Egzamen varyasyon dijounen ak diferans sèks nan nerofizyoloji ipokanp ak memwa espasyal Pati 3

Pou egzamine diferans ki genyen ant sèks ak lè nan jounen an, nou stratifye seri done nou an ki baze sou rejyon an nan aks anteryè-posyèr ki te swiv pa twa-faktè ANOVA. Nou te jwenn ke sèks pa te gen okenn efè enpòtan sou plizyè potansyèl aksyon ki te pwodwi an repons a piki aktyèl depolarize nan selil ki anrejistre nan swa anteryè (p=0.321, efè prensipal nan sèks, twa-fason RM-ANOVA) oswa tranch dèyè (p).=0.568, efè prensipal sèks, twa-wayRM-ANOVA); konsa, done tou de sèks yo te rasanble pou analiz final la.

Memwa se yon pati trè enpòtan nan vwayaj lavi nou. Non sèlman nou konte sou memwa pou aprann nouvo konesans, men nou bezwen li tou pou ede nou rezoud pwoblèm ak pran desizyon.

Sepandan, konpreyansyon nou sou mekanis yo se ensifizan. Selil yo se blòk bilding debaz yo nan kò nou an, kidonk ki jan yo gen rapò ak memwa? Selil jwe yon wòl entegral nan memwa.

Premyèman, siyal entraselilè se baz memwa nou an. Pandan memwa ak aprantisaj, selil nève yo chanje koneksyon ki genyen ant newòn yo pou fòme nouvo rezo neral yo. Chanjman sa a reyalize atravè nerotransmeteur ki gen ladan nerotransmeteur ak neropeptides. Neurotransmeteur ak neropeptides pote enfòmasyon sa a atravè sinaps yo sib selil yo. Se poutèt sa, transmisyon siyal entraselilè se yon pati enpòtan nan pwosesis aprantisaj ak memwa nou an.

Dezyèmman, bon jan kalite a ak kantite selil yo ka afekte memwa nou an tou. Si nou pa gen ase selil nan kò nou, nou santi nou fatige epi nou gen yon memwa fèb. Anplis de sa, rechèch montre ke estati nitrisyonèl selil yo ka afekte aprantisaj ak memwa tou. Nouvo rezilta rechèch yo montre ke manje ki gen asid gra omega-3 ka amelyore kalite ak kantite selil nève yo.

Anplis de sa, selil nou yo ka enfliyanse memwa tou atravè mouvman fizik. Egzèsis ka ankouraje nouvo jenerasyon selil nève yo, kidonk amelyore memwa nou an. Egzèsis degaje faktè nerotwofik, sibstans ki estimile rejenerasyon selil nève yo ak fòmasyon nan koneksyon sinaptik.

Pou rezime, selil yo se baz memwa nou epi yo afekte pa lavi chak jou nou an. Nan lavi chak jou nou, nou ka ankouraje amelyore memwa lè nou evite fimen ak abi alkòl, kenbe yon vi ki an sante, konsome manje ki gen asid gra omega-3, epi fè egzèsis apwopriye, fè memwa nou pi klè ak pi kontan. Li ka wè ke nou bezwen amelyore memwa nou an. Cistanche deserticola ka siyifikativman amelyore memwa paske Cistanche deserticola se yon materyèl tradisyonèl Chinwa medsin ak anpil efè inik, youn nan yo se amelyore memwa. Efikasite vyann mens soti nan divès engredyan aktif li genyen ladan l, tankou asid, polisakarid, flavonoid, elatriye. Engredyan sa yo ka ankouraje sante nan sèvo nan divès fason.

Klike sou konnen sipleman pou amelyore memwa

Selil anvan yo anrejistre nan mitan lannwit lan te tire plis potansyèl aksyon pase sa yo anrejistre pandan jounen an (p=0.046, efè prensipal tan-of-jou, de-fason RMANOVA; Fig. 7B). Sepandan, selil dèyè yo te montre okenn diferans estatistik jou-lannwit nan kantite potansyèl aksyon ki te tire (p=0.484, efè prensipal tan-nan-jou, de-fason RM-ANOVA; Fig. 7E).

Egzamen potansyèl manbràn debaz la pa revele okenn diferans nan sèks oswa tan nan jounen an nan selil ki anrejistre nan tranch antérieure (p=0.572 ak 0.535, efè prensipal nan sèks ak tan nan jounen an). , respektivman, two-wayANOVA; Fig. 7C). Sepandan, potansyèl manbràn nan selil yo anrejistre nan tranch posterior nan mitan lannwit yo te plis depolarize pase sa yo anrejistre pandan jounen an, kèlkeswa sèks (p= 0.044, efè prensipal la nan tan-nan-jou, ANOVA de-fason; Fig. .7F).

Nou te egzamine 15 pwopriyete manbràn adisyonèl, ki gen ladan pwopriyete potansyèl aksyon nan potansyèl aksyon sèl selicite pa piki aktyèl rheobase, sag, ak rezistans opinyon (Tablo 1). Te gen yon efè enpòtan nan sèks onaction potansyèl ogmantasyon tan nan newòn antérieure (gason:0.295 6 0.01 ms, fi: 0.275 6 0.01 ms; p=0.047, de-fason ANOVA). Pa gen lòt paramèt ki rive nan siyifikasyon estatistik (Tablo Done Pwolonje 1-1).

Etandone ke aksyon potansyèl tire ak manbràn potansyèl yo tou de mezi nan eksitasyon newòn, nou ka konkli ke newòn piramidal CA1 atravè sikwi ipokanp lan yo pi eksitan nan mitan lannwit an jeneral, men mekanis yo ki kache ogmantasyon sa a nan eksitasyon lannwit ka varye atravè aks anteryè-posyèr ipokanp lan.

Diferans lajounen-lannwit nan newònexcitabilite piramidal CA1 yo pa intrinsèques

Kòm varyasyon obsève lajounen-lannwit nan eksitabilite te kapab kondwi pa faktè sinaptik ak/oswa intrinsèques, nou ankò evalye eksitabilite nan yon kòwòt apa nan bèt nan prezans antagonist sinaptik (CPP, NBQX, GBZ) pou izole newòn piramidal CA1 la nan kous la. .Nan kondisyon sa yo, nou pa jwenn okenn efè enpòtan nan tan nan jounen an nan kantite potansyèl aksyon ki te pwodwi an repons a depolarize piki aktyèl selil ki anrejistre nan tou de tranch anteryè ak dèyè (p=0.933 pou anterior ak p { {6}}.569 pou dèyè, efè prensipal nan tan-nan-jou, de-fason RM-ANOVA; Fig. 8A, D).

Anplis de sa, potansyèl debaz nan kondisyon sa yo, pa te afekte pa lè nan jounen an oswa sèks nan selil ki anrejistre nan swa anvan (p=0.896 ak 0.888, efè prensipal nan sèks ak tan-of-). jou, respektivman, de-fason ANOVA; Fig. 8B) oswa tranch dèyè (p {{10}}.999 ak 0.702, efè prensipal nan sèks ak tan-nan-jou, respektivman, de-fason ANOVA; Fig. .8E). Pwopriyete manbràn adisyonèl nan prezans antagonist sinaptik yo te envestige, ki gen ladan pwopriyete potansyèl aksyon nan potansyèl aksyon sèl elicited by rheobase aktyèl piki, sag, ak rezistans opinyon (Tablo 2).

Tou de aksyon rapid ak mwayen-aksyon potansyèl hyperpolarization (fAHP ak mAHP) te pi gwo pandan jounen an (fAHP: 5.776 0.74mV, mAHP: 9.{296 0.65mV), konpare ak lannwit nan antérieure. newòn (fAHP: 4.08 6 0.51 mV, mAHP: 7.06 6 0.59 mV; p=0.{044 ak 0.024 pou fAHP ak mAHP, de-fason ANOVA; Tablo 2). Nan newòn anvan yo, fAHP te pi gwo nan gason (5.827 6 0.56 mV) konpare ak fi (3.98 6 0.58 mV; p=0.034, two-wayANOVA; Tablo 2). Pa gen lòt paramèt nan swa newòn anvan oswa dèyè ki rive nan siyifikasyon estatistik (ExtendedData Table 1-1).

An jeneral, absans ogmante neuronalexcitabilite lannwit (potansyèl manbràn ak potansyèl aksyon) nan prezans antagonist sinaptik sijere ke diferans lajounen nan opinyon eksitasyon rapid ak / oswa inhibitorysynaptic omwen pasyèlman kontribye nan amelyorasyon nan eksitasyon lannwit.

Diskisyon

Isit la, nou egzamine efè sèks ak lè nan jounen an sou plizyè aspè nan fizyoloji ipokanp, soti nan konpòtman rive nan fizyoloji newòn endividyèl. Nou demontre ke lè nan jounen an afekte aprantisaj espasyal ak memwa, mayitid LTP, anpèchman sinaptik sou newòn piramidal CA1, ak excitabilite newòn piramidal CA1. Nou te jwenn ke sèks te pi enfliyan sou diferans lajounen ak lannwit nan pèfòmans OLM, pandan y ap efè li sou transmisyon sinaptik, mayitid LTP, ak eksitabilite newòn te sibtil oswa absan nèt. Anplis de sa, nou te jwenn ke pozisyon sou aks anteryè-posyè a gen yon enpak siyifikativ CA1 pyramidalneurons excitably. Konklizyon sa yo montre konpleksite rezo ipokanp lan ak enpòtans pou konsidere faktè tankou sèks ak lè nan jounen an nan etid lavni yo.

Pandan ke ritm sirkadyèn kontwole LTP ak aprantisaj ipokanp-depandan ak memwa, wòl nan diferans sèks ondiurnal nan pwosesis sa yo te deja enkoni. Etonan, nou te jwenn ke ritm sirkadyèn reglemante pèfòmans memwa ki depann de ipokanp nan yon fason ki depann de sèks. Sourit gason yo te fè pi byen nan travay OLM nan mitan lannwit, jan yo te rapòte deja (Takahashi et al., 2013; Snider et al., 2016). Femalemice, sepandan, fè pi byen pandan jounen an. Li pa klè poukisa sourit fi ta fè pi byen pandan peryòd inaktif yo, men yon eksplikasyon posib ta ka sik estrous la, ki pa te kontwole nan etid la kounye a.

Pandan ke yo bezwen plis rechèch nan fi ki monte bisiklèt natirèlman pou fè konklizyon definitif sou enpak espesifik sik estrous la sou memwa espasyal depandan nan ipokanp, etid sou rat yo te jwenn ke fi nan proestrus ak estrous te depase sa yo ki nan diestrus sou rekonesans objè ak travay plasman objè (Frye et al. ., 2007; Paris and Frye,2008). Vreman vre, nivo estwojèn yo afekte pèfòmans sou travay memwa ki depann de ipokanp ak administrasyon estradyol ekzojèn amelyore pèfòmans nan travay memwa ki depann de ipokanp (Luine et al., 2003; Li et al., 2004; Phan et al., 2012; Vedder et al., 2013, 2014; Tuscher et al., 2015). Konprann kijan sik estrous ak sik sirkadyèn konvèje pou modile koyisyon nan fi yo pral yon sijè enteresan e enpòtan pou rechèch nan lavni.

Enteresan, nou te jwenn ke efè sèks sa yo sou diferans dijounal nan pèfòmans OLM pa t 'pwolonje nan règleman diurnal LTP, ki konsidere kòm yon korelasyon selilè nan aprantisaj ak memwa. Li enpòtan sonje ke fwa CTand ZT yo itilize nan de eksperyans yo pa t 'parfe miwa youn ak lòt. Egzamen OLM yo te fèt nan mitan peryòd subjectif lajounen ak lannwit nan fènwa konstan (CT kat ak CT 16), jan yo te adapte nan (Snider et al., 2016), pandan y ap eksperimantal elektwofizyoloji te egzamine bonè lajounen ak bonè lannwit nan yon sik LD (ZT). 1–6 ak ZT 12–18).

Men, yon ti jan inatandi jwenn sa a ta ka yon egzanp sou fason menm pwosesis fizyolojik (LTP) ka itilize pou reyalize diferan rezilta depann sou kontèks (gason kont fi). Anplis de sa, alòske travay OLM nou te chwazi a depann de ipokanp (Barker and Warburton, 2011); aprantisaj ak memwa se pwosesis konplèks ki ka konte sou plizyè sistèm memwa, e petèt fi yo konte plis sou lòt sikui yo konpare ak gason. Anplis, sik estrous la kapab enfliyanse estrateji aprantisaj ak kontribisyon relatif diferan sikui memwa fi (Korol et al., 2004).

Se poutèt sa, efè depandan sèks yo obsève nan travay OLM la ka medyatè pa yon mekanis ki pa LTP nan sinaps CA3-CA1. Li posib tou ke eksitasyon segondè-frekans yo itilize, opoze a yon eksitasyon plis fizyolojik (sa vle di, teta pete), ka gen occlude deteksyon nan sèks-dependentregulation nan LTP. Yon lòt limit nan OLMasay ki merite sonje se yon dezòd posib nan ritm konpòtman ki soti nan manyen repete (5 min/d) 4 d anvan fòmasyon ak tès. Kèlkeswa, rezilta sa yo montre enpòtans kontablite pou tou de ak lè nan jounen an lè w ap desine etid rechèch ak entèprete rezilta yo.

Travay anvan yo te soti nan laboratwa nou an te revele ke newòn piramidal sIPSCsonto CA1 montre diferans lajounen, ki pèdi nan yon modèl sourit nan maladi alzayme a (Fusilier et al., 2021). Isit la, nou repwodui ak elaji sou konklizyon anvan yo lè nou egzamine sIPSC yo nan tou de sèks ak fè eksperyans adisyonèl nan prezans TTX (mIPSCs) pou kòmanse idantifye mekanis presinaptik ak post-sinaptik ki kontribye nan diferans jounen an. Mank diferans lajounen nan mIPSCs IEI sijere ke anpèchman aksyon-depandan sou CA1 cellsis piramidal pi gwo pandan jounen an pase nan mitan lannwit nan tou de sourit gason ak fi. Etandone ke kouran inhibiteur sa yo te izole pharmacologically ak antagonist reseptè glutamate, gen anpil chans, ogmante entèronaktivite lajounen espontaneman pwodwi. Vreman vre, rapò anvan yo sijere ke kèk interneuron nan zòn CA1 arespontaneously aktif (Sik et al., 1995; Maccaferri ak McBain, 1996; Oliva et al., 2000; Amilhon et al., 2015; Huh et al., 2016; Miri et al., 2016; ., 2018); sepandan, prèv definitif nan varyasyon dijounen nan tire espontane ineuron nan ipokanp la manke epi yo pral yon zòn enpòtan nan etid nan lavni ki ta ka bay insight sou malfonksyònman sirkadyèn ki asosye ak maladi ki enplike hyperexcitability nan rezo ipokanp la, ki gen ladan maladi alzayme a ak epilepsi.

Anplis de sa nan resevwa opinyon inhibiteur nan popilasyon lokal interneuron, gwo opinyon eksitasyon sou selil piramidal CA1 rive soti nan axons yo nan newòn prensipal nan zòn nan en CA3 (kolateral Schaffer; selil CA3pyramidal) oswa cortical a entorhinal (chemen tanperamonik). Egzamen sEPSCs te revele atrend pou D' excitation sou CA1 pyramidal cellules pou vin pi gran nan mitan lannwit pase pandan lajounen. Nan absans aksyon potansyèl depandan nerotransmeteur lage, sa a fenomèn pèsiste nan gason, men se pa nan fi, sijere ke ogmante eksitasyon lannwit nan fi se posiblite aksyon kondwi. Selil piramidal CA3 yo montre tou diferans dijounen nan eksitasyon, tankou selil lannwit yo montre pi gwo kouran kalsyòm, diminye apre ipèpolarizasyon, epi redwi adaptasyon frekans spike konpare ak selil lajounen (Kole et al., 2001). Ogmantasyon eksitasyon selil piramidal CA3 aswè a te kapab tradwi yon ogmantasyon sEPSC sou selil piramid CA1 nan mitan lannwit konpare ak lajounen.

Apre sa, nou te vle egzamine ki jan varyasyon lajounen nan transmisyon sinaptik eksitasyon ak inhibitor ta ka gen enpak sou eksitabilite newòn piramidal CA1. Yon etid anvan nan rats te twouve ke eksitabilite manbràn osilye atravè sirkadyèn, ak newòn yo te plis depolarize pandan lannwit subjectif / subjectif bonè bonè (Naseri Kouzehgarani et al., 2020). Yon etid resan te jwenn ogmante eksitabilite lannwit nan newòn piramidal sourit CA1 (Fusilier et al., 2021). Isit la, nou te repwodui rezilta anvan yo epi nou te elaji etid nou an pou nou konsidere diferans potansyèl sèks ak enfliyans aks ipokanp anteryè-posyè. An jeneral, nou te jwenn ke, nan yon kous sinaptik entak (sa vle di, san antagonist sinaptik), newòn piramidal CA1 yo te plis eksitan nan mitan lannwit konpare ak lajounen, kèlkeswa sèks. Enteresan, amelyorasyon eksitabilite lannwit pa t inifòm atravè aks anteryè-posyè ipokanp lan. Pandan ke newòn ki anrejistre nan tranch anteryè te tire plis potansyèl aksyon nan repons depolarize piki aktyèl yo epi yo pa montre okenn diferans lajounen nan potansyèl manbràn debaz, newòn dèyè yo te plis depolarize nan mitan lannwit men pa montre yon ogmantasyon estatistik siyifikatif nan mitan lannwit nan plizyè potansyèl aksyon te tire.

Konklizyon sa yo sigjere ke mekanis ki kache pou amelyore eksitabilite newòn yo ka diferan selon kote atravè anterior-posyèraks la. Pandan ke preparasyon tranch coronal nou an te vle di nou pa t 'kapab vrèman izole ipokanp ventral la soti nan ipokanp dorsal la, nou te obsève ke newòn ki soti nan tranch dèyè yo te montre karakteristik ki konsistan avèk done pibliye deja kolekte nan newòn piramidal ventralCA1, pandan y ap newòn ki soti nan tranch anteryè yo te konsistan avèk done newòn CA1 ki egzamine (ramidal CA1). Malik et al., 2016; Milior et al., 2016). Espesyalman, newòn dèyè (tankou vantral) yo te plis eksitasyon konpare ak newòn antérieure, rive nan to maxfiring pi bonè pase newòn antérieure, te gen pi wo rezistans antre, ak pi ba valè rheobase konpare ak ansyen ( dorsal-tankou) newòn. Bay diferans li te ye nan mòfoloji dendritik ak ekspresyon chanèl ion dorsal kont newòn ipokanp vantral (Bannermanet al., 2004; Fanselow and Dong, 2010; Marcelin et al., 2012; Dougherty et al., 2012, 2013; Hönigsperger et al., 2015; Kim and Johnston, 2015; Malik et al., 2016; Milioret al., 2016; Soltesz and Losonczy, 2018), li pa etonan ke mekanis ki kache diferans lajounen inexcitabilite ka diferan atravè popilasyon sa yo. eksitabilite newòn nan prezans antagonist sinaptik sijere ke entrées sinaptik omwen pasyèlman kontribye nan amelyorasyon nan eksitasyon lannwit. Sepandan, eksperyans nan lavni yo nesesè pou detèmine wòl espesifik tou de faktè sinaptik ak faktè intrinsèques nan reglemante diferans fizyoloji lajounen nan newòn piramidal CA1.

Anplis de sa, diferans ki genyen ant selil anvan ak dèyè yo te diminye nan prezans antagonist sinaptik, sijere ke faktè sinaptik ta ka omwen pasyèlman responsab pou kèk nan diferans rejyonal nou obsève. Li pral enteresan pou redui kijan ekspresyon ak fonksyon divès reseptè nerotransmetè ak chanèl iyon yo modile nan tou de lè nan jounen an ak kote sou aks longitudinal la. Yon benefis nan teknik patch avèg yo itilize nan etid prezan an se kapasite nan kolekte done ki soti nan newòn ki sitiye byen fon anba sifas la nan tisi a, kote sante selil yo ak viabilite yo pi gwo, men visualized vize newòn yo ta difisil. ; konsa, newòn piramidal nan tout zòn nan kouch selil piramidal CA1 te enkli nan etid la. Etid kap vini yo ap egzamine efè sèks ak lè nan jounen an atravè diferan subpopulasyon selil piramidal CA1 (egzanp, gwo twou san fon vs newòn supèrfisyèl) pral enfòmatif pou konprann fizyoloji kalite selil espesifik.

Ipokanp la se youn nan sikui ki pi etidye ak byen karakterize nan sèvo mamifè a. Sepandan, pi fò nan konesans sou ki jan sikwi sa a fonksyone baze sou etid ki fèt pandan jounen an sou rat, sitou gason, ki nan mitan lannwit. Si w pa konsidere faktè tankou lè nan jounen an ak sèks, sa mennen nan yon foto enkonplè nan fizyoloji ipokanp ak kijan li fonksyone dinamik nan plizyè kontèks. Sèks ak lè nan jounen an se konsiderasyon espesyalman enpòtan pou tradiksyon an enpòtans nan etidye ipokanp la nan modèl maladi tankou alzayme oswa epilepsi, ki enfliyanse pa ritm sirkadyèn epi ki ka afekte gason ak fanm yon fason diferan.

Li enpòtan pou sonje ke, eksepte pou eksperyans ki teste OLM, tout eksperyans nan etid sa a te fèt nan yon sik limyè-fè nwa. Se poutèt sa, etid nan lavni nan kondisyon konstan yo bezwen detèmine wòl nan sistèm sirkadyèn nan sou diferans obsève jounen an. Pandan ke sèlman pwen de fwa yo te egzamine isit la, li pral enteresan epi itil pou detèmine kijan fizyoloji ipokanp la dinamik atravè plizyè pwen tan nan sik sirkadyèn nan syans nan lavni. An konklizyon, etid sa a revele varyasyon lajounen nan fonksyon ipokanpsynaptik ak newòn ak souliye enpòtans pou konsidere sèks, ritm sirkadyèn, ak etewojenite newòn nan yon rejyon nan sèvo nan etid sikui neral yo.

Referans

Amilhon B, Huh CYL, Manseau F, Ducharme G, Nichol H, Adamantidis A, Williams S (2015) Parvalbumin interneurons of hippocampus melodi popilasyon aktivite nan frekans theta. Newòn86:1277–1289.

Bannerman DM, Rawlins JNP, McHugh SB, Deacon RMJ, Yee BK, Bast T, Zhang WN, Pothuizen HHJ, Feldon J (2004) Disosyasyon rejyonal nan ipokanp-memwa ak enkyetid. NeurosciBiobehav Rev 28:273–283.

Barker GRI, Warburton EC (2011) Ki lè ipokanp la enplike nan memwa rekonesans? J Neurosci 31:10721–10731.

Anplis RC, Rogers CO, Paul JR, Hablitz LM, Johnson RL, McMahonLL, Gamble KL (2017) GSK3 aktivite kontwole ritm nan ekspresyon jèn ipokanp revèy ak plastisit sinaptik. Hippocampus27:890–898.

Buijs RM, Soto Tinoco EC, Hurtado Alvarado G, Escobar C (2021) Sistèm sirkadyèn nan: soti nan revèy nan fizyoloji. Handb ClinNeurol 179:233–247.

Cao G, Nitabach MN (2008) Kontwòl sirkadyen nan eksitabilite manbràn nan Drosophila melanogaster lateral ventral revèy newòn. JNeurosci 28:6493–6501.

Chao OY, Huston JP, Nikolaus S, de Souza Silva MA (2016) Evalyasyon konkouran memwa pou objè ak kote: prèv pou diferan enpòtans preferansyèl nan cortical peririnal ak ipokanp ak efè pronostik nan yon neurokinin -3 R agonist.Neurobiol Learn Mem 130:149–158.

Chaudhury D, Wang LM, Colwell CS (2005) Règleman sikadyen ofhippocampal alontèm potansyasyon. J Biol Rhythms 20:225–236.

Colwell CS (2021) Defini dezòd sirkadyèn nan maladi neurodegenerative. J Clin Invest 131:e148288.

Cook RL, Kelso NE, Brumback BA, Chen X (2016) Estrateji analitik pou evalye asosyasyon ekspoze tan ki varye ak rezilta ki gen rapò ak VIH: konsomasyon alkòl kòm yon egzanp. Curr HIVRes 14:85–92.

Davis JA, Paul JR, McMeekin LJ, Nason SR, Antipenko JP, YatesSD, Cowell RM, Habegger KM, Gamble KL (2020) Rejim ki gen anpil grès ak gwo sikwoz afekte diferans ki genyen nan tan nan jounen an nan memwa travay espasyal sourit gason yo. Obezite (Silver Spring) 28:2347–2356.

For more information:1950477648nn@gmail.com