พลวัตการถอดเสียงเฉพาะแอลกอฮอล์ของการรวมหน่วยความจำและการกำเริบของโรค ตอนที่ 2

การดึงหน่วยความจำแอลกอฮอล์ทำให้เกิดการควบคุมอย่างรวดเร็ว แต่ชั่วคราวในการแสดงออกของ mRNA ของ Arc และ Egr1 แต่ไม่ใช่ของ Bdnf ใน DH (รูปที่ 2C – E, I)

เมื่อเวลาผ่านไป ผู้คนจะค่อยๆ ได้รับความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับความลึกลับของการหลงลืม ในกระบวนการนี้ การเรียกค้นหน่วยความจำเทคโนโลยีใหม่ค่อยๆ กลายเป็นจุดสำคัญในการวิจัย

มีความสัมพันธ์ระหว่างการดึงหน่วยความจำแอลกอฮอล์กับประสิทธิภาพของหน่วยความจำหรือไม่? มาดูตอนนี้! ก่อนอื่น เราต้องชัดเจน: การดึงความทรงจำเกี่ยวกับแอลกอฮอล์ไม่ใช่เทคโนโลยีที่แยกจากกัน เป็นเทคโนโลยีที่ส่งผลต่อเซลล์ประสาทสมองผ่านทางแอลกอฮอล์ กระบวนการนี้สามารถกระตุ้นความทรงจำ "ที่กำลังหลับ" ในสมองได้ ทำให้เราสามารถรีเฟรชความทรงจำเหล่านี้ได้

ประการที่สอง เราต้องรู้ว่าการปรับปรุงหน่วยความจำไม่เพียงแต่ช่วยให้เรา "จดจำ" สิ่งต่างๆ ได้มากขึ้นเท่านั้น แต่ยังเป็นกระบวนการในการดึงและสร้างความทรงจำขึ้นมาใหม่ด้วยวิธีต่างๆ กระบวนการนี้สามารถช่วยให้เรารวบรวมและเข้าใจความรู้ที่เราได้เรียนรู้ได้ดีขึ้น ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความจำของเรา

ดังนั้นเราจึงสามารถสรุปได้ว่ามีความสัมพันธ์ระหว่างการดึงหน่วยความจำแอลกอฮอล์และประสิทธิภาพของหน่วยความจำ เมื่อเราใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อดึงความทรงจำในอดีตกลับมาอีกครั้งหลังจากดื่มแอลกอฮอล์ เรากำลังดำเนินการกระบวนการรวมความทรงจำเหล่านี้เข้าด้วยกัน ดังนั้นจึงปรับปรุงความจำของเราในระดับหนึ่ง

แน่นอนว่า เราต้องทราบด้วยว่าการดึงความทรงจำจากแอลกอฮอล์ไม่ใช่เทคนิคในการปรับปรุงความจำในระยะยาวและเชื่อถือได้ หากเราต้องการมีความจำที่ดีเยี่ยมในระยะยาว เราต้องรวบรวมและปรับปรุงความจำของเราอย่างต่อเนื่องผ่านการศึกษาและการใช้ชีวิตในแต่ละวัน ร่วมกับเทคนิคการฝึกความจำอื่นๆ

ในกระบวนการนี้ เราจำเป็นต้องรักษาทัศนคติในแง่ดีตลอดเวลา เพื่อกระตุ้นแรงจูงใจในการเรียนรู้และศักยภาพในการจดจำของเราให้ดียิ่งขึ้น ดังนั้น ขอให้เราเผชิญกับการฝึกความจำอย่างแข็งขัน เป็นตัวของตัวเองอย่างไม่หยุดยั้ง และก้าวไปข้างหน้าอย่างกล้าหาญบนถนนแห่งการพัฒนาความทรงจำอย่างต่อเนื่อง! จะเห็นได้ว่าเราต้องปรับปรุงความจำ และ Cistanche Deserticola สามารถปรับปรุงความจำได้อย่างมาก เนื่องจาก Cistanche Deserticola ยังสามารถควบคุมความสมดุลของสารสื่อประสาท เช่น การเพิ่มระดับของอะเซทิลโคลีนและปัจจัยการเจริญเติบโต สารเหล่านี้มีความสำคัญมากต่อความจำและการเรียนรู้ นอกจากนี้ เนื้อสัตว์ยังช่วยเพิ่มการไหลเวียนของเลือดและส่งเสริมการส่งออกซิเจน ซึ่งช่วยให้สมองได้รับสารอาหารและพลังงานที่เพียงพอ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความมีชีวิตชีวาและความอดทนของสมอง

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระดับ mRNA ของ Arc และ Egr1 จะถึงจุดสูงสุด 30 นาทีหลังจากการดึงข้อมูลหน่วยความจำแอลกอฮอล์ และกลับสู่ระดับพื้นฐานภายใน 60 นาทีหลังจากการดึงข้อมูลหน่วยความจำ เช่นเดียวกับกลุ่ม NoRetrieval
ใน mPFC การดึงหน่วยความจำแอลกอฮอล์ทำให้เกิดการควบคุมชั่วคราวใน Arc และ Egr1 แต่ไม่ใช่การแสดงออก Bdnf mRNA ซึ่งคล้ายกับรูปแบบการแสดงออกที่เห็นใน DH (รูปที่ 2G, H, J)

การเพิ่มขึ้นของการแสดงออกของ Arc และ Egr1 mRNA ใน DHand mPFC นำหน้าด้วยการเพิ่มฟอสโฟรีเลชั่นของโปรตีนที่มีผลผูกพันกับองค์ประกอบการตอบสนองของค่ายถอดรหัส (CREB) (รูปที่ S2) ซึ่งก่อนหน้านี้แสดงเพื่อควบคุมการแสดงออกของยีนเหล่านี้ [53]

ผลการวิจัยร่วมกันแสดงให้เห็นว่าการดึงความทรงจำที่เกี่ยวข้องกับแอลกอฮอล์ทำให้เกิดการควบคุมตามเวลาในการแสดงออกของ Arc และ Egr1 แต่ไม่ใช่ของ Bdnf ใน DH และ mPFC ทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่การเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนเหล่านี้อาจเกี่ยวข้องกับการรวมตัวของแอลกอฮอล์ ความทรงจำ

การเรียกคืนความทรงจำที่เกี่ยวข้องกับแอลกอฮอล์จะเพิ่มระดับ ARCprotein ใน DH

ARC มีบทบาทที่ชัดเจนในด้านความเป็นพลาสติกแบบซินแนปติก [54] และการสื่อสารของเซลล์ประสาท [55] และก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่ามีบทบาทในการรวมความทรงจำต่างๆ เข้าด้วยกัน [5, 22, 46, 47]

สิ่งที่เกี่ยวข้องมากที่สุดคือ ก่อนหน้านี้เราได้แสดงให้เห็นว่าการดึงหน่วยความจำแอลกอฮอล์เพิ่มระดับโปรตีน ARC ในต่อมทอนซิลและ mPFC [5] ตอนนี้เราถามว่าระดับโปรตีน ARC เพิ่มขึ้นใน DH หรือไม่ เนื่องจากการควบคุม Arc mRNA ที่เกิดจากการดึงหน่วยความจำแอลกอฮอล์ (รูปที่ 2C)

ดังนั้น หนูถูกฝึกให้แสดงออกแอลกอฮอล์-CPP ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น (รูปที่ S3A, B) หนึ่งวันหลังจากการทดสอบ CPP ความทรงจำเกี่ยวกับแอลกอฮอล์ถูกดึงกลับมา และเนื้อเยื่อสมองถูกรวบรวม 60, 120 หรือ 360 นาทีต่อมา

เราพบว่าระดับโปรตีน ARC ใน DH เพิ่มการเรียกคืนหน่วยความจำหลังแอลกอฮอล์ 60 นาที และกลับสู่ระดับพื้นฐานภายในชั่วโมงถัดไป (รูปที่ S3) ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการดึงหน่วยความจำแอลกอฮอล์เพิ่มทั้งการแสดงออกของโปรตีน Arc mRNA และ ARC ใน DH

การลดลงของการแสดงออกของ ARC ใน DH ขัดขวางการรวมตัวของหน่วยความจำแอลกอฮอล์

หากการเพิ่มขึ้นของการแสดงออกของ ARC ใน DH หลังจากการดึงหน่วยความจำแอลกอฮอล์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรวมหน่วยความจำแอลกอฮอล์ใหม่ ดังนั้น การลดการควบคุมหลังจากการดึงหน่วยความจำแอลกอฮอล์ควรรบกวนความทรงจำดังกล่าว ส่งผลให้เกิดการยกเลิกการแสดงออกของแอลกอฮอล์-CPP

ในการลดระดับ ARC ใน DHในระหว่างการรวมหน่วยความจำแอลกอฮอล์ใหม่ เราใช้ antisenseoligodeoxynucleotides (AS-ODN) ที่มุ่งเป้าไปที่ Arc mRNA [56] การล้มลงของ ARC ในบริเวณสมองที่เกี่ยวข้องกับการรวมหน่วยความจำและการรวมใหม่โดยใช้ Arc AS-ODN ก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าขัดขวางการรวมบัญชี ของความทรงจำที่น่ารังเกียจและน่ารับประทาน [46, 47, 56, 57] และการรวมตัวใหม่ทำให้เกิดความทรงจำ [46, 47, 57] รวมถึงทำให้การรวมหน่วยความจำที่เกี่ยวข้องกับมอร์ฟีนแย่ลง [22]

เพื่อทดสอบว่าการลดระดับ ARC ขัดขวางการรวมหน่วยความจำแอลกอฮอล์และยกเลิกการแสวงหาแอลกอฮอล์หรือไม่ เราได้ฝึกหนูให้แสดงแอลกอฮอล์-CPP (รูปที่ 3B ดูรูปที่ S4 สำหรับข้อมูลของแต่ละบุคคล)

หนึ่งวันหลังจากการทดสอบ CPP 1 หนูได้รับการเติม Arc AS-ODN ภายในฮิปโปแคมพาลินหรือกลุ่มควบคุมที่มีสัญญาณรบกวน (SCR) -ODN เนื่องจาก AS-ODN ลดระดับโปรตีน ARC ลง 5 ชั่วโมงหลังการฉีดยา [57] (รูปที่ S5, การตรวจสอบความถูกต้องของ AS-ODN) หน่วยความจำแอลกอฮอล์จึงถูกดึงกลับคืนสู่การฉีด 4 ชั่วโมงหลัง ส่งผลให้การลดระดับเกิดขึ้นหนึ่งชั่วโมงหลังจากการดึงกลับ ที่ประมาณจุดสูงสุดของการเพิ่มขึ้นของ ARC ระดับโปรตีนที่เกิดจากการนำหน่วยความจำแอลกอฮอล์กลับมา (รูปที่ S3C)

เมื่อทดสอบการกำหนดลักษณะสถานที่ในวันถัดไป เราพบว่าแอลกอฮอล์-CPP ถูกยกเลิกในหนูที่ได้รับ Arc AS-ODN ในขณะที่หนูที่ได้รับ SCRODN ยังคงแสดง CPP (รูปที่ 3B)

การค้นพบของเราชี้ให้เห็นว่าการฉีด Arc AS-ODN ภายในฮิปโปแคมปัสขัดขวางการรวมความทรงจำของแอลกอฮอล์อีกครั้งโดยป้องกันการเพิ่มขึ้นของระดับโปรตีน ARC ที่เกิดจากการดึงหน่วยความจำ

เพื่อทดสอบเพิ่มเติมว่าการหยุดชะงักของหน่วยความจำนี้เกิดจากการปิดกั้นของการเหนี่ยวนำ ARC หลังการดึงข้อมูลโดยเฉพาะหรือไม่ เราเลือกจุดครั้งที่สองภายใน 5–6 ชั่วโมงทางทฤษฎี [9, 10] "หน้าต่างการรวมข้อมูลใหม่" สำหรับการแช่ Arc AS-ODN

เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของการแสดงออกของโปรตีน ARC สูงสุด 1 ชั่วโมงหลังจากการดึงหน่วยความจำและลดลงกลับสู่ระดับพื้นฐาน 2 ชั่วโมงหลังจากการดึงหน่วยความจำ (ดังที่ระบุในรูปที่ S3C) เราจึงกำหนดเป้าหมายการแสดงออกของโปรตีน ARC 3 ชั่วโมงหลังจากการดึงหน่วยความจำ

ดังนั้นเราจึงใส่ Arc ASODN หรือควบคุม SCR-ODN ลงใน DH 2 ชั่วโมงก่อนการดึงหน่วยความจำ ซึ่งคาดว่าจะลดระดับ ARC ลง 5 ชั่วโมงต่อมา เช่น การดึงหน่วยความจำ 3 ชั่วโมงหลังจากนั้น (รูปที่ S5B)

ในการทดสอบการเลือกสถานที่ซึ่งดำเนินการในอีกหนึ่งวันต่อมา เราพบว่าทั้งสองกลุ่มยังคงแสดงแอลกอฮอล์-CPP อย่างต่อเนื่อง (รูปที่ 3C)

การค้นพบเหล่านี้บ่งชี้ว่าการลดลงของระดับ ARC ผ่านการเหนี่ยวนำที่ขึ้นอยู่กับการดึงข้อมูลนั้นไม่รบกวนการรวมความทรงจำของแอลกอฮอล์ที่กำลังดำเนินอยู่ ยิ่งไปกว่านั้น ในที่นี้ เราแสดงให้เห็นว่า "หน้าต่างการรวมบัญชีใหม่" ที่ขึ้นกับ ARC จะใช้เวลาไม่เกิน 3 ชั่วโมงในการเรียกค้นหน่วยความจำภายหลัง

"หน้าต่างการรวมข้อมูลใหม่" เช่น มากกว่า 5–6 ชั่วโมงหลังจากการเรียกหน่วยความจำ [9, 10] จะไม่ส่งผลกระทบต่อการแสดงออกของหน่วยความจำในภายหลัง

เพื่อทดสอบสมมติฐานนี้ เราได้ใส่ Arc AS-ODN หรือควบคุม SCRODN ลงใน DH 4 ชั่วโมงหลังจากการดึงหน่วยความจำ (รูปที่ 3 มิติ) ซึ่งคาดว่าจะส่งผลต่อการแสดงออกของโปรตีน ARC 9 ชั่วโมงหลังจากการดึงหน่วยความจำ (เช่น 5 ชั่วโมงต่อมา; รูปที่ S5)

การทดสอบในวันต่อมาเผยให้เห็นว่าทั้งสองกลุ่มแสดงความพึงพอใจอย่างมากต่อช่องที่จับคู่แอลกอฮอล์ การค้นพบเหล่านี้บ่งชี้ว่าการลดลงของการแสดงออกของโปรตีน ARC หลายชั่วโมงหลังจากการดึงหน่วยความจำ (เช่น นอกหน้าต่างการรวมใหม่โดยขึ้นอยู่กับ ARC) ไม่ส่งผลกระทบต่อความทรงจำที่เป็นรากฐานของการแสดงออกของแอลกอฮอล์-CPP

การค้นพบเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการควบคุมฮิปโปแคมปัสของการแสดงออกของโปรตีน ARC ที่สังเกตได้หลังจากการดึงหน่วยความจำแอลกอฮอล์หลังแอลกอฮอล์ไม่นานนั้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรวมความทรงจำแอลกอฮอล์ใหม่ เนื่องจากการยับยั้งการเพิ่มขึ้นของระดับ ARCprotein ที่เกิดจากการดึงข้อมูลเหล่านี้นำไปสู่การสูญเสียการค้นหาแอลกอฮอล์ ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะขัดขวางกระบวนการรวมหน่วยความจำใหม่

เมื่อดึงข้อมูลความทรงจำที่เกี่ยวข้องกับแอลกอฮอล์และไม่ใช่แอลกอฮอล์ที่น่ารับประทานจะแบ่งปันการเปลี่ยนแปลงการถอดรหัส Arc และ Egr1 ที่คล้ายกัน

การค้นพบของเราที่เกี่ยวข้องกับการแสดงออกของ Arc และ Egr1 ในการรวมความทรงจำแอลกอฮอล์นั้นสอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้านี้ที่แสดงให้เห็นว่า IEG เหล่านี้มีส่วนเกี่ยวข้องในการรวมหน่วยความจำประเภทต่างๆ ใหม่ [19, 22, 46, 47, 57]

เราสันนิษฐานว่าการถอดเสียงและการแปล IEG เหล่านี้ไม่ใช่แอลกอฮอล์ที่เฉพาะเจาะจง และอาจมีส่วนร่วมในกลไกพื้นฐานทั่วไปในการประมวลผลความทรงจำที่ถูกกระตุ้นอีกครั้ง รวมถึงความทรงจำที่น่ารับประทานด้วย [16] เพื่อสำรวจความเป็นไปได้นี้เพิ่มเติม เราทดสอบว่าการดึงความทรงจำที่ไม่มีแอลกอฮอล์ ซูโครสที่เกี่ยวข้องผ่านโปรโตคอล CPP ที่คล้ายกัน จะเปลี่ยนการแสดงออกของ Arc และ/หรือ Egr1mRNA เช่นเดียวกับที่ทำกับความทรงจำที่เกี่ยวข้องกับแอลกอฮอล์หรือไม่

สำหรับสิ่งนี้ เราฝึกหนูเป็นครั้งแรกในขั้นตอนซูโครส-CPP คล้ายกับขั้นตอนแอลกอฮอล์-CPP ที่ใช้ด้านบน โดยจับคู่หนึ่งช่องของอุปกรณ์ CPP กับการบริโภคเม็ดซูโครสโดยสมัครใจ (รูปที่ 4A, การออกแบบการทดลอง)

หลังจากการจับคู่สี่ครั้ง หนูแสดงความพึงพอใจอย่างมากต่อช่องที่เกี่ยวข้องกับซูโครส (รูปที่ 4B) จากนั้น หน่วยความจำที่เกี่ยวข้องกับซูโครสจะถูกดึงกลับคืนมาโดยการสัมผัสซ้ำกับช่องที่จับคู่ซูโครส เนื้อเยื่อสมองจากกลุ่มควบคุมการดึงข้อมูลและไม่มีการดึงข้อมูลถูกรวบรวม 10, 30 หรือ 60 นาทีหลังจากการดึงหน่วยความจำ จากนั้นประเมินระดับ mRNA ของ Arc และ Egr1 ใน DH และ mPFC

เราพบว่าการดึงหน่วยความจำซูโครสทำให้เกิดการควบคุมการแสดงออกของ Arc และ Egr1 mRNA อย่างรวดเร็วและชั่วคราวทั้งใน DH และ mPFC (รูปที่ 4C – F) ดังแสดงด้วยเส้นประในรูป

4C–F ซึ่งเป็นรูปแบบของการควบคุมการแสดงออกของ mRNA ในบริเวณสมองทั้งสองข้าง ซึ่งเกิดจากการดึงความทรงจำของซูโครส คล้ายคลึงกับการควบคุมของยีนเหล่านี้ที่สังเกตได้จากการดึงความทรงจำจากแอลกอฮอล์

การค้นพบเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการควบคุมอย่างรวดเร็วและชั่วคราวในการแสดงออกของ Arc และ Egr1 mRNA ใน DH และ mPFC นั้นเกี่ยวข้องกับการดึงความทรงจำที่เกี่ยวข้องกับแอลกอฮอล์และซูโครส

การศึกษาลักษณะเฉพาะของไดนามิกของการถอดรหัสเฉพาะแอลกอฮอล์สำหรับการดึงหน่วยความจำ: การวิเคราะห์การถอดเสียง

จากการค้นพบของเราว่าการถอดความ Arc และ Egr1 ได้รับการแก้ไขเมื่อดึงความทรงจำทั้งที่เกี่ยวข้องกับแอลกอฮอล์และไม่ใช่แอลกอฮอล์ ต่อไปเราจึงพยายามระบุลายเซ็นการถอดเสียงเฉพาะสำหรับการดึงหน่วยความจำแอลกอฮอล์โดยดำเนินการวิเคราะห์ลำดับ RNA ของ DH และ mPFC (รูปที่ 5A การทดลอง ออกแบบ).

ด้วยเหตุนี้ หลังจากการฝึกอบรมแอลกอฮอล์-CPP (รูปที่ 5B) ความทรงจำที่เกี่ยวข้องกับแอลกอฮอล์จึงถูกดึงกลับคืน (โดยมีกลุ่มควบคุมที่ไม่มีการเรียกคืน) DH และ mPFC ถูกรวบรวม 30 นาทีต่อมาและประมวลผลสำหรับการวิเคราะห์ RNAseq (รูปที่ 5C, D)

For more information:1950477648nn@gmail.com