应激后记忆变差,梨状皮层参与了哪一部分?
小鼠研究将梨状皮层CaMKIIα相关群体活动与应激后的记忆任务表现联系起来。抑制该群体改善部分记忆指标,情绪相关行为却未同步改变。
经历长期社会压力后,记不住与不愿探索可以一起出现,但它们是否由同一群细胞推动?2022年9月10日发表于 Translational Psychiatry 的小鼠研究,把目光投向通常与嗅觉联系在一起的梨状皮层(PC)。在社会挫败应激易感小鼠中,这一区域的CaMKIIα相关细胞活动更强;降低该群体活动,可改善部分记忆任务表现,却未显著改变同时受测的情绪相关行为。研究由此把常常相伴的改变,拆出了不同的神经参与环节。
应激易感小鼠PC相关细胞更活跃;降低其活动改善新臂探索和水迷宫目标区域偏好,学习阶段潜伏期及所测情绪行为未显著改变。增强活动也影响记忆,但伴随其他行为和异常活动的复杂变化。
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同一段经历,留下多种行为改变
研究先根据社会互动表现区分应激后的易感与韧性小鼠,后续主要比较易感组和对照。易感小鼠在Y迷宫新臂停留较少,在水迷宫撤去平台后的目标区域停留也较少,但学习阶段找到平台的时间未显著不同。
同一易感组在开放场中央和高架开放臂停留更少,游泳与悬尾时不动时间更长。开放场总运动距离和开放臂进入次数则没有显著改变,说明各项行为并非整齐地一起升降。
记忆任务表现与探索、应对行为在同一背景中同时变化,提出了一个具体问题:是否存在主要影响其中一部分结果的神经环节?
来源:Wang H et al. · Translational psychiatry · CC BY
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嗅觉相关皮层,出现更强活动
社会互动测试后,易感小鼠PC的c-Fos活动相关标记增加,基底外侧杏仁核也有增加;若干其他受测区域没有显著差异。PC并不是唯一改变的地方,却为研究提供了一个此前较少被关注的切入点。
在PC内,与CaMKIIα相关标记重叠的活跃细胞更多;群体钙记录也显示,社会接触开始附近的响应在易感组更强。PC与嗅觉、杏仁核及记忆网络的联系,让这种活动变化具有值得追问的功能意义。
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提高PC活动,记忆与其他行为走向不同
在没有同样应激背景的小鼠中,提高PC CaMKIIα相关群体活动,会减少Y迷宫新臂和水迷宫目标区域的停留,学习阶段的逃避潜伏期比较则未达显著。活动增强因此能够伴随记忆相关表现变差。
情绪相关结果没有复制易感小鼠的同一模式:高架开放臂指标和悬尾不动时间未显著改变,游泳不动时间反而缩短。记忆表现变差,与部分应对行为朝另一方向移动,可以同时出现。
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光激活起始出现短暂抽搐,随后记忆表现受损
光激活同一类PC相关细胞,也减少新臂和目标区域停留,并延长水迷宫学习时寻找平台的时间。与此同时,开放臂停留增加、游泳不动时间缩短,开放臂进入次数和悬尾比较仍未达到显著。
这组实验在激活起始时出现短暂抽搐,作者在现象消退后才评估行为。因此,记忆任务表现还可能受到先前异常活动的影响。两种增强方式的结果相互呼应,也把PC过度兴奋的网络状态带入了机制问题。
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应激之后降低活动,记忆指标得到改善
在应激经历之后、行为评估阶段降低PC相关群体活动,易感小鼠在新臂和水迷宫目标区域的停留增加,学习阶段寻找平台的时间没有显著改变。这个结果把PC活动与应激后的记忆任务表现进一步联系起来。
但开放场中央停留、运动距离、高架探索及游泳、悬尾不动时间,相对易感对照均未显著改善。部分记忆指标的变化,因此可以与仍然存在的情绪相关行为分开,显示这些共同出现的表现未必共享全部调节环节。
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梨状皮层怎样接入应激后的记忆网络?
PC既接收嗅觉信息,也与杏仁核、内嗅皮层和海马等区域联系。长期社会经历中的感觉线索,可能参与塑造它的活动;活动增加又怎样影响空间任务,需要从具体连接和细胞亚群继续寻找答案。
本研究没有把某一条下游投射或突触变化单独定位,也没有直接区分嗅觉相关变化与更广的异常兴奋对行为的贡献。它提供的是区域、细胞标记和功能调节相互联系的一组证据。
应激后的记忆下降与情绪相关行为可以一起出现,也可以在功能调节中分离。PC的线索让这种分离变得具体:部分记忆任务得到改善时,探索与应对指标仍保持原有差异。不同表现怎样在更大的网络中相互关联,仍是下一步的问题。