Ipokanp la, cortical prefrontal, ak cortical peririnal yo kritik pou memwa lòd sa a

Pou plis enfòmasyon:ali.ma@wecistanche.com

Résumé

Rechèch konsiderab nan rat ak imen endike ipokanp la ak cortical prefrontal yo esansyèl pou sonje relasyon tanporèl nan mitan estimilis, ak akimile prèv sijere cortical peririnal la ka patisipe tou. Sepandan, paramèt eksperimantal diferan anpil atravè etid yo, ki limite kapasite nou pou konprann konplètman kontribisyon fondamantal estrikti sa yo. Etid anvan yo varye nan kalite tanporèl lamemwayo mete aksan sou (egzanp, lòd, sekans, oswa separasyon nan tan), stimuli ak repons yo itilize (egzanp, sekans inik oswa repete, ak konpòtman ensidan oswa rekonpans), ak degre nan ki yo kontwole pou potansyèl faktè konfonn egzanp, efè prensipal ak resan oswa lòddefisi memwasegondè nan atik lapwoblèm memwa).Pou ede entegre rezilta sa yo, nou devlope yon nouvo tès paradigmmemwa ensidanpou yon seri esè inik nan evènman ak ansanm evalye lòd ak atik memwa nan bèt ki gen domaj nan ipokanp la, cortical prefrontal, oswa cortical peririnal. Nou te jwenn ke nouvo apwòch sa a te mennen nan lòd solid akmemwa atik, ak sa ipokanp, prefrontal ak perirhinal domaj oazaandikape memwa lòd. Konklizyon sa yo sijere ipokanp la, cortical prefrontal, ak cortical perirhinal fè pati yon gwo rezo estrikti esansyèl pou ensirans aprann lòd evènman yo nan.memwa epizod.

Leila M.Allen,RachelA.Lesyshyn, Steven J.O'Dell, Timothy A. Allen, Norbert J. Fortin

1Center for the Newrobiology of Learning and Memory, University of California, Irvine, CA 92697 2Depatman nerobyoloji ak konpòtman, University of California, Irvine, CA 92697 3Pwogram kognitif nerosyans, Depatman Sikoloji, Florida International University , Miami, FL 33199

ENTWODIKSYON

Kapasite pou òganize tanporèman eksperyans pèsonèl nan memwa se yon aspè defini nan memwa epizod, Plizyè apwòch yo te devlope pou mennen ankèt sou memwa pou "lè" evènman yo rive nan rat ak moun (egzanp, Hannesson et al.,2004a,b; Dere et al. al., 2005; Babb and Crystal, 2006; Kart-Teke et al., 2006; Barker et al., 2007; Fouquet et al., 2010; Allen et al., 2014) ak prèv konsiderab endike ipokanp la (HC) jwe yon wòl santral nan kapasite sa a (Eichenbaum, 2013; Davachi & DuBrow, 2015). Pou egzanp, nan rat, blesi HC afekte memwa lòd tanporèl, men se pa memwa atik (Chiba et al 1994; Fortin et al.2002; Kesner et al.2002; DeVito & Eichenbaum, 2011; Barker & Warburton, 201l; 2013). Newòn HC ranfòse ak rejoue sekans espasyal yo nan lòd yo te tire pandan aprantisaj la, sa ki sijere memwa pou sekans kote espasyal (Skaggs & McNaughton, 1996; Farooq et al., 2019). pandan twou vid ki genyen ant stimuli ("selil tan"; Pastalkova et al., 2008; MacDonald et al., 2013) ak diferansye ant atik yo prezante nan pozisyon sekans kòrèk oswa kòrèk ("selil sekans"; Allen et al..2016) . Menm jan an tou, nan imen, etid MRI yo te montre ke HC a siyifikativman aktive pandan kodaj oswa rekipere diferan fòm enfòmasyon tanporèl sou eksperyans yon moun (Cabeza et al., 1997; Hayes et al., 2004; Kumaran & Maguire, 2006; Lehn. , et al., 2009; Ross et al., 2009; Ekstrom et al., 2011; Tubridy & Davachi, 2011; Hsieh et al., 2014; Davachi & Dubrow, 2015; Reeders et al., 2018).

Klike sou tij Cistanche ak Cistanche pou memwa

Cortical prefrontal (PFC) se yon lòt estrikti ki te panse pou jwe yon wòl kle nan òganizasyon tanporèl memwa yo. Nan rat, blesi ak inaktivasyon tanporè nan PFC medyal afekte diskriminasyon lòd tanporèl pou objè ak kote espasyal (Mitchell & Laiacona, 1998; Hannesson, et al.2004a, b; Barker, et al., 2007; DeVito & Eichenbaum, 2011; Jayachandran; et al., 2019).Anplis de sa, newòn PFC medya yo montre soutni tire nan diferans ki genyen ant estimilis, ki ka ede asosyasyon estimilis pon atravè tan (eg Cowen & McNaughton, 2007; Gilmartin & McEchron, 2005). Genyen tou prèv ase nan syans imen ki enplike fonksyon konparab PFCin (al gade St. Jacques, et al., 2008; Jenkins & Ranganath, 2010; Preston & Eichenbaum; 2013; Hsieh & Ranganath, 2015; Reeders et al., 2018).

Anplis HC ak PFC, cortical perirhinal (PER) ka jwe yon wòl enpòtan tou. Malgre ke PER te pi souvan asosye ak memwa atik (Murray et al, 2000, Bussey et al, 2002; Murray et al, 2007; Barker & Warburton, 2011; Feinberg et al, 2012), akimile prèv sijere li ka tou kontribye nan lòd. memwa. Pou egzanp, yo panse PER fasilite reprezantasyon inite nan evènman ki rive atravè tan, konbine karakteristik tanporèl discontinuous nan yon sèl objè pèsepsyon nan memwa (Allen et al, 2007; Kholodar-Smith et al, 2008a; Kent & Brown, 2012). Newòn PER yo montre yon tire ki pèsistan nan eksitasyon sinaptik nan Vitra epi yo ka dire pou plis pase yon minit apre eksitasyon an sispann, sa ki sijere ke newòn PER yo kapab konekte evènman atravè espas tanporèl (Navaroli et al., 2012). Pi resamman, li te montre ke silans aktivite sinaptik nan medyal PFC-PER pwojeksyon aboli memwa pou sekans ki byen antrene nan odè (Jayachandran et al, 2019).

Sepandan, li enpòtan sonje ke gen varyasyon konsiderab nan paradigm yo itilize nan eksperyans ki anwo yo, ki fè li difisil pou konprann konplètman kontribisyon espesifik HC, PFC, ak PER. Premyèman, paradigm yo varye nan kalite memwa tanporèl yo mete aksan sou, ki gen ladan memwa pou lòd relatif evènman yo (egzanp, B ki te fèt anvan D) pou sekans espesifik kote yo te fèt (egzanp, A te swiv pa B, answit pa C, answit D)oswa pou separasyon tanporèl ant atik yo (egzanp A ki te fèt ~5 minit de sa, B~l minit de sa; gade Friedman,1993; Allen & Fortin,2013). Dezyèmman, kèk paradigm enplike ensidan

aprantisaj, yon aspè kle nan memwa epizòd (Zhou et al., 2012), tandiske lòt moun (sitou nan rat) rekonpanse prezantasyon estimilis oswa jijman lòd. Twazyèmman, gen kèk paradigm ki enplike yon seri evènman inik, yon karakteristik kle nan memwa epizòd, tandiske lòt moun enplike prezantasyon repete menm evènman yo. Finalman, kèk paradigm, tou tipikman nan wonjè yo, enplike lis kout nan stimuli (2 oswa 3 atik) kidonk sond lòd yo dwe gen ladan premye ak / oswa dènye atik echantiyon yo. Nan ka sa yo, jijman memwa tanporèl pa ka kontwole efè primasi oswa resan, ki ka lakòz diferans nan fòs memwa ant atik yo, ak pou lefèt ke yo te kapab rezoud lè yo sonje sèlman youn nan atik echantiyon yo (egzanp, bèt la te kapab sonje. sèlman dènye atik la ak Lè sa a, evite li nan tès la sonde).

Objektif etid sa a se ede entegre rezilta anvan yo lè yo evalye kontribisyon HC, PFC, ak PER nan tou de lòd ak memwa atik lè l sèvi avèk yon nouvo paradigm nan rat la. Premyèman, bati sou apwòch preferans espontane anvan yo, nou devlope yon travay ki teste lòd ensidan ak memwa atik pou yon seri evènman esè inik. Miyò, travay la sèvi ak yon seri long nan evènman (5 prezantasyon odè), ki diminye enfliyans nan efè primasi ak resan, diminye posiblite pou itilize memwa pou sèlman yon atik nan jijman lòd, epi tou li ofri yon paralèl pi bon ak syans imen. Dezyèmman, nou te fè selektif domaj nan HC, PFC, oswa PER epi dirèkteman konpare pèfòmans chak gwoup sou lòd ak memwa atik pou menm seri evènman yo. Nou te jwenn ke nouvo apwòch nou an te mennen nan lòd solid ak memwa atik e ke HC, PFCor PER domaj selektivman pwoblèm memwa lòd. Konklizyon sa yo sijere ke yon rezo laj nan estrikti se kritik pou fortwit aprann lòd evènman yo nan memwa episodik.

METÒD

Sijè

Sijè yo se rat gason Long Evans ki te peze 250-300 g lè yo rive (n= 52). Rat yo te loje endividyèlman nan kalòj polikarbonat rektangilè klè epi yo te kenbe sou yon sik limyè-fè nwa 12 èdtan (limyè etenn a 8:00 am). Tout tès konpòtman yo te fèt pandan faz nwa (peryòd aktif) nan kondisyon limyè anbyen wouj. Aksè nan manje ak dlo te san restriksyon anvan operasyon. Apre operasyon, rat yo te limite manje pou kenbe 85 pousan nan pwa kò yo gratis ak aksè gratis nan dlo pandan tout tès la. Tout metòd chirijikal ak konpòtman konfòme yo ak Komite Enstitisyonèl Swen ak Itilizasyon Animal University of California Irvine.

Operasyon

Blesi eksitotoksik yo te pwodwi lè l sèvi avèk perfusion lokal nan NMDA (Sigma, St.Louis, MO). Yo te pwovoke anestezi jeneral (5 pousan) epi kenbe pa izofluran (1-2.5 pousan) melanje ak oksijèn (800 ml/min). Lè sa a, rat yo te mete nan aparèy estereyotaksik la (Stoelting Instruments, Wood Dale, IL) epi yo te anestezi po tèt la ak Marcaine⑧(7.5 mg/ml, {{10}}.5 ml, sc). Zo bwa tèt la te ekspoze apre yon ensizyon midline ak ajisteman yo te fè asire bregma, lambda, ak sit ± 0.2 mm lateral nan liy mitan an te nivo. Pandan operasyon an, yo te bay tout rat glikopirrolat (0.2 mg/ml, 0.5 mg/kg, sc) pou ede anpeche pwoblèm respiratwa ak 5 ml solisyon Ringer ak 5 pousan dextrose (sc) pou hydrasyon. Apre yo fin retire zo ki kouvri sit perfusion yo ( gade anba a), NMDA te enfuze nan sèvo a lè l sèvi avèk yon 33-sereng kalib 10μ（Hamilton Company, Reno, NV）kondwi pa yon ponp perfusion motè (World Precision Instruments, Sarasota. FL) monte sou yon bra manipulateur stereotaxic. Zegwi a rete nan sit piki a pou 5 minit apre perfusion dwòg la pou pèmèt difizyon. Dorsoventral (DV) kowòdone yo te mezire nan dura mater la. Sijè yo te plase owaza nan youn nan senk gwoup yo: HClesion, PFC blesi PFC blesi, segondè vizyon korèks vizyèl (V2) blesi kontwòl, oswa kontwòl sham-opere.

Lezyon HC （n{{0}}）.一Seksyon zo ki kouvri sèt sit perfusion HC yo te reseke bilateralman epi yo te rete idrate nan saline esteril pandan perfusion. Seksyon zo a te retounen apre perfusion yo. Twa sit bilateral HC dorsal yo te vize jan sa a:-2.2 A/P,±1.0M/L,-3.0DV;{{7} }.0A/P,±1.8/L,-2.8 D/V;{-4.0A/P,±2.8 M/L, -2.6 D/V. Kat sit bilateral ventral HC yo te vize jan sa a: -4.8 A/P,±4.8 ML,6.5 D/V;-4.8 A/P,±4.5 M/L,{{29 }}.3D/V;-5.7 A/P,±4.9 M/L,-2.8,D/V;-5.7A/,±5.1ML, -5. {41}}.8 D/V. Chak sit HC te enfuze ak 200-225 nLof NMDA (85 mM; 50mg/mL) nan 200-250 nL/min.

PFC blesi (n {{0}}).—Ti twou yo te perçage dorsal nan sit perfusion yo vize cortical prelimbic PFC.PFC te enfuze bilateralman ak 25{{10}} nL NMDA. (85 mM; 50mg/mL) nan 200 L / min (3.2A / R, ± 0.75 M / L, -3.0 D / V soti nan dura) menm jan ak Sharpe ak Killcross (2012). PER blesi （n=11）. 一De twou yo te komanse fouye bilateralman（~-4 ak {-7mm A/P, ~ 1mm medyal nan Ridge tanporèl la) pou vis jete lank pou kenbe yon epande tisi (Kholodar-Smith et al.2008a) . Lè sa a, misk tanporèl yo te rale ale pou ekspoze zo tanporèl ak parietal jiskaske vout zigomatik la te vizib. Epandeuz tisi a te sekirize ant vis jete lank yo ak sifas enteryè misk tanporèl yo. Yo te reseke zo ki kouvri korèks tanporèl la (~2 mmx5 mm) epi yo te mete fragman an nan saline esteril. Fragman zo a te retounen apre perfusion yo. Sereng la (zegwi ki pa karo; Hamilton Company, Reno, NV) te pozisyone nan yon ang 45 degre soti nan sifas vètikal cortical tanporèl la, ak je zegwi a fè fas a vantral ak dèyè pou dirije koule NMDA nan direksyon PER. Perfusion NMDA (85 mM; 50mg/mL) yo te fè nan 7-8 sit (80 nL pou chak perfusion; 70nL/min; egalman espas nan ~ 0.5 mm) ki kouvri limit rostrocaud la nan PER soti nan -2.8 to-7.6 A/Prelativeto bregma(Burwell, 2001). Sèt piki yo te fè lè yon gwo veso sangen te prezan nan yon sit perfusion gen entansyon. Te pwent zegwi a mete ~ 1.5 mm nan cortical a parapò ak dura a.

Segondè kontwòl vizyèl cortical (V2) (n=8).-Ti twou yo te komanse dorsal nan sit perfusion V2 yo. Sit V2 yo te enfuze ak 250 nL NMDA (85mM) nan 200 L / min (-4 .5 A/P,±2.5 M/L;-0.8 D/V soti nan dura). Kontwòl ki fonksyone ak simulation (n=10).—Sijè sa yo te sibi menm pwosedi chirijikal ak gwoup blesi korespondan yo (konte: HC,4; PFC,4; PER,2), eksepte pa te fè perfusion NMDA. Apre blesi yo, ensizyon yo te suture ak abiye ak yon antibyotik aktualite. Rat yo te retounen nan kalòj lakay yo epi yo te kontwole jiskaske yo leve. Yon jou apre operasyon, rat yo te bay yon analgesic (Flunixin, 50 mg / ml, 2.5 mg / kg sc.) ak yon antibyotik aktualite yo te aplike nan sit la ensizyon. Rat yo te pèmèt yo retabli de operasyon pou apeprè de semèn anvan tès konpòtman.

Odè stimuli

Odoran yo te prezante sou 1" wonn pèl an bwa (Woodworks Ltd. Haltom City, TX), chak parfumé ak yon epis kay (gade Feinberg et al., 2012). Pèl yo te parfumé pou 48 èdtan nan yon melanj de sab lakou rekreyasyon ak yon sèl. epis.Pou chak rat, odè yo te chwazi pseudoazawa pou kontrebalans odè sou pozisyon seri atravè matyè yo epi pou evite odè repete.Odè yo te chwazi nan lis sa a: pipi, aniz, Basil, fèy lauri, kardamon, seleri, kannèl, lay, koryandè. , kimen, ane raje, fenouy, jenjanm, po sitwon, noutmèg, Rosemary, ba, marjolèn, mant, kale zoranj, paprika, tim, ak timerik Yo te enkli sab la pou dilye odè epi sèvi kòm yon odè ki konsistan pou tout pèl. Lis odè a, ansanm ak konsantrasyon odè nan sab la, te detèmine anpirik lè l sèvi avèk yon kowòt endepandan nan rat nayif pou ede asire nivo egalite preferans natirèl nan odè endividyèl yo (done yo pa montre). Rat yo te familyarize ak pèl an bwa anvan tès la pa mete plizyè pèl san odè nan kalòj lakay yo pou omwen de jou anvan tès konpòtman (Spinetta et al., 2008; O'Dell et al.,2011; Feinberg et al., 2012). Abitye ak pèl an bwa asire ke, pandan tès la, bèt yo konsantre envestigasyon yo sou odè a ajoute nan pèl eksperimantal yo.

Tès odè ak memwa atik

Rat nayif yo te okipe yon ti tan pou 3-5 jou apre premye arive ak pandan tout pwosedi konpòtman yo. Tout sesyon konpòtman yo te fèt nan kalòj lakay chak rat endividyèl. Tès konpòtman yo te kòmanse apre rekiperasyon apre operasyon epi li te pran plas pandan faz nwa a (peryòd aktif) nan kondisyon limyè anbyen wouj. Rat yo te kenbe nan 85 pousan nan pwa gratis-manje yo pandan tès konpòtman paske nou te jwenn rat pilòt ta mennen ankèt sou pèl pi long ak plis toujou lè lejèman manje-restriksyon (gade tou Feinberg, et al. 2012). Yon èdtan anvan tès konpòtman, yo te retire tremi manje ak boutèy dlo pou aklimate rat yo nan kondisyon tès yo. Yon seri senk odè yo te prezante kòm yon sekans evènman, ak chak prezantasyon odè separe pa yon entèval 20 minit (al gade Figi IA). Chak chaplèt te prezante nan sant kadran ki pi devan nan kalòj la ak tan ankèt (ki defini kòm sniffing ak bate nan ~ 1 cm nan chaplèt la) yo te anrejistre sou yon òdinatè pòtab lè l sèvi avèk lojisyèl ODLog. Sa ki enpòtan, pou asire echantiyon ekivalan nan tout odè nan seri a, kantite tan ki pase pran echantiyon premye odè a (ki disponib pou yon total de 30 s) te detèmine konbyen tan chak rat te pèmèt yo echantiyon chak odè ki vin apre yo (egzanp, si yon rat). te pase 4 s ap mennen ankèt sou odè A, nou ta asire ke odè B jiska E yo chak pran echantiyon pou 4 s). Sesyon tès kote yon rat pa t eksplore okenn echantiyon odè nan menm nivo ak premye odè a (nan yon fennèt 5 minit) pa te enkli nan analiz la. Pou anpeche kwa-kontaminasyon, yo te jete chak pèl apre nenpòt prezantasyon pandan echantiyon oswa tès, epi eksperimantè a chanje gan chak fwa yo te itilize yon nouvo pèl.

Memwa pou lòd la nan ki odè yo te prezante, ak memwa pou odè yo tèt yo, Lè sa a, te evalye lè l sèvi avèk yon sond lòd ak yon sond atik (al gade Figi IA). Pwofonde lòd la te administre 60 min apre lis echantiyon an epi li enplike prezantasyon de odè nan lis la (B vs.D). Travay pilòt nou an te endike ke rat te kapab tou fè lòt sond lòd pi wo pase nivo chans (egA vs C, C vs D), men pèfòmans sa a ka varye (menm jan ak rezilta nan Fortin et al., 2002). Kidonk, yo te chwazi yon sèl koup odè isit la pou maksimize pouvwa estatistik. Konfòm ak travay anvan yo (egzanp, Dere et al., 2005), nou te espere bèt yo eksprime memwa pou lòd evènman yo te rive nan preferans envestige atik ki te parèt pi bonè nan seri a. Pwofonde memwa atik la te administre 20 min apre pwofonde ki te bay lòd la (~80 min apre lis echantiyon an) e li te enplike prezantasyon de odè: mitan odè nan lis la ak yon odè roman (C vs X). Pwofonde atik la se yon kontwòl enpòtan pou asire ke rat yo sonje odè yo prezante sou lis la, ki eksprime kòm envestigasyon preferansyèl nan roman an / odè (sou odè a deja rankontre). Remake byen ke pou tou de sond lòd ak atik, pèl yo te mete nan kadran nan kalòj menm jan ak chaplèt echantiyon an epi yo te pozisyone apeprè 3 cm apa (gade Figi 1B), ak pozisyon gòch/dwat la balanse atravè rat. Tan eksplorasyon pou chak chaplèt te anrejistre nan ODLog.

Kondisyon sekans rapidman prezante

Nou menm tou nou teste menm gwoup yo nan yon vèsyon ki pi difisil nan paradigm nan, kote sekans atik yo prezante pi rapid (~45s ant atik yo). Tout pwosedi, ki gen ladan entèval yo retansyon anvan lòd la ak sond memwa atik (60 ak 80 min, respektivman), yo te otreman idantik.

Kondisyon kontwòl fòs memwa

Nou te fè yon eksperyans kontwòl nan yon kòwòt separe nan bèt nayif pou rann kont pou posibilite ke pèfòmans sou ankèt la te bay lòd tou senpleman depann sou diferans ki genyen nan fòs nan memwa nan atik echantiyon yo. Isit la, rat yo te bay yon seri de senk odè, ak chak prezantasyon odè separe pa yon entèval 20 minit matche paramèt travay prensipal yo. Imedyatman, chak rat te prezante yon odè nan sekans lan ansanm ak yon nouvo odè (eg,As.V,VBS.W,Cvs.X,Dvs.Y,E.vs.Z).Entèval ki genyen ant dènye echantiyon odè a ak tès sonde te 60 minit. Chak rat te resevwa senk sesyon (nan yon mòd kontrekilib), kote tout konparezon yo te fè (yon konparezon pou chak sesyon). Yo te teste yon sèl pozisyon sekans pou chak sesyon, pou chak jou, ak omwen yon jou konje ant sesyon tès yo. Chak sesyon enplike yon nouvo seri odè ki pa sipèpoze.

Analiz done

Valè DI yo varye ant plis 100 jiska -100 pousan. Valè pozitif yo koresponn ak yon preferans nan direksyon odè ki pi bonè nan pwofonde òdone a, ak odè roman an nan pwofonde atik la. Nòt negatif yo koresponn ak yon preferans anvè odè pita nan pwofonde òdone a, oswa odè a deja rankontre nan sond atik la. Yon nòt zewo endike pa gen okenn preferans pou swa odè (chans). yo te itilize nòt mwayèn chak rat pou analiz done yo.

Estatistik yo te fèt lè l sèvi avèk Prism 8. Done gwoup yo te analize lè l sèvi avèk analiz divèjans (ANOVAs) ak tès posthoc kontwole pou kantite konparezon fè (lè l sèvi avèk tès Holm-Sidak oswa koreksyon Bonferroni). Done gwoup yo eksprime kòm mwayen an ± erè estanda nan vle di (SEM). Yo te detèmine siyifikasyon estatistik lè l sèvi avèk p<>

Istoloji

Rat yo te administre yon surdozaj nan pentobarbital sodyòm (Euthasol, 390 mg / ml, 150 mg / kg, ip) epi yo te transcardially perfused ak 100 ml PBS ki te swiv pa 200 ml nan 4 pousan paraformaldehyde (pH 7.4; Sigma-Aldrich, St. , MO), Sèvo yo te post-fiks lannwit lan nan 4 pousan paraformaldehyde epi apre yo te mete yo nan yon solisyon sikwoz 30 pousan pou kriyopwoteksyon. Sèvo jele yo te seksyone sou yon mikrotom glisman (50 um; oryantasyon koronèl) nan kat seri seksyon imedyatman-adjasan pou yon tach vyolèt kresyl espesifik kò selilè ak yon tach NeuN espesifik newòn. Metòd egzak pou chak tach yo dekri an detay yon lòt kote (gade Materyèl siplemantè ki soti nan Kholodar-Smith et al., 2008a).

Analiz lezyon

Lè l sèvi avèk lojisyèl Image J ak Photoshop (vèsyon CS6), yo te estime kantite domaj nerotoksik nan HC, PER, PFC, ak V2, osi byen ke cortical entorhinal lateral, cortical enfralimbic, ak cortical cingulate anterior ki baze sou seri seksyon NeuN-tache. .

REZILTA

Dimansyon lezyon

HC blesi.-HC blese sijè te gen gwo blesi konplè nan HC a tout antye pandan y ap fib ki antoure yo te epaye (Figi 3A). Te gen yon mank klè nan tisi HC nan tout limit rostral-kawdal nan sèvo yo. Yo te fè analiz zòn blesi ki genyen de dimansyon lè l sèvi avèk seksyon NeuN-tache. An jeneral, 85.5±2.52 pousan nan ipokanp la te blese. Pa te gen okenn diferans nan domaj ki te pwodwi nan emisfè gòch la (85.72±2.77 pousan) konpare ak emisfè dwat la (85.36±2.26 pousan ;tio=0.17,p=0.87, paired-samples t -tès).

PFC blesi.-PFClesioned sijè te gen gwo blesi nan cortical prelimbic (PL), ak nan yon pi piti limit enfralimbic cortical (IL; Figi 3B). PL, IL, ak ACC yo te enkli nan yon analiz quantitative de dimansyon blesi zòn. PL te pi domaje (40.34 ± 3.25 pousan), ki te swiv pa IL (18.23±5.85 pousan) e te gen anpil ti domaj nan ACC (5.03 ± 1.60 pousan). Kantite domaj nan PL se menm jan ak sa ki te deja jwenn ak yon teknik blesi menm jan an (DeVito & Eichenbaum, 2011), sepandan, limit la nan domaj nan rejyon siplemantè-PL yo te redwi anpil nan etid sa a. Kidonk, malgre ti domaj andeyò rejyon an, nenpòt efè blesi sa yo gen anpil chans reflete fonksyon PL. Sèvi ak yon tès t-echantiyon pè, nou pa jwenn okenn diferans enpòtan nan domaj nan PL nan emisfè gòch la (37.96±3.55 pousan) konpare ak emisfè dwat la (42.72±3.86 pousan ;t{{26} }.40,p=0.09).

PER blesi.-Nan PER blese sijè, domaj la te santre nan tisi a kortik ki antoure sulcus nan rhinal mitan-posyè (Figi 3C) ak 58.32±4.27 pousan nan tout limit la nan PER blese (A/P -2). 0 rive -7.2). Majorite domaj la te fèt nan PER(A/P-4.0 rive nan-7.2), kote domaj mwayèn an jeneral te 80.23±4.54 pousan. Lè l sèvi avèk yon tès t pè echantiyon, nou te jwenn ke pa te gen okenn diferans nan domaj nan dèyè PER nan emisfè gòch la (76.34±5.30 pousan) konpare ak emisfè dwat la (84.13 ±5.08 pousan ;t10=-1.62). ,p=0.14). Te gen tou ti domaj nan pati nan cortical entorhinal lateral (LEC) ki sitiye imedyatman ventral nan zòn 35 nan PER (36.71±4.21 pousan). Kantite domaj la sanble ak sa ki te deja jwenn lè w ap itilize teknik blesi sa a (Kholodar-Smith et al.,2008a; Feinberg et al.2012).

V2 blesi.-V2 blesi rat te sèvi kòm yon kontwòl negatif pou demontre ke domaj nan cortical anlè HC, nan yon rejyon ki pa te deja asosye ak memwa sekans, pa afekte pèfòmans nan travay nou an. Domaj te lajman limite a V2, ak 40.38±3.27 pousan domaj an jeneral atravè rat. Nan kat nan rat yo, te gen ti domaj nan CAl inilateralman, ak nan de rat te gen ti domaj CAl bilateralman. Sepandan, domaj sa a pa t parèt afekte pèfòmans yo sou swa lòd oswa atik sond.

Blesi fo.—HC, PFC, ak PER (n{0}}, 4, ak 2, respektivman) rat pa t 'montre okenn prèv aparan nan domaj nan sèvo jan yo evalye ak tach histolojik NeuN. Kidonk, shams yo te entèprete kòm gen kapasite neral konplè ak nòmal pandan tout eksperyans konpòtman epi yo te konbine pou analiz ki vin apre yo.

Lòd ak memwa atik

Kòm espere, nivo pèfòmans yo te egalman wo nan bèt ki te opere ak V2. bèt ki blese, se konsa nou konbine yo pou fòme gwoup kontwòl la.

Pèfòmans sou sond memwa lòd.

Yo te itilize yon ANOVA yon sèl-fason pou egzamine diferans ki genyen nan Endis Diskriminasyon (DI) sou pwofonde òdone a atravè gwoup blesi yo. Te gen yon efè prensipal enpòtan nan Gwoup (Fy, 48=5.084, p=0.0039), ak konparezon posthoc te montre gwoup kontwòl la te siyifikativman diferan de gwoup HC, PFC, ak PER (Holm). -Sidak teste p's<0.05).one-sample-tests showed="" that="" the="" control="" group="" was="" significantly="" different="" from="" chance(di="0;" t17=""><0.0001),but the="" lesioned="" groups="" were="" not(hc:tu0="0.8667,p=0.4064;PFC:to" =1.941,p="0.0783;PER:t10=1.310,p=0.2196)." to="" limit="" the="" number="" of="" posthoc="" tests,="" pairwise="" comparisons="" among="" hc,="" pfc,="" and="" per="" groups="" were="" not="" directly="" tested;="" instead,="" group="" differences="" were="" examined="" using="" a="" group="" x="" probe="" interaction="" (see="" below).="" see="" figure="" 2a="" for="" a="" graphical="" representation="" of="" these="">

Pèfòmans sou sond memwa atik.

A one-way ANOVA on item memory performance did not show a significant difference across groups(Group effect: F3.48= 1.167,p=0.3320), and no group was significantly different from the control group (Holm-Sidak tests p's>0.05). Sèvi ak yon echantiyon t-tès kont chans (DI=0), tout gwoup yo te demontre yon preferans enpòtan pou odè roman an (odè X) konpare ak odè a prezante nan sekans la (odè; tout p yo).<0.001). see="" figure="" 2b="" for="" a="" graphical="" representation="" of="" these="">

Konparezon dirèk nan lòd ak atik sond.

Yo te itilize yon ANOVA de-fason repete-mezi pou konpare pèfòmans gwoup atravè kalite sond. Nou jwenn gwo efè prensipal Gwoup (F,48=5.80,p=0.002) ak Sonde (F1.48=32.55,p<0.001).however, the="" group="" x="" probe="" interaction="" did="" not="" reach="" significance="" (f3,48="1.96," p="0.133)indicating" that="" the="" pattern="" of="" results="" did="" not="" significantly="" differ="" across="" lesion="" groups,="" post-hoc="" comparisons="" revealed="" that="" di="" scores="" were="" significantly="" lower="" on="" the="" order="" probes="" relative="" to="" the="" item="" probes="" for="" the="" hc,="" pfc="" and="" per="" groups="" (bonferroni-corrected="" one-sample="" t-tests;=""><0.017), whereas="" the="" control="" group="" showed="" no="" significant="" difference.="" these="" findings="" strongly="" suggest="" that="" the="" deficit="" observed="" is="" selective="" to="" order="" memory="" and="" cannot="" be="" attributed="" to="" a="" secondary="" impairment="" in="" item="" memory.="" these="" data="" are="" displayed="" in="" the="" form="" of="" difference="" scores="" (dlorder-ditem)="" in="" figure="">

Kontwòl kondisyon ak analiz

Prezantasyon rapid nan lis echantiyon.

Pou disoye pèfòmans atravè gwoup yo, nou teste menm bèt yo sou yon vèsyon ki pi difisil nan travay la kote lis echantiyon an te prezante pi rapid (~45s ant atik yo). Nou te jwenn ke tout gwoup yo te montre gwo memwa atik (efè Gwoup ki pa enpòtan: F3, 41=1.48, p=0.24; tout gwoup ki montre yon echantiyon t-tès pi wo a 0 ,p<0.05).however, none="" of="" the="" groups,="" including="" the="" control="" group,="" showed="" clear="" order="" memory="" under="" this="" condition(non-significant="" group="" effect:="" f,41="1.09,p=0.365;" mean="" di="" for="" all=""><0.2), which="" makes="" it="" difficult="" to="" further="" interpret="" these="">

Fòs memwa.

We ran a control experiment in a separate cohort of naive animals to determine whether the memory strength of the different sample odors was significantly different at the time of the ordered probe. We found no significant differences in item memory across odor positions (F4.20=0.88,p=0.49), suggesting that all positions are remembered equally well (i.e., they have the same memory strength). Furthermore, all odor positions were significantly greater than chance exploration times for the novel odor(DI>0). Kidonk, li trè fasil ke fòs memwa ka kont pou jijman memwa lòd nan paradigm nou an.

Echantiyon odè.

Premye pèl odè nan faz echantiyon an te disponib pou rat la pou yon total de 30s. An jeneral, rat yo aktivman envestige li pou 4.14±1.49s (mwayèn ± 1 std; mwayèn sou 3 sesyon pou chak sijè). Tan echantiyon sa a te konpare atravè sesyon yo ak gwoup blesi yo lè l sèvi avèk yon ANOVA repete-mezi. Nou te jwenn ke rat diminye tan echantiyon yo genyen sou twa sesyon yo (vle di 4.82s, 4.67s, ak 4.13s respektivman; siyifikatif efè prensipal tan pran echantiyon; F,.138=24.06,p<0.001), but="" that="" this="" effect="" did="" not="" differ="" across="" groups(non-significant="" session="" lesion="" interaction;f9,138="1.18,p=0.31).There" was="" a="" significant="" main="" effect="" of="" group="" (f146="3.339," p="0.027)," though="" the="" means="" were="" very="" close(3.85s,4.39s,="" 5.00s,="" and="" 3.88s="" for="" controls,="" hc,="" pfc,="" and="" per,="" respectively).="" a="" post-hoc="" holm-sidak="" test="" revealed="" slightly="" longer="" sample="" times="" in="" pfc="" animals="" relative="" to="" controls=""><0.037), but="" no="" other="" group="" differences="" were="" observed(p's="">0.05). Diferans ti gwoup sa a pa gen anpil chans pou yo te konfonn rezilta nou yo; byenke sa a te kapab mennen nan yon ti kras pi wo-lòd ak pèfòmans memwa atik nan gwoup la PFC. Sa ki enpòtan, efè sa a esansyèlman dekonpoze pa nòt diferans yo montre nan Fig 2C. Kontwòl kle isit la se ke, pou chak bèt, nou egalize tan ankèt nan yon prezantasyon sekans.

Diskisyon

Sèvi ak yon nouvo paradigm memwa aksidantèl, nou evalye efè domaj selektif nan HC, PFC, oswa PER sou lòd ak memwa atik. Nou te jwenn ke chak nan twa gwoup blese yo te siyifikativman andikape sou memwa lòd parapò ak kontwòl yo e ke defisi yo te nan grandè konparab. Sa ki enpòtan, nou te jwenn tou ke tout gwoup blesi yo te montre nòmal atik memwa, ki endike ke kapasite yo nan sonje atik yo prezante yo rete entak (sa vle di, defisi yo te espesifik nan yon enkapasite pou sonje lòd yo). Pandan ke yo te deja montre estrikti sa yo enpòtan pou diferan fòm memwa tanporèl, te gen yon varyasyon konsiderab nan demann travay atravè etid yo e konsa yon bezwen evalye kontribisyon yo nan menm eksperyans la. Etid prezan an ede entegre rezilta sa yo anvan yo lè yo demontre ke HC, PFC, ak PEReach jwe yon wòl kle nan sonje sekans evènman inik nan esè, yon karakteristik fondamantal nan memwa epizòd.

Entegre karakteristik kle nan memwa epizòd nan yon sèl paradigm

Memwa epizodik enplike nan sonje seri eksperyans nan lavi chak jou nou an, ki fortwit kode ak rekipere jan sa nesesè (Tulving, 1972; Allen & Fortin, 2013). Se poutèt sa, lè modèl memwa epizod nan bèt, li enpòtan pou pran nati ensidan nan kodaj epizod (eg, Dere et al., 2005; Zhou et al, 2012). Pou fè sa, nou devlope yon vèsyon ensidan nan yon paradigm nou. te itilize deja pou evalye lòd ak memwa atik, kote bèt yo te rekonpanse klèman pandan echantiyon atik ak tès tès (Fortin et al, 2002).

Paradigm sa a ale pi lwen pase efò anvan yo pa entegre nan yon sèl apwòch karakteristik kle nan lòt modèl nan memwa episodik (eg, Chiba et al., 1994; Mitchell & Laiacona, 1998; Fortin et al, 2002; Kesner et al., 1998; al, 2002; Hannesson et al., 2004a, b; Babb and Crystal, 2006; DeVito & Eichenbaum, 2011; Barker & Warburton, 2011; Warburton et al, 2013). Premyèman, pou konsantre sou kodaj ensidan ak rekiperasyon, prezantasyon odè yo pa te rekonpans pandan lis echantiyon an oswa tès sonde. Olye de sa, nou te pwofite tandans wonjè yo pou eksplore nouvo estimilis pou evalye memwa, yon apwòch lòt moun devlope ak valide (gade Ennaceur, 2010). Plis espesyalman, lè prezante ak de stimuli, nou te jwenn ke bèt kontwòl preferans eksplore pi bonè nan de atik yo sou pwofonde a te bay lòd, ak odè a roman sou pwofonde nan atik, ki nou te itilize kòm yon endikatè nan lòd ak memwa atik, respektivman. Nou kwè ke preferans pou odè ki pi bonè a se yon estrateji ki gen rapò ak etoloji ki gen rapò ak pi bon konpòtman manje (egzanp, rat la gen plis chans jwenn manje oswa dlo ranpli nan yon pozisyon pi bonè pase yon pozisyon pita paske gen plis tan pase; se Allen & Fortin. ,2013). Konpòtman sa a ta ka sipòte lè yo asosye atik espesifik ak pozisyon sekans yo oswa reprezantasyon kontèks tanporèl la oswa atravè asosye sekans pè (egzanp, Allen et al.2014.Jayachandran et al,2019; Long & Kahana,2019). Dezyèmman, pou konsantre kodaj la sou estimilis olfactif la, odè yo te prezante sou pèl an bwa ki otreman idantik nan tout lòt atribi sansoryèl epi yo te itilize chak pèl sèlman yon fwa pou evite kontaminasyon ak bèt la oswa kabann (gade Feinberg, et al., 2012). ; O'Dell, et al.2012, Spinetta, et al.,2008).Anplis de sa, tout pèl yo te prezante nan menm kote a, ak konfigirasyon gòch-dwat yo sou tès yo pwofonde yo te counterbalanced atravè bèt ak sesyon yo, fè kote espasyal pa enpòtan pou pèfòmans. Twazyèmman, pou kontwole posiblite pou memwa lòd yo ta ka tou senpleman akòz diferans ki genyen nan fòs memwa ant de atik yo, nou asire ke tan ankèt la te ekivalan atravè odè (pou chak lis ak bèt). Finalman, nou te itilize yon lis echantiyon ki pi long pase lòt paradigm (nan ka sa a, 5 prezantasyon odè). Itilizasyon senk atik nan lis echantiyon an te pèmèt nou konsantre lòd nou yo ak atik sond sou mitan twa atik yo, ki te montre yo dwe nan fòs memwa konparab nan eksperyans kontwòl nou an (Dl a nan ~ 0.6), epi evite sond lòd ki enplike nan. premye oswa dènye echantiyon atik (ki ka konfonn pa efè primasi oswa resan).

Youn nan konklizyon konpòtman inatandi te ke vèsyon an rapid nan travay la (~ 45 s ant atik pandan echantiyon) echwe pou pou montre memwa lòd serye nan kontwòl. Pandan ke travay pilòt nou an te montre ke vèsyon rapid sa a ta ka lakòz memwa lòd detekte, gwoup kontwòl la nan etid la prezan pa t 'siyifikativman diferan de chans. Yon gade pi fon nan pèfòmans bèt kontwòl endividyèl yo sijere ke yon ti gwoup te konpòte yo tankou bèt pilòt nou yo pandan y ap rès la echwe pou pou montre efè a, ki te lakòz ogmante varyasyon. Itilizasyon travay sa a nan lavni ka benefisye de varye sistematik longè entèval yo pou ede eklere relasyon ki genyen ant reta atik yo ak fyab/fòs memwa lòd ki rezilta yo.

Kontribisyon HC, PFC, ak PER nan memwa pou lòd evènman yo

Nan ankèt la te bay lòd, nou te jwenn ke kontwòl, yon gwoup konbine HC, PFC, ak PER shams osi byen ke V2 blesi (yon kontwòl negatif), demontre yon preferans enpòtan pou odè a ki te fèt pi bonè nan sekans lan (odè B), sijere ke yo gen memwa entak pou lòd evènman yo. Sepandan, rat yo te bay yon blesi swa HC, PFC, oswa PER tout te montre yon mank de preferans pou swa odè B oswa D, ak Se poutèt sa pa gen okenn prèv nan memwa lòd. Sou pwofonde atik la, tout gwoup yo te demontre yon preferans enpòtan pou odè roman an (odè X), sijere ke yo te gen memwa konparab pou atik yo prezante sou lis la epi, kidonk, ke defisi memwa lòd la pa t tou senpleman yon konsekans yon echèk. sonje odè yo prezante. Konklizyon sa a sou memwa atik ki sove apre domaj HC, PFC, oswa PER yo konsistan avèk rapò anvan yo. Pou egzanp, li te deja montre ke HC oswa PFC pa nesesè pou diskriminasyon kado (Feinberg et al., 2012; Barker, et al, 2007; Fortin, et al., 2002; Mitchell & Laicona, 1998). Anplis de sa, nan yon travay ki gen rapò, blesi PER pa te mennen nan defisi nan memwa rekonesans odè pou kalite odè yo itilize isit la (odè nan kay la) nan nenpòt nan entèval retansyon yo teste (5 min a 48 èdtan), menm si rekonesans nan sosyal / odè. te gen pwoblèm nan entèval retansyon long (Feinberg, et al.2012).

Konklizyon nou yo ki konsistan avèk etid blesi anvan yo nan rat, ki te enplike HC a nan lòd memwa lè l sèvi avèk yon varyete de paradigm (Kesner & Novak, 1982; Chiba, et al 1994; Mitchell & Laiacona, 1998; Fortin, et al, 2002; Kesner. , et al.2002; DeVito & Eichenbaum, 201l; Barker & Warburton, 2011; 2013) ak syans nerosikolojik ak neuroimaging nan imen (Cabeza et al, 1997; Hayes et al, 2004; Kumaran & Maguire, 2006; Lehn, et al. ,2009;Ross et al.,2009;Ekstrom et al.2011;Tubridy &Davachi,2011;Hsieh et al.,2014;Davachi&Dubrow,2015;Reederset al.,2018; pou revizyon Long & Kahana,2019). Konklizyon nou yo bati sou etid anvan sa yo lè yo montre ke HC a jwe yon wòl kle nan kodaj inceidental la ak rekipere nan sekans nan nonspatialepisodes, apre yo fin kontwole enfliyans nan konfonn nan efè primasi ak resan. Ki jan HC fè fonksyon sa a rete pou detèmine. Yo te montre newòn HC yo bay enfòmasyon sou kontèks tanporèl kote evènman yo te fèt (egzanp, Manns et al.,2007; MacDonald et al.,2013; Allen et al.2016) epi yo panse HC a sèvi ak kalite siyal espas-temporal sa a. pou fòme memwa epizòd lè yo konekte enfòmasyon sou evènman endividyèl yo ak kontèks espasyal ak tanporèl kote yo te fèt (Allen & Fortin, 2013; Knierim, 2015; Eichenbaum, 2017). Elisid pwosesis sa a pral mande pou anrejistre aktivite elektwofizyolojik pandan kodaj aksidantèl la ak rekipere yon sekans evènman yo.

PFC te enplike tou nan memwa lòd nan tou de travay diskriminasyon espasyal ak objè nan wonjè (Barker et al., 2007; Hannesson et al, 2004a, b; DeVito & Eichenbaum, 2011; Mitchell & Laicona, 1998; Fuster, 2001) ak moun. (Staresina & Davachi, 2009; Jenkins & Ranganath, 2010; Tubridy & Davachi, 2011; Allen & Fortin, 2013). Done nou yo konsistan avèk sa a epi kontribiye nan kantite prèv k ap grandi ki montre PFC nesesè pou memwa ensidan pou sekans epizòd ki pa espasyal. Rezilta ki sot pase yo sijere ke PFC ka patisipe nan kontwole kijan sekans yo rekipere nan magazen memwa HC depann sou demann konpòtman aktyèl (Jayachandran et al, 2019: Schmidt et al.2019). Syans nan lavni ki sèvi ak inaktivasyon pasajè nan travay sa a ka itil nan elisid wòl espesifik PFC nan kodaj ak rekipere sekans evènman jijman inik.

Malgre ke silans tèminal PFC meday nan PER yo te montre deranje memwa sekans (Jayachandran et al., 2019), sa a se premye rapò ki montre ke blesi nan PER lakòz yon defisi espesifik nan memwa lòd ensidan. Efè sa a ki konsistan avèk prèv anvan yo ke PER enplike nan pon souvni tanporèl nan kondisyone laperèz tras ak inite estimilis discontinuous (Kholodar-Smith, et al., 2008a, b; Navaroli, 2012). Anplis de sa, Barker et al. (2007) rapòte ke rat ki gen blesi PER yo gen defisi nan memwa lòd, men selektivite nan efè sa a te klè paske yo te jwenn tou defisi enpòtan nan memwa rekonesans. Genyen tou enkyetid ke etid yo te konte sou rekonesans objè, ki se sansib a blesi PER (egzanp, Murray & Richmond.2001; Bussey et al.,2005), e ke sekans yo te sèlman konpoze de de atik ki ka konfonn. pa efè primasi ak resan. Efè PER yo obsève isit la klarifye ke wòl PER nan memwa pwolonje pi lwen pase pèsepsyon objè milti-karakteristik lè li montre efè blesi yo ka espesifik nan memwa pou lòd, PER se konnen yo dwe patisipe nan modulation koule nan enfòmasyon nan mitan HC, PFC. , ak rejyon entorhinal (eg Paz et al 2007), ak wòl modulation sa a ka kle nan kodaj la ak rekipere nan sekans evènman yo.

Konklizyon

Nou devlope yon nouvo paradigm memwa lòd ak atik ki entegre karakteristik kle nan lòt modèl memwa epizod epi demontre ke HC, PFC, ak PER yo tout enpòtan pou memwa lòd. Pandan ke sa yo se konklizyon enpòtan, enpèfeksyon prensipal la nan etid la se ke modèl la nan rezilta yo pa t 'siyifikativman diferan atravè twa gwoup yo blesi epi, kidonk, pa t' fè limyè sou kontribisyon yo respektif nan estrikti sa yo. Enkapasite nou pou jwenn diferans ki genyen ant gwoup blesi yo te sitou akòz konsepsyon eksperimantal la, ki enkli anpil gwoup. Pandan ke konsepsyon sa a te pèmèt nou teste wòl nan chak estrikti nan menm eksperyans la (yon objektif kle nan etid la), konparezon par ant gwoup blese yo te Inposibl akòz bezwen an kontwole pou kantite tès posthoc ki fèt. Nou te espere ke vèsyon an rapid prezante nan travay sa a ta ka ede diferansye wòl yo nan estrikti sa yo atravè echèl tan, men malerezman, vèsyon altènatif sa a pa te lakòz memwa lòd solid nan matyè kontwòl yo. Yon lòt faktè ki ka kontribiye tou nan mank de diferansyasyon ant efè HC, PFC, ak PER se itilizasyon blesi pretraining, ki afekte tout etap memwa (sa vle di, konsolidasyon kodaj, ak rekiperasyon). Etid nan lavni ki sèvi ak inaktivasyon pasajè yo ka pi apwopriye pou revele andikap diferans, lè yo bay yon opòtinite pou vize yon etap espesifik. Ansanm, rezilta sa yo sijere ke HC, PFC, ak PER yo fè pati yon rezo gwo estrikti esansyèl pou ensidswit aprann lòd la. nan evènman nan memwa epizòd. Elicide nati espesifik nan kontribisyon respektif yo, osi byen ke mekanis neral kache yo, yo pral mande pou plis envestigasyon.