Механизам кола који повезује прошло и будуће учење кроз промене у перцепцији, први део

Формирање дуготрајне меморије је енергетски скупо. Неурални механизми који воде животињу да идентификује плодне асоцијације стога имају важне предности за преживљавање. Овде разјашњавамо механизам кола у Лимнаеи, који омогућава меморији да обликује нову формацију меморије кроз промене у перцепцији. Конкретно, снажно класично условљавање покреће позитивну промену у перцепцији која олакшава снажно учење накнадне и иначе неефикасне слабе асоцијације.

Дуготрајно памћење је једна од најважнијих врста памћења у људском мозгу. То је основа да људи уче нова знања и искуства у свакодневном животу. Кроз дугорочну меморију, људи могу боље разумети и носити се са разним проблемима у животу и побољшати своју интелигенцију и способност размишљања. Меморија је способност људског мозга да управља памћењем, што одређује количину и квалитет информација које људи могу запамтити и сачувати.

Постоји нераскидива веза између дугорочне меморије и памћења. Само уз боље памћење људи могу боље да користе и примењују дугорочну меморију и из ње боље стичу знања и искуства. У исто време, дугорочно памћење такође може да унапреди побољшање памћења. Јер ако људи често уче нова знања у свом животу и наставе да акумулирају и примењују нова знања, они постепено могу да побољшају ниво памћења.

Да би дугорочна меморија и памћење функционисали ефикасније, људи треба да обрате пажњу на неке методе. Пре свега, обратите пажњу на детаље и пажњу, и обратите пажњу и запамтите важне информације што је више могуће у учењу, послу и животу. Друго, можете побољшати своје памћење кроз континуирани тренинг, као што је читање, играње игрица или редовне вежбе да бисте побољшали способност памћења мозга. Поред тога, одржавање позитивног става и радозналости, као и спремност на стално прихватање нових знања и искустава такође су важни фактори за побољшање дугорочног памћења и памћења.

Укратко, дугорочно памћење и памћење су пар фактора који се међусобно појачавају. Само ако пружимо пуну игру и једнима и другима, можемо имати више користи у животу и искористити своју интелигенцију и способности размишљања. Зато активно учимо, обраћајмо пажњу на детаље, будимо радознали, прихватајмо нова знања и искуства и стално унапређивајмо своје памћење и способности дугорочне меморије. Види се да треба побољшати своје памћење. Цистанцхе десертицола може значајно побољшати памћење јер је цистанцхе десертицола традиционални кинески медицински материјал са многим јединственим ефектима, од којих је једно побољшање памћења. Ефикасност млевеног меса потиче од различитих активних састојака које садржи, укључујући киселину, полисахариде, флавоноиде, итд. Ови састојци могу да унапреде здравље мозга на различите начине.

Кликните на суплементе да бисте побољшали памћење

Приступи дисекције кола откривају одговорну неуронску контролну мрежу, коју карактерише мотив узајамне инхибиције. Ово истовремено поставља перцептивно стање и делује као главни контролер за успостављање новог учења. Манипулација фармаколошким кругом ин виво у потпуности замењује снажно учење парадигме, померајући мрежу у пријемчивије стање како би се омогућило касније учење слабе парадигме.

Дакле, перцептивна промена пружа канал за повезивање прошлости и будућности меморије. Предлажемо да овај механизам упозорава животиње на периоде богате учењем, снижавајући праг за ново стицање меморије.

УВОД

Учење и формирање дугорочне меморије (ЛТМ) су важни, али енергетски скупи процеси, посебно за животиње са ограниченим метаболичким буџетом (1, 2). Као такве, неуронске стратегије које би могле помоћи у идентификацији најрелевантнијих или најплодоноснијих асоцијација ће вероватно бити веома корисне за опстанак. Неуронски механизми који подржавају такво вођено учење, међутим, нису успостављени. Кандидат да помогне у образовању новог памћења је претходно искуство животиње, али се слабо разуме како би прошло и будуће учење могло бити повезано.

Један потенцијални увид долази из студија на људима које указују на то да претходно учење подешава перцепцију путем модулације пажње, која води перцептивну обраду у будућим задацима и побољшава перформансе (3–5). Ово отвара интригантну могућност да промене перцепције могу бити важан канал који служи за повезивање прошлих и нових учења.

Једноставни модели бескичмењака су у великој мери коришћени да би се разјаснили фундаментални неуронски механизми за учење и селекцију акције (6–14). Овде смо користили Лимнаеа, успостављени систем мекушаца (15–22), да директно испитамо однос између памћења, перцепције и новог учења. Ова животиња може брзо да формира асоцијације између стимуланса након једне сесије тренинга са резултујућом меморијом која траје неколико недеља (23, 24).

Неурони у централном нервном систему су велики, препознатљиви и доступни, а основна кола за изражавање условљеног одговора су опширно окарактерисана (15, 25–27), што ово чини убедљивим избором за детаљан начин понашања и на нивоу кола. истраге. Овде смо животиње подвргнули двема врстама апетитивних класичних парадигми условљавања, јакој која изазива стабилан ЛТМ и слабом која то не чини. Када се представља секвенцијално (јак па слаб), условљени стимулус који се користи у парадигми слабог тренинга затим производи робустан условљени одговор.

Користећи и бихејвиорална и електрофизиолошка очитавања, показујемо да док животиња првобитно перципира стимулусе који се користе током слабог тренинга као двосмислене/бистабилне (и позитивне и негативне), претходно снажно учење помера ову перцепцију у стабилно позитивно стање. Такође идентификујемо одговорно контролно микроколо, показујући да оно функционише тако што контролише компетитивне интеракције између два антагонистичка понашања храњења, омогућавајући да се праг за позитивне асоцијације учења динамички мења.

Фармаколошка репликација измењене перцепције ин виво може у потпуности да замени стицање снажног памћења, пристрасујући мрежу ка пријемчивијем стању како би се омогућиле нове позитивне асоцијације. Наша студија открива кључни механизам за повезивање прошлог и будућег учења кроз промене у перцепцији. Претпостављамо да ово служи да сигнализира животињи потенцијално окружење богато учењем, омогућавајући формирање нових позитивних асоцијација на знакове који би иначе били игнорисани.

РЕЗУЛТАТИ

Претходно учење олакшава стицање новог памћења

Лимнаеа формира робусна и дуготрајна сећања након само једног упаривања неутралног и корисног стимулуса (23, 24). Овде смо искористили овај систем да бисмо испитали како различити догађаји учења међусобно делују. Успоставили смо два различита протокола обуке: Први је користио једно упаривање амил ацетата [АА; условљени стимулус (ЦС)] и 0.33% сахарозе [С; безусловни стимулус (УС)], изазивајући ЛТМ (17) који је изражен као повећан одговор храњења на ЦС тестиран 4 или 24 сата након тренинга (сл. 1, А и Б; слика С1А; и филм С1).

На основу робусности наученог исхода, класификовали смо ово као „јаку“ парадигму обуке. У другом протоколу смо упарили алтернативни ЦС, гама-ноналактон (ГНЛ), који се није разликовао од АА по свом дејству неутралног стимулуса (слика С1Б), са нижом концентрацијом сахарозе (с; {{2} }.11%, САД). Ово упаривање није било довољно да изазове памћење када је тестирано 1, 3, 4 или 24 сата након тренинга (сл. 1Ц и сл. С1Ц) и стога је класификовано као „слаба“ парадигма тренинга. Затим смо испитали да ли интеракције између ових протокола обуке могу утицати на исход учења. Да бисмо то урадили, успоставили смо двоструку парадигму тренинга у којој су животиње добиле јаку обуку праћену, након 4-сатног интервала, слабу обуку (слика 1Д). Приметно, користећи овај протокол, открили смо да је робустан ЛТМ сада формиран због слабе обуке (сл. 1Д и сл. С2А).

Овај исход није објашњен генерализацијом стимулуса јер сам јак тренинг (АА + С) није променио ГНЛ одговор у поређењу са наивним животињама (сл. 1Д и сл. С2А). Штавише, памћење након јаког тренинга (АА + С) није поремећено слабим тренингом (ГНЛ + с), што потврђује да није дошло до ретроактивне интерференције између сећања (сл. 1Д и сл. С2А). Ефекат такође није зависио од тога који је ЦС коришћен у јаком или слабом тренингу; преокретање парадигме да се користи ГНЛ као ЦС у јаком тренингу и АА као ЦС у слабом тренингу такође је произвело исти исход (сл. С2Б). У тесту постојаности слабе меморије за тренинг након јаког тренинга, показали смо да је траг меморије и даље присутан 48 сати касније (слика С2Ц). Сама презентација јаког УС 4 сата пре слабог тренинга није повећала ГНЛ одговор (сл. С2Д), што сугерише да је ефекат посебно зависио од стицања претходне јаке меморије.

Да бисмо даље тестирали неопходност претходног снажног стицања памћења, извели смо двоструку парадигму тренинга у којој су животиње добиле два слаба дела тренинга у размаку од 4 сата (АА + с/ ГНЛ + с или ГНЛ + с/АА + с) и открили да постоји није било меморије ни за један ЦС (сл. С2Е). Затим смо размотрили важност временског интервала између јаког и слабог тренинга. Открили смо да је слаб тренинг био довољан да изазове ЛТМ када се представи између 30 минута и 4 сата након јаког тренинга, што сугерише да постоји критичан временски оквир након учења у којем се може олакшати нова меморија (слика С3А).

На крају, утврдили смо важност временског поретка тренинга, посебно да ли јак тренинг може ретроактивно побољшати траг памћења изазван слабим тренингом. Открили смо да слаб тренинг није довољан да изазове ЛТМ када је претходио јаком тренингу за 4 сата (сл. 1Е и сл. С3Б), показујући да ефикасност слабог тренинга критично зависи од претходног јаког тренинга. Заједно, ови резултати сугеришу да претходно стицање и консолидација јаке меморије делују на снижавање прага за ново учење са апетитом.

Претходно учење мења перцепцију новог догађаја учења

Како претходно снажно учење побољшава формирање нове меморије? Узимајући у обзир стриктан редослед потребног тренинга (јака па слаба), претпоставили смо да би јака меморија могла да промени перцепцију животиње о комбинацији ЦС + УС током каснијег слабог тренинга, повећавајући позитивну вредност слабог тренинга тако да асоцијација постаје појачана.

Да бисмо тестирали ову идеју, искористили смо чињеницу да се перцепција представљеног стимулуса, од позитивног до негативног, може очитати директно у Лимнаеи квантификовањем броја догађаја ингестије и егесције који се дешавају (Слика 2А) (16) . Током упаривања ЦС + УС у слабом протоколу тренинга, животиње су извеле мешавину уједа ингестије и егестије, често превртајући између напада два понашања (слика 2Б). Насупрот томе, када је томе претходила јака обука, однос ингестије и ингестије је био значајно већи (слика 2, Ц и Д) и више животиња није извело уједе за гутање као одговор на слаб тренинг (слика 2Е).

Штавише, да бисмо испитали перцептивну стабилност током слабог тренинга, упоредили смо парове угриза изазваних током ЦС + УС презентације да бисмо утврдили да ли су се пребацивали између стања (гутање/егест и егест/ингест) или су остали стабилни (ингест/ингест и егест/егест) . Ово је открило значајно смањење вероватноће прелаза између стања, што сугерише да претходни јак тренинг мења и стабилизује перцепцију тренинга (слика С4, А до Е). Само приказивање јаког тренинга УС, 4 сата пре слабог тренинга, није изазвало никакву промену у понашању гутања/егестије у поређењу са животињама које нису добиле јак тренинг УС, показујући да је енергетска вредност само високе сахарозе током јаког тренинга била није извор пристрасности према понашању приликом гутања (сл. С5, А до Д).

Штавише, претходни слаб тренинг (АА + с) 4 сата раније такође није променио перцепцију каснијег слабог тренинга, потврђујући да је стицање претходног снажног памћења неопходно да би се променила перцепција слабог тренинга (сл. С5, А до Д). Такође смо искључили могућност да је претходна јака или слаба обука једноставно мењала одзив на ЦС или УС који се користио у слабом тренингу (сл. С6, А до Д). Заједно, наши налази показују да наивне животиње перципирају ЦС + УС који се користи током слабог тренинга као двосмислен/бистабилан стимуланс и да претходни јак тренинг помера перцепцију животиње о слабом тренингу у стабилно стање, пристрасно изражавање понашања у правцу позитивног (гутања) у односу на негативно (егестивно) понашање.

Промене у перцепцији слабе обуке вођене су променама стања мреже

Затим смо кренули да идентификујемо неуронске промене које су у основи промене у перцепцији ЦС + УС који се користи током слабог тренинга који је у корелацији са новим стицањем меморије. Ово је лако постићи у Лимнаеи захваљујући веома доступним и добро дефинисаним неуронским круговима који контролишу њено понашање у храњењу. Конкретно, направили смо интрацелуларне снимке из мотонеурона за храњење са преклапањем фазе, Б11, који обезбеђује очитавање релативне активности у круговима за ингестију и егестију и на тај начин служи као ин витро мера стања унутрашње мреже (слика 2Ф). У изолованим мозговима, где су сензорни путеви били одсутни, упоредили смо ово очитавање код обе наивне животиње са онима које су претходно биле обучене.

У складу са нашим налазима ин виво, препарати од наивних животиња показали су многе обрасце ритмичке активности за које се зна да су у основи циклуса егесције (фиктивна егесција), док су они који су прошли јаку обуку били скоро искључиво пристрасни према електрофизиолошкој експресији циклуса ингестије (фиктивно гутање; слика 2 , Г до Ј и сл. С7А). Штавише, испитивањем парова циклуса, открили смо да наивни препарати прелазе између циклуса ингестије и циклуса ингестије по већој стопи од препарата који су прошли јаку обуку (слика С7, Б до Е). Препарати који су прошли слабу обуку нису показали значајну разлику у својим фиктивним моторичким програмима у поређењу са наивним припремама (сл. С7, Ф до К). Ово пружа убедљиве доказе који сугеришу да јака обука изазива помак изазван учењем и стабилизацију стања мреже.

Затим смо тестирали да ли је јак тренинг променио "одзивност" кола за храњење. Да бисмо то урадили, стимулисали смо нерв медијалне усне (МЛН), пројекцијски пут који преноси хемосензорни улаз од структура усана до централног нервног система (ЦНС) (28), за који је познато да покреће снажно фиктивно храњење (29). Ова стимулација не кодира специфичне информације о природи стимулуса, али активира све хемосензорне пројекције, омогућавајући нам да тестирамо да ли је јак тренинг изазвао генерализовани ефекат сензибилизације без обзира на знак апетита. Пратили смо ово на Б9, мотонеурону који обезбеђује очитавање циклуса храњења у кругу, и церебралној џиновској ћелији (ЦГЦ), кључном идентификованом модулаторном неурону који прима ексцитацију од знакова апетита (30). Открили смо да се ни број циклуса храњења ни фреквенција ЦГЦ скокова нису значајно разликовали између наивних и обучених препарата (сл. С8, А до Д) након стимулације нерва усне.

Заједно, ови резултати показују да јака обука не изазива генерализовану сензибилизацију животиње која појачава реакције апетита. Уместо тога, постоји промена у стању мреже изазвана учењем након јаке обуке која пристрасује мрежу ка генерисању циклуса уноса. Предлажемо да ово лежи у основи измењене перцепције која се примећује код ових животиња, заузврат повећавајући њихову способност да стекну нова сећања.

For more information:1950477648nn@gmail.com