויים אופטוגנטיים על זיכרון העבודה והאפיזודי. כדי להעריך ביסודיות את הספציפיות של גירוי אופטוגנטי של MS על הזיכרון, ביצענו ניסויים נוספים כדי לשלול את ההשפעות הישירות של הגירויים האופטוגנטיים על מהירות התנועה. תת-קבוצה של עכברים שהוזרקו עם ChrimsonRand שהושתלו בסיבים אופטיים ב-MS וכן אלקטרודות LFP inCA1 הורשו לחקור שדה פתוח בחופשיות תוך שהם נתונים לגירויים אופטוגנטיים של 5 שניות, 5 שניות OFF (איור משלים. 6a). גירוי 8 הרץ הוביל לקצב עקבי של תנודות ההיפוקמפוס לתדר זה (איור משלים 6b). גירויים אלה לא היו קשורים לשום שינוי נראה לעין בהתנהגות התנועה (איור משלים. 6c), כולל מהירות ממוצעת (מבחן דו-זנב ללא התאמה, t116=0.4140, p=0.6796; איור משלים. 6d) ומקדם מהירות של וריאציה (CV; מבחן t לא מזווג, דו-זנבתי, t116=0.8296,p=0.4095, n=59 תקופות גירוי; איור משלים. 6e) . באופן דומה, גירוי מקושקש הוביל באופן עקבי לביטול תנודות תטא (איור משלים. 6f) אך ללא שינויים ניכרים בהתנהגות התנועה (איור משלים. 6g), כולל מהירות ממוצעת (מבחן t דו-זנב, t118=0.2268 , p=0.8210; n=60 תקופות גירוי; איור משלים. 6h) ומהירות CV (מבחן t לא מזווג, דו-זנבתי, t118=1.838, p {{36 }}.686; n=60 תקופות גירוי; איור משלים. 6i).

בעוד שתדר תטא טבעי ומהירות תנועה מתואמים59, הכיוון המדויק של הסיבתי בין המשתנים הללו עדיין לא מובן. כדי לענות על שאלה זו, ביצענו גירוי אופטוגנטי באמצעות פרדיגמת 5s ON, 5s OFF, ותדר אקראי נבחר עבור כל עידן גירוי (איור משלים. 6j). תדרי גירוי אלו כיסו את כל ספקטרום ה-thetaband (איור משלים. 6k). כצפוי, מצאנו שתדרי תנודות תטא טבעיים נמצאים בקורלציה ישירה למהירות הריצה עבור עכבר אחד לדוגמה (R2=0.1114, p פחות או שווה ל-0.0001; איור משלים 6l). חשוב לציין, כאשר תדירות תנודת תטא נובעת משליטה MSoptogenetic, המתאם יורד מתחת לרמת הסיכוי (R2=0.0006779, p=0.6244; איור משלים. 6m) מה שמרמז על כך שהתנועה מכתיבה את תדר התטא, אך לא את תדר התטא. מול. שכפלנו באופן שיטתי את התוצאות הללו על פני עכברים וצפינו בירידה במתאם בין תדר תטא ובקרה של מהירות תנועה תת-אופטוגנטית (מבחן t מצמד, t3=3.922, p=0.0295;N {{20 }} עכברים; איור משלים 6n). בסך הכל, תוצאות אלו תומכות בכך שהגירוי האופטוגנטי שלנו אינו משנה התנהגות תנועתית, וזה רלוונטי מאוד למבחנים ההתנהגותיים הבאים.

For more information:1950477648nn@gmail.com