Neuron Amigdala Basolateral Anterior Terdiri dari Engram Memori Ketakutan Jarak Jauh Bagian 2

Pengingatan memori rasa takut dari jarak jauh menginduksi ansambel aBLA Fos yang spesifik pada sub-wilayah

Analisis bagian yang diimunisasi mengungkapkan bahwa pengujian ingatan mengaktifkan populasi Fos + neuron aBLA yang jauh lebih besar pada tikus yang dikondisikan rasa takut (128 ± 5) dibandingkan tikus yang dikondisikan konteks (83 ± 3) [uji t tidak berpasangan, t(8) {{9} }.027, P < 0,0001](Tabel 1).

Hubungan antara immunostaining dan memori selalu menjadi topik hangat di komunitas ilmiah. Seiring dengan berlanjutnya penelitian, semakin banyak bukti yang menunjukkan bahwa immunostaining dapat memberikan dampak positif pada daya ingat.

Pertama, immunostaining dapat meningkatkan pembentukan dan pemeliharaan memori. Penelitian telah menemukan bahwa terdapat interaksi kompleks antara sel kekebalan dan sistem saraf, dan imunostaining yang tepat dapat memodulasi aktivitas neuron, sehingga meningkatkan tingkat memori.

Kedua, immunostaining dapat meningkatkan hubungan antara memori dan emosi. Sel-sel kekebalan di otak terutama didistribusikan di area yang dikendalikan oleh memori dan emosi. Oleh karena itu, imunostaining yang tepat dapat meningkatkan hubungan antara memori dan emosi serta meningkatkan efektivitas dan stabilitas memori jangka panjang.

Selain itu, imunostaining yang tepat juga dapat mendorong regenerasi dan perbaikan neuron, serta mendorong pembaruan dan peningkatan neuron dan sinapsis secara terus-menerus, sehingga meningkatkan tingkat memori.

Singkatnya, hubungan antara immunostaining dan memori adalah positif. Memanfaatkan sepenuhnya teknologi ilmiah immunostaining dapat secara efektif meningkatkan tingkat memori dan meningkatkan kesehatan fisik dan mental. Kita perlu meningkatkan daya ingat, dan Cistanche deserticola dapat meningkatkan daya ingat secara signifikan, karena Cistanche deserticola juga dapat mengatur keseimbangan neurotransmiter, seperti meningkatkan kadar asetilkolin dan faktor pertumbuhan. Zat-zat ini sangat penting untuk daya ingat dan pembelajaran. Selain itu, Daging juga dapat meningkatkan aliran darah dan meningkatkan pengiriman oksigen, yang dapat memastikan otak menerima nutrisi dan energi yang cukup, sehingga meningkatkan vitalitas dan daya tahan otak.

Klik tahu cara meningkatkan fungsi otak

Pemeriksaan kepadatan subwilayah aBLA rostral-caudal (Gambar 3A–C) dengan ANOVA dua arah menunjukkan interaksi subwilayah dan pengobatan yang signifikan [F(2,24)=5.402,P=0 .0116] (Gambar 3D).

Pada kelompok mengingat rasa takut jarak jauh, kepadatan penghitungan aBLA Fos + lebih besar di bagian tengah (254 ± 17) dibandingkan bagian rostral (104 ± 11, P <0,0001) atau ekor (158 ± 26, P {{ 9}}.0004)sub-wilayah dan lebih besar di bagian ekor daripada sub-wilayah rostral (P=0.0490).

Dalam kelompok ingatan konteks, kepadatan Fos + sebanding di sub-wilayah tengah (134 ± 24) dan ekor (135 ± 11), namun keduanya lebih besar daripada di sub-wilayah rostral (51 ± 10) -wilayah (tengah, P=0.0019; ekor, P=0.0018). Analisis antar kelompok mengungkapkan kepadatan jumlah Fos + lebih besar hanya di sub-wilayah aBLA tengah dari kelompok ingatan rasa takut ( P <0,0001).

Analisis kepadatan jumlah Fos + dalam kuadran dengan ANOVA tiga arah (Gambar 3E) menunjukkan kuadran [F(3,32)=6.450,P=0.0015 ] dan efek pengobatan [F(1,32)=78.63, P <0.0001] dalam sub-wilayah aBLA tengah, dengan kepadatan jumlah Fos + yang lebih besar dalam ketakutan dibandingkan dengan kelompok konteks di kuadran 1 (289 ± 28 vs .165 ± 12, P=0.0031) dan 2 (361 ± 22 vs.167 ± 30, P < 0.0001).

Lebih jauh lagi, analisis dalam kelompok menunjukkan bahwa ingatan akan rasa takut menyebabkan kepadatan jumlah Fos + yang lebih besar di kuadran 1 (289 ± 28) dibandingkan kuadran 3 (180 ± 37, P=0.{{2{{27 }}}}168), sedangkan kuadran 2 (361 ± 222) lebih besar dibandingkan kuadran 3 (P < 0,0001) dan 4 (197 ± 20, P < 0,0001). Efek kuadran yang signifikan juga diamati pada sub-wilayah aBLA ekor [F(3,32)=16.21,P <0.0001].

Kelompok ketakutan-ingat memiliki kepadatan jumlah Fos + yang lebih besar di kuadran 2 (284 ± 59, P < 0.0001) dan 4 (190 ± 32, P=0.0423) dibandingkan dengan kuadran 3 (70 ± 6) sedangkan kelompok ingatan konteks memiliki kepadatan Fos + hitungan yang lebih besar di kuadran 2 (309 ± 35) dibandingkan kuadran 1 (132 ± 6, P=P <0,0001), 3 (57 ± 19, P <0,0001) atau 4 (148 ± 7, P <0,0001).

Perbandingan kepadatan jumlah Fos + dalam kelompok perlakuan dan kuadran di sub-wilayah rostrocaudal aBLA (Gambar 3E dan Tabel Tambahan 2) menghasilkan temuan yang mirip dengan tdTomato di mana kuadran 2 tengah (361 ± 22, P < 0.0001 ) dan ekor (284 ± 59, P=0.0015) sub-wilayah aBLA masing-masing memiliki kepadatan jumlah Fos + yang lebih besar dibandingkan sub-wilayah therostral (109 ± 30).

Kami juga mengevaluasi hubungan antara perilaku pembekuan dan ukuran ansambel saraf Fos + di aBLA secara keseluruhan, di sub-wilayah tengahnya, dan kuadran 2 sub-wilayah tengah dan ekor. Sekali lagi, tidak ada korelasi signifikan yang teramati pada kelompok ketakutan atau kelompok konteks (Gambar 3F), menunjukkan bahwa perilaku ketakutan tidak mencerminkan ukuran kuadran sub-wilayah atau kuadran aBLA khusus untuk ansambel yang diaktifkan selama ingatan akan ketakutan jarak jauh.

Data pada Gambar 3 mengilustrasikan bahwa ingatan akan rasa takut jarak jauh merekrut ansambel aBLA Fos yang lebih besar daripada ingatan konteks. Seperti ansambel pembentukan memori rasa takut, kepadatan aktivasi tertinggi setelah ingatan rasa takut dilokalisasi ke sub-wilayah tengah dan di kuadran 2 dari tengah dan subwilayah ekor, namun sekali lagi perilaku rasa takut tidak berkorelasi dengan ukuran populasi ansambel ini.

Pengingatan memori rasa takut dari jarak jauh menginduksi ansambel aBLA khusus sub-wilayah yang kuat untuk pengaktifan kembali

Selanjutnya, kami menghitung neuron yang diberi label ganda dengan imunoreaktivitas tdTomato dan Fos (yaitu, keduanya TERPERANGKAP selama pengkondisian rasa takut dan diaktifkan kembali selama penarikan memori jarak jauh).

Jumlah berlabel ganda dalam aBLA lebih besar pada kelompok ketakutan (35 ± 2) dibandingkan konteks (17 ± 2) [uji t tidak berpasangan, t(8)=6.505,P=0. 0002]. Selain itu, populasi yang diaktifkan kembali memiliki proporsi yang lebih besar dari populasi yang TERPERANGKAP selama pengkondisian rasa takut (30 ± 2%) dibandingkan pengondisian konteks (20 ± 3%) [uji-t tidak berpasangan,t(8)=3.346, P { {19}}.0101] (Tabel 1). Analisis kepadatan jumlah dengan ANOVA dua arah menghasilkan interaksi yang signifikan antara subwilayah aBLA dan perlakuan [F(2,24)=5.477, P=0.0110] (Gambar 4A–D).

Pada kelompok ketakutan, kepadatan reaktivasi lebih besar di bagian tengah (P <{0}}.0001) dan ekor (P=0.0001) dibandingkan di subwilayah rostral (13 ± 4). Pada kelompok konteks, pola serupa diamati di sub-wilayah tengah (68 ± 5 vs. 27 ± 4, P <0,0001) dan ekor (53 ± 10 vs.27 ± 10, P=0.0098). .

Membandingkan jumlah kepadatan di seluruh kuadran subkawasan aBLA dan pengobatan (Gambar 4E) dengan ANOVA tiga arah menunjukkan efek utama untuk kedua [kuadran tengah: F(3,32)=28.98,P < 0. {{12}001; perlakuan: F(1,32)=49.10, P < 0.0001] dan kaudal[kuadran: F(3,32)=18.10 P < 0.0001; perlakuan: sub-wilayah F(1,32)=10.94, P=0.0023].

Untuk sub-wilayah tengah, ingatan akan ketakutan jarak jauh menginduksi reaktivasi saraf yang lebih besar dibandingkan dengan konteks di kuadran 1 (94 ± 7 vs. 31 ± 6, P < 0.0001), 2 (83 ± 15 vs.38 ± 10, P=0.0072), dan 4 (63 ± 9 vs. 20 ± 3, P=0.0129). Dalam kelompok ketakutan, reaktivasi yang lebih besar juga diamati di kuadran 1 (P <0,0001) dan 2 (P=0,0009) dibandingkan dengan 3. Dalam caudalaBLA, reaktivasi yang lebih besar (P=0,0100) terjadi diamati di kuadran 2 kelompok ketakutan (133 ± 35) dibandingkan dengan kelompok konteks (72 ± 10).

Selain itu, reaktivasi kuadran 2 pada kelompok ketakutan secara signifikan lebih besar dibandingkan kuadran 1 (34 ± 7, P < 0.0001), 3 (23 ± 9, P < 0,0001), dan 4 ( 39 ± 7, P=0.0002). Begitu pula dengan reaktivasi kuadran 2 pada kelompok konteks lebih besar dibandingkan kuadran 3(4 ± 2, P=0.0023) dan 4 (16 ± 4, P=0.0292).

Perbandingan kepadatan penghitungan dalam kelompok dan dalam kuadran yang diaktifkan kembali antara sub-wilayah rostrocaudal aBLA sekali lagi menghasilkan temuan yang serupa dengan tdTomato + dan Fos + dihitung sebagai kuadran 2 tengah (83 ± 15, P < 0.0 001) dan sub-wilayah ekor (133 ± 35, P <0,0001) menunjukkan reaktivasi yang lebih besar dibandingkan sub-wilayah rostral (16 ± 6) (Gambar 4E dan Tabel Tambahan 2).

Kami selanjutnya mengevaluasi hubungan antara perilaku pembekuan dan ukuran ansambel saraf yang diaktifkan kembali di aBLA secara keseluruhan, di sub-wilayah tengahnya, dan kuadran 2 dari sub-wilayah tengah dan ekor.

Tidak ada korelasi signifikan yang diamati baik pada kelompok rasa takut maupun kelompok konteks (Gambar 4F), yang menunjukkan bahwa perilaku rasa takut tidak mencerminkan ukuran ansambel fos yang diaktifkan selama pembentukan memori rasa takut dan diaktifkan kembali selama ingatan.

Temuan Gambar 4 menunjukkan bahwa ingatan akan ketakutan jarak jauh merekrut ansambel reaktivasi aBLA Fo yang lebih besar daripada ingatan konteks. Seperti kumpulan memori ketakutan dan ingatan, kepadatan reaktivasi tertinggi lagi-lagi terlokalisasi di sub-wilayah tengah dan di kuadran 2 dari sub-wilayah tengah dan ekor, namun sekali lagi perilaku rasa takut tidak berkorelasi dengan ukuran populasi kumpulan ini.

Diskusi

Kami menggunakan tikus transgenik TRAP2 untuk menyelidiki ansambel neuronalFos aBLA yang diaktifkan selama pembelajaran rasa takut kontekstual dan selama ingatan akan rasa takut jarak jauh. Kami menemukan bahwa kelompok Fos yang lebih besar diaktifkan oleh pembelajaran rasa takut dan ingatan akan rasa takut dibandingkan dengan kontrol konteks saja. Populasi neuron yang teraktivasi baik selama pengondisian maupun saat mengingat (diaktifkan kembali) juga lebih besar pada kelompok ketakutan. Kami juga mengamati bahwa ansambel didistribusikan secara berbeda di sub-wilayah aBLA dan kuadran sub-regional, namun distribusi jumlah topografi tidak berkorelasi dengan perilaku rasa takut.

Aktivasi ansambel Fos selama pembentukan memori

Laporan ekspresi Fos yang diinduksi dalam BLA melalui pengujian memori rasa takut tidak konsisten (Holahan dan White, 2004; DoMonte et al., 2016; Liu et al., 2022). Bahkan setelah pelatihan pembiasaan, pengkondisian rasa takut dengan penerapan kejutan listrik dan pengondisian konteks tanpa kejutan keduanya dilaporkan meningkatkan ekspresi Fos dibandingkan dengan kandang di rumah (Campeau et al., 1991; Pezzone et al., 1992; Milanovic et al., 1998; Radulovic et al., 1998; al., 1998; Rosen et al., 1998; Day et al., 2001; Holahan dan White, 2004; Cho et al., 2017), namun ekspresi Foekspresi setelah mengingat kembali rasa takut jarak jauh dilaporkan meningkat (Silva et al. ., 2019; Liu et al., 2022) atau tidak meningkat (Do-Monte et al., 2015; Cho et al., 2017) dibandingkan dengan ingatan konteks.

Dengan pengkondisian rasa takut yang dilakukan setelah pelatihan pembiasaan, seperti dalam penelitian ini, Fos yang mengekspresikan neuron kemungkinan mewakili neuron yang mengalami potensi plastisitas untuk menyandikan memori rasa takut serta neuron yang tetap responsif terhadap isyarat kontekstual meskipun ada pelatihan pembiasaan atau yang merespons masukan sensorik yang diaktifkan langsung oleh guncangan yang diterapkan.

Dengan pengkondisian konteks setelah pelatihan pembiasaan, sekali lagi seperti yang dilakukan dalam penelitian ini, neuron pengekspresian Fos terutama mewakili neuron yang tetap responsif terhadap isyarat kontekstual, beberapa di antaranya mungkin mengalami potensi plastisitas untuk menyandikan memori spesifik konteks. Saat ini tidak ada desain eksperimental yang diterima secara universal yang sepenuhnya mengontrol aktivasi Fos yang tidak terkait dengan memori. Mengukur Foekspresi dalam kontrol penghuni kandang rumah, meskipun berpotensi membantu interpretasi dengan memungkinkan pengurangan Fosaktivitas "latar belakang", tidak mengontrol secara khusus efek langsung dari guncangan yang diterapkan. Selain itu, neuron yang secara langsung merespons terhadap guncangan yang diberikan mungkin tidak sepenuhnya berbeda dari neuron yang menyandikan memori rasa takut.

Terlepas dari tantangan desain yang umum dihadapi ini, hasil kami menunjukkan bahwa pembentukan memori ketakutan dan ingatan akan ketakutan jarak jauh masing-masing mengaktifkan ansambel aBLA Fos yang lebih besar daripada yang diamati dalam kontrol konteks, menunjukkan bahwa ukuran ansambel Fos yang berbeda mencerminkan, setidaknya sebagian, pengkodean memori karena asosiasi valensi negatif rangsangan tanpa syarat. (yaitu, guncangan) dengan isyarat kontekstual yang ada pada saat pengondisian.

Perbedaan antara temuan saat ini dan beberapa laporan sebelumnya dapat mencerminkan perbedaan dalam kelompok kontrol yang digunakan (hanya konteks vs. tempat tinggal di kandang), intensitas atau waktu rangsangan tanpa syarat (kejutan), wilayah BLA berbeda yang diperiksa, waktu ingatan relatif terhadap pengondisian (baru-baru ini vs. terpencil) dan bahkan mungkin perbedaan dalam prosedur pewarnaan dan kuantifikasi Fos.

Namun, penggunaan keturunan TRAP2 x Ai14 dewasa oleh kami tampaknya tidak sepenuhnya menjelaskan perbedaan kuantitatif dalam ukuran ansambel Fos selama penarikan karena transkripsi dan terjemahan c-fos masih utuh pada tikus ini (DeNardo et al., 2019; Roy et al., 2022).

Protein fos biasanya diukur dengan imunohistokimia (IHC). Studi IHC sebelumnya menunjukkan bahwa Fos yang diinduksi dalam BLA oleh pembelajaran rasa takut mencapai puncaknya setelah ∼90 menit, dan tetap meningkat hingga 5 jam (Chowdhury dan Caroni, 2019). Meskipun yang terakhir, hasil Fos IHC mewakili "snapshot" aktivitas Fos dibandingkan dengan hasil yang diperoleh dengan sistem transgenik TRAP2, yang tampaknya menangkap neuron di mana transkripsi Fos diinduksi selama ∼6 jam atau lebih di sekitar pemberian 4-OHT (DeNardo dkk., 2019).

Oleh karena itu, ekspresi tdTomat, sebagai indeks induksi Fos, berpotensi mencerminkan ekspresi kumulatif yang terjadi selama periode yang lebih lama. Hal ini meningkatkan kemungkinan bahwa ansambel tdTomato + TRAPed mencakup neuron yang diaktifkan oleh rangsangan yang tidak terkait dengan rasa takut/pengkondisian konteks. Sebagaimana disebutkan, penggunaan pelatihan pembiasaan kami digunakan untuk memperkuat sinyal spesifik pengondisian rasa takut relatif terhadap "kebisingan" yang terkait dengan isyarat konteks atau eksplorasi lingkungan baru.

Dengan desain eksperimental ini, ekspresi diferensial tdTomato mungkin sangat relevan untuk memahami proses memori rasa takut karena ekspresi Fos selama beberapa jam setelah pengondisian rasa takut dianggap perlu untuk konsolidasi memori (Chowdhury dan Caroni, 2018). Oleh karena itu, sistem TRAP2 mungkin memberi label pada neuron yang mengekspresikan Fos yang terdiri dari satu ansambel yang diaktifkan secara khusus selama pembelajaran rasa takut atau ansambel tambahan yang direkrut beberapa jam setelahnya, mungkin termasuk ansambel konsolidasi memori. Bersama-sama, pertimbangan ini dapat menjelaskan ansambel fos yang lebih besar (tdTomato +) yang kami deteksi selama pembentukan memori ketakutan daripada memori konteks.

Ansambel Fo selama ingatan jarak jauh

Pengaktifan

Kami menggunakan IHC untuk menangkap ansambel Fos (Fos +) yang diaktifkan selama ingatan akan rasa takut jarak jauh, yang lebih besar daripada yang ditangkap setelah ingatan konteks jarak jauh. Temuan ini konsisten dengan laporan lain tentang ekspresi BLA Fos selama ingatan rasa takut jarak jauh (Silva et al., 2019; Liu et al., 2022) dan laporan spesifik aBLA sebelumnya yang menggambarkan peningkatan ekspresi mRNA c-fos selama pembentukan/pengingatan memori rasa takut baru-baru ini (Kim dkk.,2016;Zhang dkk., 2020).

Khususnya, pembentukan memori rasa takut dan ingatan jarak jauh mengaktifkan neuron aBLA secara berbeda karena hanya sekitar sepertiga yang mengalami reaktivasi.

Populasi neuron aBLA yang tidak tumpang tindih bukanlah hal yang tidak terduga karena penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa sebagian neuron BLA responsif terhadap sensasi stimulus tak terkondisi (yaitu guncangan) (Corder et al., 2019) yang muncul selama pembentukan memori rasa takut, sementara sebagian lainnya mungkin responsif secara spesifik. terhadap rangsangan terkondisi (isyarat konteks) selama ingatan (Beyeler et al., 2018).

Pola aktivasi variabel dalam ansambel aBLA selama tugas memori rasa takut yang berbeda (yaitu, pembentukan vs. penarikan kembali) dapat dijelaskan dengan perekrutan sirkuit saraf yang berbeda yang dihasilkan dari plastisitas yang dimulai selama pembentukan memori rasa takut dan plastisitas jaringan berikutnya yang mengakibatkan migrasi engram sebelum pengujian penarikan memori jarak jauh (Grewe et al., 2017; DeNardo dkk., 2019). Studi elektrofisiologi in vivo di masa depan diperlukan untuk menyelidiki respons selama pembentukan dan ingatan rasa takut, membandingkan neuron BLA fos ensemble (tdTomato +) dan neuron non-fosensemble.

Pengaktifan kembali

Reaktivasi neuron ansambel BLA Fos yang diaktifkan oleh pembelajaran rasa takut didokumentasikan dalam dua penelitian sebelumnya di mana ingatan akan rasa takut jarak jauh terjadi 14 (Kitamura et al., 2017) dan 28 (Leeet al., 2022) hari setelah pengkondisian. Meskipun temuan kami pada hari ke-21 serupa, percobaan kami juga mengungkapkan temuan yang belum dijelaskan sebelumnya.

Sebagaimana dicatat, salah satu kekuatan desain eksperimental kami adalah penggabungan kelompok kontrol positif (yaitu, paparan isyarat konteks saja). Hal ini berbeda dengan investigasi memori rasa takut jarak jauh sebelumnya yang menggunakan kelompok kontrol negatif (yaitu, kandang di rumah). Yang terakhir, meskipun memungkinkan evaluasi BLA dasar untuk aktivitas, dapat membatasi interpretasi dengan menghalangi perbandingan ukuran ansambel reaktivasi antara kelompok yang dikondisikan oleh konteks dan rasa takut (Leeet al., 2022). Desain kami memungkinkan perbandingan ini dan mengungkapkan reaktivasi yang jauh lebih besar selama mengingat kembali rasa takut dibandingkan selama eksplorasi ulang lingkungan yang dikondisikan konteks.

Selain itu, temuan utama dari eksperimen kami adalah identifikasi lokalisasi sub-regional aBLA dari ansambel yang diaktifkan kembali (engram). Secara khusus, kami menemukan kepadatan ansambel yang lebih tinggi di zona punggung (kuadran 1 dan 2) dari sub-wilayah aBLA tengah dan di zona dorsomedial (kuadran 2) dari sub-wilayah ekor.

Studi memori rasa takut sebelumnya telah mengidentifikasi neuron proyeksi input dan output di dekat zona dorsomedial BLA yang mungkin berkontribusi terhadap memori dan pemrosesan valensi (Kim et al., 2016; Beyeler et al., 2018). Yang terlibat adalah hubungan timbal balik antara BLA dorsomedial dan area prelimbik korteks prefrontal medial (PL/PFC) (McGarry dan Carter, 2017) dan wilayah CA1 di hipokampus ventral (vCA1) (Jimenezet al., 2020; Kim dan Cho, 2020) . Koneksi ini tampaknya mewakili substrat sinaptik yang mendorong induksi Fos regional dan sub-regional di antara ansambel kami yang diaktifkan kembali.

Keluaran aBLA lain yang perlu diperhatikan adalah bagian kapsuler dari amigdala pusat (Kim et al., 2016, 2017), yang responsif terhadap masukan berbahaya dan berimplikasi pada perilaku kecemasan dan ketakutan (Bourgeois et al., 2001).

Tidak jelas sejauh mana heterogenitas fungsional dalam ansambel aBLA Fos yang teridentifikasi. Meskipun penelitian sebelumnya yang berfokus pada input vCA1 ke BLA (Kim dan Cho, 2020; Lee et al., 2022) mengidentifikasi potensiasi sinaptik mirip LTP di antara neuron ansambel pembelajaran, sulit untuk secara tepat membandingkan lokasi neuron yang dipotensiasi ini relatif terhadap ansambel Fos BLA kita. neuron. Menilai sejauh mana plastisitas di antara neuron BLA yang diidentifikasi sebelumnya berimplikasi pada memori ketakutan kontekstual jangka pendek (Kim dan Cho, 2020; Lee et al., 2022) terdapat di antara neuron ansambel aBLA Fos sub-regional dari penelitian ini dan menilai kontribusinya terhadap memori ketakutan jarak jauh. Perilaku terkait akan memerlukan karakterisasi fenotip neurokimia dan konektivitas anatomi yang lebih rinci.

Aktivasi fos sebagai indeks perilaku

Di sini, analisis korelasi gagal mengungkapkan hubungan antara ukuran ansambel aBLA Fos dan perilaku yang berhubungan dengan rasa takut (yaitu, pembekuan postural), menunjukkan bahwa ukuran ansambel Fos saja bukanlah pendorong utama perilaku rasa takut atau bahwa Fosensemble itu sendiri adalah sebuah representasi. dari engram memori dan bukan populasi saraf yang secara langsung berkontribusi terhadap perilaku yang dipicu oleh ingatan kembali.

Dalam seluruh aBLA (lihat Tabel 1), kumpulan Fos yang lebih besar (yaitu, TRAPed, Fos +, dan neuron yang diaktifkan kembali) diamati pada kelompok ketakutan dibandingkan dengan kelompok konteks. Pola serupa diamati di sub-wilayah aBLA tengah (lihat Gambar 2D,4D). Perbedaan ukuran ini mungkin mewakili tingkat ambang batas rekrutmen populasi aBLA yang diperlukan untuk memunculkan perilaku yang berhubungan dengan rasa takut atau bisa juga menunjukkan bahwa perilaku rasa takut memerlukan perekrutan sirkuit tambahan. Khususnya, perbedaan ukuran ansambel antara konteks dan kelompok rasa takut menghilang pada beberapa kuadran aBLA yang mungkin menunjukkan bahwa perilaku rasa takut memerlukan rekrutmen neuron aBLA yang lebih tersebar secara anatomis. Lebih lanjut, penelitian menunjukkan bahwa BLA valensi positif posterior (pBLA) dan neuron aBLA valensi negatif saling menghambat melalui aktivasi Interneuron BLA GABAergic (Kim et al.,2016; Zhang et al., 2020).

Oleh karena itu, perilaku rasa takut mungkin mencerminkan eksitasi neuron aBLA valensi negatif yang tidak hanya mendorong keluaran spesifik rasa takut secara luas di seluruh sistem limbik tetapi juga penghambatan tidak langsung neuron valensi positif BLA. Kemungkinan terakhir harus disesuaikan dengan bukti bahwa masing-masing neuron utama di aBLA dan pBLA merespons rangsangan valensi negatif dan positif (Beyeler dkk., 2018), yang menunjukkan bahwa valensi dan pengkodean memori terkait di BLA mungkin tidak sepenuhnya terpisah.

Perlu ditekankan bahwa jumlah neuron yang mengekspresikan tingkat protein Fos yang terdeteksi bukanlah ukuran fungsi ansambel. Apa yang diketahui tentang ansambel pembentukan rasa takut BLA adalah ia menerima masukan monosinaptik dari ansambel terkait di wilayah PL/PFC dan vCA1 di hipokampus (Kim dan Cho, 2020). Pada titik waktu yang jauh, masukan-masukan ini dapat mendorong perilaku yang menyerupai rasa takut dalam konteks yang tidak terkait dengan rasa takut (Lee et al., 2022) dan menahan perilaku yang menyerupai rasa takut dalam konteks yang tidak terkait dengan rasa takut (Kitamura et al., 2017). Namun, karena masukan ansambel ketakutan PL/PFC tidak secara eksklusif bersinaps pada neuron ansambel ketakutan BLA (Lee et al.,2022), tidak jelas sejauh mana perilaku ketakutan yang berbeda mencerminkan aktivitas ansambel ketakutan BLA. Oleh karena itu, penelitian di masa depan tidak hanya perlu menggambarkan apakah ansambel pembentukan rasa takut aBLA dapat memengaruhi perilaku seperti rasa takut, tetapi juga kapasitas ansambel yang diaktifkan/diaktifkan kembali oleh memori ketakutan untuk melakukannya.

Kesimpulan

Di sini kami menunjukkan bahwa kurang dari setengah neuron ansambel Fos yang diaktifkan selama pembentukan memori diaktifkan kembali selama penarikan memori jarak jauh, namun ansambel rasa takut lebih besar daripada rekan konteksnya khususnya di sub-wilayah tengah aBLA dan zona dorsomedialnya lebih ke arah kaudal. Secara kolektif, temuan menunjukkan bahwa engram memori ketakutan kontekstual jarak jauh mencakup neuron ansambel aBLA dengan populasi umum yang diaktifkan selama pembelajaran rasa takut dan diaktifkan kembali selama ingatan memori rasa takut. Populasi terakhir mungkin mewakili substrat BLA sub-regional yang penting di mana rasa takut yang dipelajari disimpan untuk diingat pada titik waktu yang jauh. Plastisitas maladaptif di antara populasi neuron ini dan populasi neuron lain yang berpasangan secara fungsional mungkin merupakan kunci dari gangguan kejiwaan yang berhubungan dengan rasa takut.

Pernyataan ketersediaan data

Kontribusi asli yang disajikan dalam penelitian ini disertakan dalam artikel/materi pelengkap. Pertanyaan lebih lanjut dapat diarahkan ke penulis terkait.

Pernyataan etika

Penelitian pada hewan ini telah ditinjau dan disetujui oleh Komite Perawatan dan Penggunaan Hewan, Pusat Ilmu Kesehatan Universitas Texas di San Antonio.

Referensi

Beyeler, A., Chang, CJ, Silvestre, M., Leveque, C., Namburi, P., Wildes, CP, dkk. (2018). Organisasi pengkodean valensi dan neuron yang ditentukan proyeksi di amigdala basolateral. Perwakilan Sel 22, 905–918. doi: 10.1016/j.celrep.2017.12.097

Bourgeais, L., Gauriau, C., dan Bernard, JF (2001). Proyeksi dari area nosiseptif inti tengah amigdala ke otak depan: Sebuah studi PHAL pada tikus. euro. J. Ilmu Saraf. 14, 229–255. doi:10.1046/j.0953-816x.2001.01640.x

Campeau, S., Hayward, MD, Harapan, BT, Rosen, JB, Nestler, EJ, dan Davis, M.(1991). Induksi proto-onkogen c-fos pada amigdala tikus selama ketakutan tanpa syarat dan terkondisi. Resolusi Otak. 565, 349–352. doi: 10,1016/0006-8993(91)91669-r

Cho, JH, Rendall, SD, dan Gray, JM (2017). Peta ekspresi Fos di seluruh otak selama pembelajaran dan ingatan rasa takut. Mempelajari. Nona. 24, 169–181. doi: 10.1101/lm.044446.116

Chowdhury, A., dan Caroni, P. (2018). Satuan waktu untuk pembelajaran yang melibatkan pemeliharaan ekspresi cFos seluruh sistem dalam kumpulan saraf. Nat. Komuni 9:4122.

Chowdhury, A., dan Caroni, P. (2019). Koreksi penulis: Satuan waktu untuk pembelajaran yang melibatkan pemeliharaan ekspresi cfos seluruh sistem dalam kumpulan saraf. Nat.Komunitas. 10:3083. doi: 10,1038/dtk41467-019-11208-7

Corder, G., Ahanonu, B., Grewe, BF, Wang, D., Schnitzer, MJ, dan Scherrer,G. (2019). Ansambel saraf amigdalar yang mengkode ketidaknyamanan rasa sakit. Sains 363, 276–281. doi 10.1126/science.aap8586

Day, HE, Badiani, A., Uslaner, JM, Oates, MM, Vittoz, NM, Robinson,TE, dkk. (2001). Kebaruan lingkungan secara berbeda mempengaruhi ekspresi mRNA c-fos yang diinduksi oleh amfetamin atau kokain di subkawasan inti dasar striaterminalis dan amigdala. J. Ilmu Saraf. 21, 732–740.

For more information:1950477648nn@gmail.com