תפקידם של קליפת המוח הקדם-לימבית PKC ו-PKMζ בגיבוש מחדש של זיכרון הפחד והתמדה לאחר הפעלה מחדש

למידע נוסף:ali.ma@wecistanche.com

ההתמדה של זיכרונות שנרכשו לאחרונה נתמכת על ידי הפעילות של PKMC, איזופורמה לא טיפוסית של חלבון קינאז C(PKC). עדיין לא ידוע אם הפעילות של איזופורמים PKC קונבנציונליים ולא טיפוסיים תורמת לזיכרונות שהופעלו מחדש. באופן דומה, אםזיכרוןהפעלה מחדש היא תנאי הכרחי להתערבויות כדי להיות מסוגלות לשנות התמדה בזיכרון כמעט ולא נחקרת. בהתבסס על האמור לעיל, בחנו את התפקיד של איזופורמים PKC קונבנציונליים ולא טיפוסיים בגיבוש מחדש של קליפת המוח הקדם-לימבית והתמדה של פחד הקשרי שהופעל מחדשזיכרוןבחולדות ויסטאר זכרים. הוכח שעיכוב פעילות PKC עם chelerythrine או פעילות PKMK עם ZIP פגעו בהתמדה של המופעל שלנוזיכרוןלמשך 21 ימים לפחות; (i) ZIP ניתן מיד לאחר מכןזיכרוןהפעלה מחדש לא השפיעה לא על הגיבוש מחדש ולא על תהליך ההתמדה. לעומת זאת, כאשר ניתן שעה לאחר מכן, פגע בזיכרוןהַתמָדָה; (ii) chelerythrine שניתן מיד לאחר הפעלה מחדש של הזיכרון פגע בגיבוש מחדש; (v) השמטהזיכרוןהפעלה מחדש מנעה את ההשפעות הנגרמות על ידי chelerythrine ו-ZIP:(v) פעולת ה-ZIP אינה תלויה בזמן שחלף בין מתן ה-ZIP לניתוח הראשוני.זיכרוןמִבְחָן. התוצאות מצביעות על כך שמעורבים בקליפת המוח הפרה-לימבית PKC ו-PKMזיכרוןאיחוד מחדש והתמדה.

טיאגו רודריגס דה סילבה1, אנה מריה ריימונדי1, ליאנדרו חוסה ברטוליו2,

RobertoAndreatini1 & CristinaA. שטרן 1*

המשפחה של חלבון קינאז C (PKC) כוללת איזופורמים קונבנציונליים (, , ו-), חדשניים (δ, ɛ, η ו-θ), ולא טיפוסיים (ζ, ι ו-λ)1,2. התפקיד של כל אחד מהאיזופורמים הללו של PKC נמצא כעת בחקירה. עדויות מצטברות מצביעות על כך שהפעלה מתמשכת של איזופורם חלבון קינאז C לא טיפוסי (PKMζ) בשלב המאוחר שלזיכרוןקונסולידציה אחראית לשמירה על פוטנציאל לטווח ארוך ולטווח ארוךזיכרון 3–5. כמו כן, דווח כי PKMζ נחוצה להתמדה של זיכרונות פרוצדורליים, מרחביים, מעוררי תיאבון (מתגמלים) ומרתעים לאחרונה4,6-8. ביטוי היתר של PKMζ בקליפת המוח הקדם-לימבית (PL) הוכח כמעצים את התמדת הזיכרון הסוררת9. מצד שני, מתילציה של ה-DNA שלו בקליפת המוח PL, או הצטברות שלו עם סבכים נוירו-פיבריריים בהיפוקמפוס, נקשרה עםזיכרוןירידה או פגיעה במודלים של בעלי חיים של מחלות הקשורות להזדקנות10,11.

לחץ ל- Cistanche אורגני לזיכרון

הוצע כי הפעלה מחדש של זיכרון קצרה גורמת לשלב מאוחר (מעבר לחלון זמן הגיבוש מחדש) של סינתזת חלבון שעשוי לעמוד בבסיס ההתמדה של זיכרונות אברסיביים שהופעלו מחדש12. בהתאם לכך, דווח כי מעכב סינתזת חלבון שניתן 9.5 שעות לאחר ההפעלה מחדש פוגע בהתמדה של זיכרון פחד שהופעל מחדש13. באופן דומה, עיכוב PKC 6 או 9 שעות לאחר הפעלה מחדש של זיכרון הפחד פגע בהתמדה שלו מבלי להשפיע על תהליך הגיבוש מחדש14. קיים דמיון מסוים בין איחוד זיכרון הפחד לגיבוש מחדש, כגון חלון הזמן של התרחשותם 15-17. המנגנונים התומכים בהתמדה בזיכרון במהלך ואחרי איחוד זיכרון נחקרים יותר יחסית18,19. החקירה של מנגנוני תחזוקת הזיכרון במהלך ואחרי חלון זמן האיחוד מחדש עדיין מתחילה. יהיה זה רלוונטי מבחינה מדעית וטיפולית לקדם את הידע שלנו לגבי השאלה האחרונה. קליפת המוח PKC ו-PKM( בהתמדה של זיכרון פחד הקשרי בחולדות. בתחילה, התמקדנו בנקודות זמן ספציפיות לאחר סיום חלון הזמן של איחוד זיכרון מחדש (מ-6 עד 18 שעות לאחר הפעלה מחדש של הזיכרון) לאחר מכן, על ידי השמטת הפעלת הזיכרון מחדש, הערכנו הדרישה של תהליך זה לגרום למנגנוני התמדה של זיכרון. לבסוף, התייחסנו אם PKC ו/או PKMC חשובים גם לגיבוש זיכרון ו/או התמדה בחלון הזמן לאיחוד מחדש (0 ו/או שעה אחת לאחר הפעלה מחדש של הזיכרון ).

תוצאות

השפעות של עיכוב PKC של קליפת המוח PL על ידי chelerythrine על התמשכותו של זיכרון פחד הקשרי שהופעל מחדש.

בדקנו התערבות תרופתית זו 6, 9, 12 ו-18 שעות לאחר הפעלה מחדש של הזיכרון (איור 1A). בנקודת הזמן הראשונה שנבחרה, ANOVA מעורב הראה השפעות משמעותיות של הפעלות [F(2,44)=33.7; פ<0.0001], the="" treatment="" [f(1,22)="8.77;" p="0.007]," and="" the="" interaction="" between="" these="" factors="" [f(2,44)="22.0;" p="0.00001]," for="" freezing="" time.="" as="" shown="" in="" fig.="" 1b,="" the="" tukey="" post-hoc="" test="" showed="" a="" signifcant="" diference="" between="" control="" and="" chelerythrine="" groups="" (n="13" and="" 11,="" respectively)="" during="" test="" a2="" (p="0.0001;" hedges'="" g="" efect="" size="2.65)," but="" not="" the="" reactivation="" session="" (p="0.90;" g="0.40)" or="" test="" a1="" (p="0.95;" g="">

בנקודת הזמן השנייה שנבחרה (9 שעות), ANOVA מעורב הראה השפעות משמעותיות של הפעלות [F(2,36)=25.1; פ<0.0001], the="" treatment="" [f(1,18)="8.95;" p="0.0078]," and="" their="" interaction="" [f(2,36)="7.06;" p="0.0026]." as="" shown="" in="" fig.="" 1c,="" there="" was="" a="" signifcant="" diference="" between="" control="" and="" chelerythrine="" groups="" (n="12" and="" 8,="" respectively)="" during="" test="" a2="" (p="0.001;" g="1.92)," but="" not="" the="" reactivation="" session="" (p="0.81;" g="0.63)" or="" test="" a1="" (p="0.53;" g="">

בנקודת הזמן השלישית שנבחרה (12 שעות), ANOVA מעורב הראה השפעה משמעותית של הפגישות [F(2,28)=20.9; פ<0.0001], the="" treatment="" [f(1,14)="11.3;" p="0.0047]," and="" their="" interaction="" [f(2,28)="18.0;"><0.0001]. as="" shown="" in="" fig.="" 1d,="" there="" was="" a="" signifcant="" diference="" between="" control="" and="" chelerythrine="" groups="" (n="7" and="" 9,="" respectively)="" during="" test="" a2="" (p="0.0002;" g="3.15)," but="" not="" the="" reactivation="" session="" (p="0.31;" g="0.75)" or="" test="" a1="" (p="0.96;" g="">

בנקודת הזמן הרביעית שנבחרה (18 שעות), ANOVA מעורב הראה השפעות משמעותיות של הפעלות [F(2,24)=9.43; פ<0.0001], and="" an="" interaction="" between="" sessions="" and="" treatment="" [f(2,24)="5.00;" p="0.02]," but="" not="" the="" treatment="" [f(1,12)="0.66;" p="0.43]." as="" shown="" in="" fig.="" 1e,="" there="" was="" a="" significant="" difference="" between="" test="" a2="" and="" the="" reactivation="" session="" in="" animals="" treated="" with="" vehicles="" (p="0.03;" g="1.12;" n="7)," but="" not="" chelerythrine="" (p="0.57;" g="0.76;" n="7)." there="" were="" no="" significant="" differences="" between="" groups="" during="" any="" session="" performed.="" altogether,="" the="" results="" associate="" the="" pl="" cortex="" pkc="" activity="" 6,="" 9,="" or="" 12h="" after="" reactivating="" an="" aversive="" memory="" with="" its="">

פגיעה בהתמדה בזיכרון הנגרמת על ידי עיכוב PKC בקליפת המוח PL דורשת הפעלה מחדש של הזיכרון מראש.

שינויים בהתמדה בזיכרון שנגרמו על ידי chelerythrine היו דומים כאשר תרופה זו ניתנה 6, 9 או 12 שעות לאחר ההפעלה מחדש. בהתבסס על זה, נבחרה נקודת הזמן הראשונה לעריכת הניסוי הבא שבו הושמט ההפעלה של הפעלה מחדש של הזיכרון (איור 2A) כדי לחקור אם היא מהווה תנאי מוקדם להתבוננות בתוצאה הנ"ל. לשם מטרה זו, בעלי חיים עם תנאי פחד מבחינה הקשרית נחשפו להקשר B ניטרלי ולא מזווג (המפגש ללא הפעלה מחדש) ו-6 שעות לאחר מכן טופלו עם כלי רכב או chelerythrine (n=6 לכל קבוצה). ANOVA מעורב הראה השפעות משמעותיות של הפעלות [F(2,20)=167,48; P=0.000001], אך לא הטיפול [F(1,10)=0.75; P=0.40] או האינטראקציה שלהם [F(2.20)=0.34; P=0.71]. כפי שמוצג באיור 2B, שתי הקבוצות הציגו ערכי הקפאה גבוהים יותר במהלך מבחן A1 ו-A2 מאשר בפגישה ללא הפעלה מחדש (P<0.0001), confirming="" that="" this="" conditioned="" behavior="" is="" observed="" predominantly="" when="" the="" animals="" are="" re-exposed="" to="" the="" conditioning="" context.="" further,="" no="" treatment="" effect="" was="" observed,="" indicating="" that="" memory="" reactivation="" is="" essential="" for="" chelerythrine-induced="" impairments="" in="" its="">

השפעות של עיכוב PKMζ של קליפת המוח PL על ידי ZIP על התמשכותו של זיכרון פחד הקשרי שהופעל מחדש. ביטוי היתר של PKMζ בקליפת המוח PL הוכח כמעצים את התמדה בזיכרון הסורר9. בהתבסס על זה וממצאי chelerythrine הקודמים, חקרנו אם פעילות PKMζ בקליפת ה-PL 6h לאחר הפעלה מחדש של זיכרון פחד הקשרי מעורבת בהתמדה שלו (איור 3A). ANOVA מעורב הראה השפעות משמעותיות של הפגישות [F(3,36)=31.4; פ<0.0001], the="" treatment="" [f(1,12)="25.9;" p="0.0003]," and="" their="" interaction="" [f(3,36)="15.1;" p="0.0001]." as="" shown="" in="" fig.="" 3b,="" there="" were="" significant="" differences="" between="" control="" and="" zip="" groups="" (n="7" in="" both="" cases)="" during="" test="" a2="" (p="0.0001;" g="2.53)," and="" test="" a3="" (p="0.0001;" g="4.11)," but="" not="" the="" reactivation="" session="" (p="0.99;" g="0.13)" or="" test="" a1="" (p="0.54;" g="1.35)." altogether,="" the="" results="" associate="" the="" pl="" cortex="" pkmζ="" activity="" 6h="" after="" reactivating="" an="" aversive="" memory="" with="" its="">

כדי לחקור האם הפעלה מחדש של זיכרון היא תנאי הכרחי לכך ש-ZIP ישפיע על תהליך ההתמדה, בניסוי הבא חיות נחשפו להקשר B ניטרלי ולא מזווג (המפגש ללא הפעלה מחדש) ו-6 שעות לאחר מכן טופלו עם כלי רכב (n=6 ) או ZIP (n=9) (איור 3C). ANOVA מעורב הראה השפעות משמעותיות של הפעלות [F(3,39)=202; P=0.00001], אך לא הטיפול [F(1,13)=0.33; P=0.57] או האינטראקציה שלהם [F(3,39)=0.17; P=0.91]. כפי שמוצג באיור 3D, שתי הקבוצות הציגו זמני הקפאה גבוהים יותר במהלך בדיקות A1, A2 ו-A3 מאשר בפגישה ללא הפעלה מחדש (P<0.0001), confirming="" that="" fear="" expression="" is="" more="" selective="" to="" the="" conditioning="" context.="" moreover,="" no="" treatment="" effect="" was="" observed,="" indicating="" that="" memory="" reactivation="" is="" necessary="" for="" the="" zip-induced="" changes="" in-memory="">

איור 3. השפעות של עיכוב PKM בקליפת המוח הפרה-לימבית (PL) על ידי ZIP על התמשכותו של זיכרון פחד הקשרי מופעל. (א) בתכנון הניסוי הכללי בו נעשה שימוש, בעלי חיים הכירו בתחילה את ההקשר. יום לאחר מכן, ההקשר צורף לשלושה זעזועים (ארה"ב). למחרת, 6 שעות לאחר הפעלה מחדש של הזיכרון (חשיפה חוזרת של הקשר A), החיות קיבלו עירוי דו-צדדי של ZIP או Scr-ZIP (10nmol) Intra-PLcortex. יום אחד, שבעה ו-21 ימים לאחר מכן, החיות נחשפו מחדש להקשר זיווג (TestsA, A ו-A,) כדי להעריך את השפעות ה-ZIP על הזיכרון, (B) השפעות ה-ZIP על התמדה בזיכרון כאשר ניתנו 6 שעות לאחר ההפעלה מחדש. רוכסן. בעלי חיים שטופלו הציגו פחות זמן הקפאה מאשר בדיקות ביקורת במהלך בדיקות A ו-A, מה שמצביע על פגיעה בהתמדה בזיכרון. (ג) נעשה שימוש בתכנון הניסוי הכללי. בעלי חיים הוכרו תחילה עם הקשר A. יום לאחר מכן, ההקשר הוצמד לשלושה זעזועים (ארה"ב). למחרת, 6 שעות לאחר השמטת הפעלת הזיכרון מחדש (חשיפה ניטרלית ולא מזווגת להקשר B), החיות קיבלו עירוי דו צדדי של ZIP או Scr-ZIP intra-PL קליפת המוח. יום, שבעה ו-21 ימים לאחר מכן, החיות נחשפו מחדש להקשר המזווג (בדיקות A. A2 ו-A3) כדי להעריך את השפעות ZIP על הזיכרון. (ד) השפעות ZIP על התמדה בזיכרון כאשר ניתנות 6 שעות לאחר השמטת ההפעלה מחדש של הזיכרון. בעלי חיים שטופלו ב-ZIP הציגו זמן הקפאה בדומה לבקרות במהלך כל בדיקה, מה שמצביע על כך שאין שינויים בהתמדה בזיכרון. (ה) העיצוב הניסיוני הכללי בו נעשה שימוש. בעלי חיים הכירו בתחילה את ההקשר A. יום לאחר מכן, ההקשר הוצמד לשלושה זעזועים (US). למחרת, 6 שעות לאחר הפעלה מחדש של הזיכרון (חשיפה חוזרת בהקשר A), החיות קיבלו עירוי דו-צדדי של קליפת ה-ZIP או Scr-ZIP intra-PL, עשרה ימים לאחר מכן, החיות נחשפו מחדש להקשר המזווג (מבחן א) להעריך השפעות ZIP על הזיכרון. (ו) השפעות של ZIP על התמדה בזיכרון כאשר ניתנו 6 שעות לאחר הפעלה מחדש, בעלי חיים שטופלו ב-ZIP הציגו פחות זמן הקפאה מאשר בביקורת במהלך מבחן A, מה שמרמז על פגיעה בהתמדה בזיכרון. הערכים מבוטאים כממוצע ± SEM (מספר בעלי חיים לקבוצה: B=7/קבוצה; D=6-9; F=7-9). ב-"B" ו-"F", הכוכבית מציינת הבדל מובהק סטטיסטית (P< 0.05)="" from="" the="" respective="" control="" group="" (mixed="" anova="" followed="" by="" the="" tukey="" test).in"d,="" the="" fence="" (hashtag)="" denotes="" a="" statistically="" significant="" difference="">< 0.05)from="" tests="" a,="" a,="" and,="" relative="" to="" the="" no="" reactivation="" session="" in="" both="" groups="" (mixed="" anova="" followed="" by="" the="" tukey="">

נטען שעיכוב PKMζ עלול לפגוע בביטוי הזיכרון במקום להפריע לצמיתות להתמדה שלו23. כדי לחקור אם השפעות הנגרמות על ידי תרופות על התמשכותו של זיכרון מופעל מחדש תלויות בזמן שחלף בין הטיפול למבחן A1 (איור 3E), בניסוי הבא החיות קיבלו עירוי טיפול לקליפת ה-PL 6 שעות לאחר הפעלת הזיכרון מחדש, וכן מבחן A1 נערך לאחר 10 ימים (במקום יום אחד לאחר מכן). ANOVA מעורב הראה השפעות משמעותיות של הפעלות [F(1,14)=5.68; פ<0.03], the="" treatment="" [f(1,14)="7.40;" p="0.01]," and="" their="" interaction="" [f(1,14)="19.41;" p="0.0006]." as="" shown="" in="" fig.="" 3f,="" there="" was="" a="" significant="" difference="" between="" control="" and="" zip="" groups="" (n="7–9" animals/group)="" during="" test="" a1="" (p="0.01;" g="2.37)," but="" not="" the="" reactivation="" session="" (p="0.78;" g="0.50)." these="" results="" corroborate="" that="" pl="" cortex="" pkmζ="" activity="" 6h="" after="" reactivating="" a="" contextual="" fear="" memory="" is="" involved="" in="" its="" persistence,="" and="" indicate="" the="" zip="" action="" is="" independent="" of="" the="" time="" elapsed="" between="" its="" administration="" and="" test="">

איור 4. השפעות של עיכוב PKC של קליפת המוח הקדם-לימבית (PL) על ידי chelerythrine (Che) על איחוד מחדש של זיכרון פחד הקשרי שהופעל מחדש (א) התכנון הניסיוני הכללי בשימוש. בעלי חיים הוכרו תחילה עם הקשר A. יום לאחר מכן, ההקשר הוצמד לשלושה זעזועים (ארה"ב). למחרת, מיד לאחר הפעלת הזיכרון מחדש (חשיפה מחדש של הקשר A), החיות קיבלו עירוי דו צדדי של כלי רכב (Veh) ) או Che(3.0 nmol) intra-PLcortex. יום, שבעה ו-21 ימים לאחר מכן, החיות נחשפו מחדש להקשר המזווג (בדיקות A, A ו-A,) כדי להעריך את השפעות Che על הזיכרון, (B) השפעות של Che על איחוד זיכרון מחדש כאשר ניתן מיד לאחר מכן. הפעלה מחדש. בעלי חיים שטופלו בצ'ה הציגו פחות זמן הקפאה מאשר בדיקות ביקורת במהלך בדיקות A, A ו-Az, מה שמצביע על פגיעה בגיבוש הזיכרון. (ג) נעשה שימוש בתכנון הניסוי הכללי. בעלי חיים הכירו בתחילה את ההקשר. יום לאחר מכן, ההקשר הוצמד לשלושה זעזועים (US). למחרת, מיד לאחר השמטת הפעלת הזיכרון מחדש (חשיפה ניטרלית ולא מזווגת להקשר B), החיות קיבלו עירוי דו-צדדי של Veh או Che intra-PLcortex. שבעה ימים לאחר מכן, החיות נחשפו מחדש להקשר הזוגי (בדיקות A, ו,) כדי להעריך את ההשפעות של צ'ה על הזיכרון. (ד) צ'ה משפיעה על איחוד זיכרון מחדש כאשר ניתן מיד לאחר השמטת הפעלה מחדש של הזיכרון. בעלי חיים שטופלו בצ'ה הציגו זמן הקפאה דומה לבקרות במהלך מבחן A, מה שמצביע על שום שינויים בגיבוש הזיכרון. הערכים מבוטאים כממוצע 土 SEM （מספר בעלי חיים לקבוצה∶B=7/קבוצה; ד=6/קבוצה). ב-"B", הכוכבית מציינת הבדל מובהק סטטיסטית (*P<0.05)from the="" respective="" control="" group="" (mixed-anova="" followed="" by="" the="" tukey="" test).in="" "d"="" the="" fence(hashtag)="" denotes="" a="" statistically="" significant="" difference=""><0.05)from tests="" a,="" and="" a,="" relative="" to="" the="" no="" reactivation="" session="" in="" both="" groups(mixed="" anova="" followed="" by="" the="" tukey="">

טיפול [F(1,14)=7.40; P=0.01], והאינטראקציה שלהם [F(1,14)=19.41; P=0.0006]. כפי שמוצג באיור 3F, היה הבדל משמעותי בין קבוצות ביקורת ו-ZIP (n=7-9 חיות/קבוצה) במהלך מבחן A1 (P=0.01; g=2. 37), אך לא הפעלת ההפעלה מחדש (P=0.78; g=0.50). תוצאות אלו מאששות שפעילות PKMζ קליפת קליפת PL 6 שעות לאחר הפעלה מחדש של זיכרון פחד קונטקסטואלי מעורבת בהתמדה שלו, ומצביעות על כך שפעולת ה-ZIP אינה תלויה בזמן שחלף בין הניהול שלו לבין מבחן A1.

השפעות של עיכוב PKC של קליפת המוח PL על ידי chelerythrine על איחוד מחדש של זיכרון פחד הקשרי שהופעל מחדש.

בדקנו התערבות תרופתית זו מיד לאחר הפעלת הזיכרון מחדש (איור 4A). ANOVA מעורב הראה השפעות משמעותיות של הפעלות [F(3,36)=22.5; פ<0.0001], the="" treatment="" [f(1,12)="40.8;" p="0.0001]," and="" their="" interaction="" [f(3,36)="5.68;" p="0.0027]." as="" shown="" in="" fig.="" 4b,="" there="" were="" significant="" differences="" between="" control="" and="" chelerythrine="" groups="" (n="7" in="" both="" cases)="" during="" test="" a1="" (p="0.0003;" g="2.95)," test="" a2="" (p="0.0001;" g="4.30)," and="" test="" a3="" (p="0.003;" g="1.26)," but="" not="" the="" reactivation="" session="" (p="0.60;" g="0.79)." these="" results="" indicate="" that="" pl="" cortex="" pkc="" activity="" immediately="" after="" reactivating="" a="" contextual="" fear="" memory="" is="" involved="" in="" its="" reconsolidation,="" and="" the="" drug-induced="" reconsolidation="" impairment="" was="" still="" present="" 21="" days="">

כדי לחקור אם הפעלה מחדש של זיכרון היא תנאי מוקדם לכך ש-chelerythrine ישפיע על תהליך הגיבוש מחדש, בניסוי הבא הושמטה הפעלת ההפעלה מחדש מכיוון שהחיות נחשפו להקשר B ולאחר מכן טופלו עם כלי או chelerythrine (איור 4C; n{{1} }/קְבוּצָה). ANOVA מעורב הראה השפעות משמעותיות של הפעלות [F(2,26)=379.7; P=0.0001], אך לא הטיפול [F(1,13)=5.71; P=0.06], או האינטראקציה שלהם [F(2, 26)=2.76; P=0.09]. כפי שמוצג באיור 4D, שתי הקבוצות הציגו זמני הקפאה גבוהים יותר במהלך בדיקות A1 ו-A2 מאשר בפגישה ללא הפעלה מחדש (P<0.0001), confirming="" that="" fear="" expression="" is="" more="" selective="" to="" the="" conditioning="" context.="" moreover,="" there="" was="" no="" treatment="" effect,="" indicating="" that="" memory="" reactivation="" is="" also="" necessary="" for="" drug-induced="" efects="" in="" memory="">

איור 5. השפעות של עיכוב PKM של קליפת המוח הפרה-לימבית (PL) על ידי ZlP על איחוד מחדש של זיכרון פחד הקשרי שהופעל מחדש. (א) נעשה שימוש בתכנון הניסוי הכללי. בעלי חיים הוכרו תחילה עם הקשר A. יום לאחר מכן, ההקשר הוצמד לשלושה זעזועים (US), ביום שלמחרת, מיד לאחר הפעלה מחדש של הזיכרון (חשיפה חוזרת של Context A), החיות קיבלו עירוי דו-צדדי של ZIP או Scr -ZIP (10 ננומול) תוך PLcortex. יום, שבעה ו-21 ימים לאחר מכן, החיות נחשפו מחדש להקשר המזווג (TestsA, A ו-A) כדי להעריך השפעות ZIP על הזיכרון. (ב) השפעות ZIP על איחוד זיכרון מחדש כאשר ניתנת מיד לאחר הפעלה מחדש של הזיכרון. בעלי חיים שטופלו ב-ZIP הציגו זמן הקפאה בדומה לבקרות במהלך בדיקות A, A, וללא שינויים בגיבוש הזיכרון מחדש. (ג) נעשה שימוש בתכנון הניסוי הכללי. בעלי חיים הוכרו בתחילה עם הקשר A. יום לאחר מכן, ההקשר הוצמד לשלושה זעזועים (ארה"ב). ביום המחרת, שעה אחת לאחר הפעלה מחדש של הזיכרון (חשיפה מחדש של הקשר A), החיות קיבלו עירוי דו-צדדי של ZIP או Scr-ZIP קליפת המוח תוך PL. יום, שבעה ו-21 ימים לאחר מכן, החיות נחשפו להקשר המזווג (בדיקות A, A ו-A,) כדי להעריך השפעות IP על הזיכרון. (ד) השפעות ZIP על התמדה בזיכרון כאשר ניתן שעה אחת לאחר ההפעלה מחדש. בעלי חיים שטופלו ב-ZIP הציגו פחות זמן הקפאה מביקורות במהלך בדיקות A2 ו-A, מה שמצביע על פגיעה בהתמדה בזיכרון. הערכים מבוטאים כממוצע ± SEM (מספר בעלי חיים לקבוצה: B=7/קבוצה; D=7-8). ב"B" ה-ANOVA המעורב ואחריו מבחן Tukey לא הראו הבדל משמעותי במהלך הקשר זוגי חשיפות (הקשר A). ב-D, הכוכבית מציינת הבדל מובהק סטטיסטית (P<0.05)from the="" respective="" control="" group="" (mixed="" anova="" followed="" by="" the="" tukey="">

השפעות של עיכוב PKMζ של קליפת המוח PL על ידי ZIP על איחוד מחדש של זיכרון פחד הקשרי שהופעל מחדש.

בדקנו התערבות תרופתית זו מיד לאחר הפעלת הזיכרון מחדש וכעבור שעה. בנקודת הזמן הראשונה שנבחרה (איור 5A), ANOVA מעורב לא הראה השפעות משמעותיות של הפעלות [F(3,36)=4.33; פ<0.303], the="" treatment="" [f(1,12)="0.109;" p="0.7472]," and="" their="" interaction="" [f(3,36)="1.62;" p="0.19]." as="" shown="" in="" fig.="" 5b,="" there="" were="" no="" signifcant="" diferences="" between="" control="" and="" zip="" groups="" (n="7" in="" both="" cases)="" during="" any="" session="" performed,="" suggesting="" that="" pkmζ="" activity="" in="" the="" pl="" cortex="" immediately="" afer="" reactivating="" a="" contextual="" fear="" memory="" is="" not="" involved="" in="" its="" reconsolidation="" (and="" persistence).="" at="" the="" second="" time="" point="" selected="" (fig.="" 5c),="" a="" mixed="" anova="" showed="" signifcant="" efects="" of="" the="" sessions="" [f(3,39)="42.2;"><0.0001], the="" treatment="" [f(1,13)="20.2;" p="0.0006]," and="" their="" interaction="" [f(3,39)="7.82;" p="0.0003]." as="" shown="" in="" fig.="" 5d,="" there="" were="" signifcant="" diferences="" between="" control="" and="" zip="" groups="" (n="8" and="" 7,="" respectively)="" during="" test="" a2="" (p="0.0005;" g="2.25)," and="" test="" a3="" (p="0.0002;" g="2.19)," but="" not="" the="" reactivation="" session="" (p="0.99;" g="0.48)" or="" test="" a1="" (p="0.35;" g="1.48)." altogether,="" the="" results="" associate="" the="" pl="" cortex="" pkmζ="" activity="" as="" early="" as="" 1h="" afer="" reactivating="" an="" aversive="" memory="" with="" its="">

דִיוּן

המחקר הנוכחי ביקש לחקור את התפקיד של PL cortex PKC ו-PKMζ בגיבוש מחדש והתמדה של זיכרון פחד הקשרי שהופעל מחדש בחולדות. הוכח כי: 1) פעילות של PKC ו-PKMζ הכרחית להתמדה של זיכרון שהופעל מחדש; 2) השפעות של עיכוב PKC או PKMζ דורשות הפעלה מחדש של הזיכרון מראש; 3) ההשפעות של עיכוב PKMζ אינן תלויות בבדיקה הראשונית יום אחד לאחר עירוי ZIP; 4) פעילות PKC, אך לא PKMζ, מעורבת גם בגיבוש מחדש של זיכרון שהופעל מחדש; 5) הפעילות של PKMζ במהלך חלון זמן הגיבוש מחדש חשובה להתמדה בזיכרון. הממצאים של Tese מצביעים על כך של-PL cortex PKC ו-PKMζ יש מעורבות דיפרנציאלית בתהליכים שנבדקו.

לעיכוב PKC המושרה על ידי chelerythrine 6 שעות לאחר הפעלת הזיכרון מחדש לא היו השפעות על זמן ההקפאה כאשר החיות נבדקו יום אחד לאחר מכן (מבחן A1). תוצאה זו מחזקת ראיות קודמות המראות כי התערבויות ניסויות שונות שנמסרו בנקודת זמן זו אינן מסוגלות עוד להפריע לאיחוד מחדש של זיכרון אברסיבי15,16,24. עם זאת, לאחר שבעה ימים (מבחן A2) היה הבדל בין הקבוצות, דבר המצביע על כך שפעילות PKC בקליפת המוח PL נדרשת כדי שהזיכרון האברסיבי שהופעל מחדש יימשך. דפוס תוצאות זה (זמן הקפאה מופחת 7 ימים אך לא 24 שעות לאחר טיפול תרופתי) עולה בקנה אחד עם אלו שדווחו לאחר החדרת מעכב סינתזת חלבון לאמיגדלה הבסיסית 13, מעכב מסלול ERK להיפוקמפוס הגבי 25, ומתן סיסטמי של תרופה לא. -מעכב PKC סלקטיבי14.

התהליכים הקשורים להתמדת זיכרון אברסיבית, כגון הגל השני של ביטוי חלבון Arc באמיגדלה הבסיסית, דווחו בדרך כלל שהתרחשו עד 12 שעות לאחר הפעלתו מחדש. כדי להמשיך ולחקור אם פעילות PKC בקליפת המוח PL חשובה להתמדה בזיכרון, השפעות ה-cheleryth-rine הוערכו בקבוצות עצמאיות של בעלי חיים 9,12 או 18 שעות לאחר הפעלה מחדש של הזיכרון. הייתה הפחתה הנגרמת על ידי תרופה בזמן ההקפאה ביחס לבקרות במהלך בדיקה A כאשר היא ניתנה 9 או 12 שעות לאחר הפעלת הזיכרון מחדש, אך לא 18 שעות מאוחר יותר, מה שמצביע על כך שהתקופה שבה ה-PLcortex PKCisinyolyed בהתמשכותו מופעל זיכרון אברסיבי נע בין 6 ל- 12 שעות. ראוי להזכיר שחיות שטופלו ברכב 18 שעות לאחר הפעלה מחדש של הזיכרון הציגו פחות זמן הקפאה במהלך מבחן A, בהשוואה לפגישת ההפעלה מחדש שלהם, מה שמצביע על כך שלמידת הכחדה יכולה הייתה להתרחש בקבוצת הביקורת. מעניין שההבדל הזה לא נצפה בבעלי חיים שטופלו ב-chelerythrine. מובטחים מחקרים עתידיים שיבדקו האם עיכוב PKC של קליפת המוח PL משפיע על תהליך ההכחדה

אם התמדה של מעורבות PKC בזיכרון תלויה בהפעלה מחדש של זיכרון קודמת (כלומר חשיפה קצרה להקשר ההתניה), אז לא ניתן היה לצפות לשינויים בהתמדה בזיכרון בבעלי חיים שקיבלו chelerythrine תוך-PL בקורטקס 6 שעות לאחר חשיפתם להקשר לא מותנה . ואכן, לא נצפו השפעות של עיכוב PKC כאשר הושמטה הפעלה מחדש של זיכרון, תוצאה שתואמת את אלה הראתה שהשראת מנגנונים הקשורים להתמדה מופעלת על ידי הפעלה מחדש של זיכרון.4.25:

תפקידם של איזופורמים PKC קונבנציונליים נחקר זה מכבר בפרדיגמות למידה סותרות7-29. לאחרונה, ההתמקדות הייתה במעורבות הפוטנציאלית של איזופורמים לא טיפוסיים של PKC מסוימים, במיוחד PKMC, בהתמדה של זיכרונות אברסיביים שנרכשו ומופעלים מחדש-33, בהתחשב בעובדה של-chelerythrine יש זיקה ל-PKCisoforms לא טיפוסיים וגם לקונבנציונליים?.3435 , בוצע ניסוי נוסף בו הוזרק ה-PKMCinhibitor ZIP הסלקטיבי תוך-PL קליפת המוח 6 שעות לאחר הפעלה מחדש של הזיכרון. הייתה הפחתה הנגרמת על ידי תרופות בזמן ההקפאה בהשוואה לביקורות במהלך שני בדיקות A, ו-Aa. מה שמצביע על דרישת PKMC להתמדה של זיכרון מופעל מחדש. תוצאה זו עולה בקנה אחד עם אלה המראים שהחדרת ZIP לאזורי מוח נפרדים אחרים משפיעה על התמדה של סוגים שונים של זיכרונות שנרכשו לאחרונה. חשוב לציין, מכיוון שהשפעות ה-chelerythrine וה-ZIP על התמדה בזיכרון היו דומות, פעולת ה-chelerythrine תיווכה כנראה, לפחות חלקית, על ידי עיכוב פעילות PKMC, מה שלא יהיה, כפי שמוצג עם chelerythrine. אפקטי ZIP דרשו הפעלה מחדש של הזיכרון. תוצאה זו היא רלוונטית במיוחד מאחר שדווח כי עיכוב PKMG בהיעדר הפעלה מחדש של הזיכרון פוגע בהתמדה שלו-3439. הספציפיות של ZIP אותגרה גם היא, שכן היא הצליחה לפגוע בתחזוקת ה-LTP בעכברי נוקאאוט של PKM"9, ולעכב את הפעילות של איזופורם PKC לא טיפוסי המכונה PKC/λ³, שכרגע נקשר רק בשלבים מוקדמים של הזיכרון. קונסולידציה ו-LTP5 מוקדם. לפיכך, ניתן לטעון כי השפעות ZIP בלבד קשורות באופן חלקי לעיכוב PKMC. למעשה, כמנגנון מפצה, עכברי נוקאאוט ל-PKM הגבירו את הביטוי של PKC, אשר בתורו תיווך את תהליך ההתמדה בזיכרון. חוץ מזה. , במחקר שלנו החיות אינן טרנסגניות, מה שהופך את הסבירות פחותה לכך שהשפעות הנגרמות על ידי ZIP תלויות במנגנונים אחרים מאלה המתווכים על ידי PKMC.

מחקר דיווח כי ההשפעות הנגרמות על ידי ZIP תלויות בבדיקה הראשונית שהתרחשה יום לאחר עירוי שלה לאמיגדלה הבסיסית כאשר נעשה שימוש בהבהלה המונעת מפחד2. כאן, אינפוזיה תוך-PILinfusion של ZIP6h לאחר הפעלה מחדש של הזיכרון הפחיתה את ביטוי ההקפאה כאשר החיות נבדקו מחדש או I או 10 ימים לאחר מכן, מה שמצביע על כך שהזמן שחלף בין מתן התרופה לבדיקה הראשונית אינו גורם מרכזי המשפיע על פעולת ZIP. יתרה מכך, דווח ש-ZIP שהוכנס לקליפת המוח האיסולירית פגע בהתמדה בזיכרון שנאת הטעם חודש אחד לאחר עירויו24. חקרנו את ה-PL. קורטקס ZIP משפיע על התמדה בזיכרון על ידי שימוש בפרוטוקול של התניית פחד קונטקסטואלית עם פגישת היכרות, שבה התרומה של הקורטקס הפרה-פרונטלי המדיאלי לזיכרון לטווח ארוך גדולה יותר מאשר בפרוטוקולים ללא חשיפה מוקדמת להקשר שיש להתנות4 לפיכך, הבדלים בפרוטוקולים ובאזורי המוח שבהם הוחדר ZIP עשויים להסביר את הממצאים המעורבים שנצפו.

נכון לעכשיו לא ידוע אם מנגנוני איחוד מחדש והתמדה חופפים בקליפת ה-PL. כדי להתחיל להתייחס לשאלה זו, chelerythrine ניתן מיד לאחר הפעלה מחדש של הזיכרון. הייתה הפחתה הנגרמת על ידי תרופות בזמן ההקפאה ביחס לבקרות במהלך מבחן A, מה שמצביע על כך שפעילות PKC משפיעה גם על חיזוק זיכרון הפחד ההקשרי. תוצאה זו עולה בקנה אחד עם אלה המראים את החשיבות של פעילות ה-PKC במהלך גיבוש מחדש של זיכרון באזורי מוח אחרים43, ותרומת קליפת המוח PL לאיחוד מחדש של זיכרונות אברסיביים.. ראוי להזכיר שקבוצת ה-chelerythrine גם פוקעת רמות הקפאה נמוכות יותר מאשר רמות הביקורת המתאימות. נבדק 7 ו-21 ימים לאחר מכן (בדיקות A ו-A), תוצאה בהתאם למחקרים שהראו שהתערבויות המכוונות לגיבוש מחדש אינן קשורות למאפיינים הקשורים להכחדה, כגון החזרה והתאוששות ספונטנית של זיכרון הפחד המקורי4. יתרה מכך, הוכח כי השפעות chelerythrine על קונסולידציה מחדש דורשות הפעלה מחדש של הזיכרון מראש.

גם ההשפעות הפוטנציאליות על איחוד זיכרון מחדש נחקרו. לא היו שינויים הנגרמות על ידי תרופות בזמן ההקפאה ביחס לבקרות במהלך בדיקות A..A, ו-Aa כאשר היא ניתנה מיד לאחר הפעלת הזיכרון מחדש, מה שמצביע על כך שעיכוב ה-PKMC בנקודת זמן זו בקליפת המוח PL לא משפיע על

קונסולידציה מחדש או התמדה של זיכרון שהופעל מחדש. הוצע כי מנגנוני אחזור והפעלה מחדש של זיכרון עשויים להיות מעוכבים חלקית על ידי ZIP. לדוגמה, העברת יחידת המשנה של קולטן AMPA GluR2A לסינפסות נגרמת על ידי אחזור זיכרון והיא הכרחית לגיבוש מחדש של הזיכרון --17. מכיוון שהפעולה של ZIP קשורה בקורלציה עם עיכוב של סחר ב-GluR2A, תרופה זו עלולה לפגוע בהפעלה מחדש של הזיכרון, ולכן, תהליך הגיבוש מחדש לא הושרה מספיק, מה שבתורו מנע את פעולת ה-ZIP להתרחש, הוכח שעיכוב PKMC לתוך CAI פגע באיחוד מחדש של הזיכרון המרחבי, חוץ מזה. שיפור הנגרמת על ידי קונסולידציה מחדש של פעילות PKMC באמיגדלה היה קשור לשמירה על זיכרון פחד חוש הריח בחולדות צעירות. סביר להניח שהבדלים בפרדיגמות המשמשות (סינר-כלי של זיכרון מרחבי לעומת זיכרון פחד) עשויים להסביר את הממצאים המעורבים שדווחו, אכן. הוצע כי PKM( שומר על זיכרון פחד באמיגדלה הבסיסית3] ובקליפת המוח PL, אך לא בהיפוקמפוס הגבי3, למרות שנושא זה עדיין נתון לוויכוח. יתרה מכך, גיל החיות עשוי להשפיע גם על התוצאה מאז חולדות צעירות מציגים פחות שימור זיכרון בהשוואה למבוגרים. כאן, כדי להתייחס עוד יותר לתפקיד ה-PKMC בגיבוש מחדש של זיכרון, קבוצה אחרת של חולדות קיבלה עירוי ZIP לקליפת ה-PL שעה אחת לאחר קשירת הגעה לזיכרון. כפי שמתואר באיור. 5D. יום אחד לאחר מכן, לא הבדלים בהתנהגות ההקפאה נצפו בבעלי חיים שטופלו לחלוטין ביחס לבקרות, מה שמצביע על כך שבנקודת זמן זו אין השפעות של PKMinhibition על איחוד זיכרון מחדש. עם זאת, הייתה ירידה ברמות ההקפאה בהשוואה לבקרות במהלך בדיקות A, ו-Ay , מה שמציע שפעילות PL cortex PKM( מתווך היבטים הקשורים ספציפית להתמדה בזיכרון כבר שעה אחת לאחר הפעלה מחדש של הזיכרון, תוצאה זו תואמת את אלו מהמחקר של Krawczyket al (2016P שבו העיכוב של ERK1/2 בהיפוקמפוס הגבי 3 שעות לאחר הפעלה מחדש של הזיכרון שמר על זיכרון הפחד על כנו יום אחד לאחר מכן אך נפגע כאשר החיות נבדקו מחדש 7 ימים לאחר מכן, למרבה הפלא, לאחרונה הוכח שהפעלה מחדש של זיכרון גורמת למנגנונים קשור הן לגיבוש מחדש של הזיכרון והן לעמידה ב725.

יחד, ההשפעות הנגרמות על ידי chelerythrine על קונסולידציה מחדש של הזיכרון והיעדר השפעות ZIP על שלב הזיכרון הזה מרמזות על תרומה דיפרנציאלית של PKC קונבנציונלי בגיבוש מחדש של זיכרון ו-PKC לא טיפוסי, כגון PKMC, להתמדה בזיכרון לאחר הפעלה מחדש. מחקרים עתידיים יכולים להתייחס לאיזה PKC איזופורמים מעורבים בכל תהליך זיכרון בקליפת ה-PL. בסך הכל, הממצאים הנוכחיים מצביעים על כך ש-PL. cortex PKC ו-PKMC מעורבים בגיבוש מחדש והתמדה של זיכרון פחד הקשרי שהופעל מחדש. יתרה מכך, הממצאים הנוכחיים הוכיחו כי לאחר תום חלון זמן הגיבוש מחדש ישנה הזדמנות מורחבת להפחית את זיכרון הפחד.