การรวมการเป็นตัวแทนหน่วยความจำเซลล์ในนีโอคอร์เท็กซ์ผิวเผิน

สรุป

การรวมหน่วยความจำระดับระบบ ซึ่งเป็นแนวคิดหลักในการวิจัยหน่วยความจำ เกี่ยวข้องกับการแปลงความทรงจำที่อาศัยฮิบโปแคมปัสในการก่อตัวให้เป็นรูปแบบที่มีประสิทธิภาพโดยไม่ขึ้นกับฮิบโปแคมปัส ซึ่งสันนิษฐานว่าเข้ารหัสโดยการเชื่อมต่อคอร์ติโคคอร์ติคัล ยังไม่ค่อยมีใครเข้าใจเกี่ยวกับธรรมชาติของรหัสประสาทแบบรวมในระดับเซลล์

ความทรงจำระดับระบบหมายถึงความชอบหรือรูปแบบพฤติกรรมที่บุคคลหนึ่งพัฒนาขึ้นในช่วงแรกของชีวิตและลึกซึ้งยิ่งขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป หน่วยความจำระดับระบบส่งผลต่อการคิด การกระทำ และการตัดสินใจของบุคคล มันเป็นพฤติกรรมจิตใต้สำนึก

ในทางตรงกันข้าม หน่วยความจำหมายถึงความสามารถของบุคคลในการจดจำและเก็บรักษาข้อมูล ความจำที่ดีช่วยให้เราเรียนรู้ทักษะ แก้ปัญหา และประสบความสำเร็จ อย่างไรก็ตาม เพื่อให้มีหน่วยความจำที่ดีเยี่ยม เราจำเป็นต้องได้รับการสนับสนุนหน่วยความจำระดับระบบ

หน่วยความจำระดับระบบช่วยปรับปรุงหน่วยความจำของเราเพราะมันทำให้เรามีกรอบในการรับความรู้ใหม่ เมื่อใดก็ตามที่เราเรียนรู้สิ่งใหม่ๆ เรามักจะเชื่อมโยงสิ่งเหล่านั้นกับสิ่งที่เราได้เรียนรู้มาก่อน การเชื่อมต่อนี้ก่อให้เกิดโครงสร้างความรู้ที่มั่นคงซึ่งช่วยให้เราเข้าใจและจดจำข้อมูลใหม่ได้ดีขึ้น

นอกจากนี้ หน่วยความจำระดับระบบยังส่งผลต่อวิธีคิดของเราอีกด้วย หากเราพัฒนาทัศนคติเชิงบวกในการแก้ปัญหา เราจะคิดได้ชัดเจนและรวดเร็วยิ่งขึ้น ทำให้ง่ายต่อการเก็บข้อมูลและแก้ไขปัญหาได้ง่ายขึ้น ในทางตรงกันข้าม ถ้าเราพัฒนาทัศนคติเชิงลบและไม่โต้ตอบ การคิดของเราจะช้าและคลุมเครือ ขัดขวางความจำและความสามารถในการเรียนรู้ของเรา

ดังนั้นเราจึงควรมุ่งมั่นที่จะปลูกฝังความจำระดับระบบที่ดี ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความจำและอัตราความสำเร็จของเรา เราสามารถพัฒนานิสัยที่ดีได้ด้วยการก้าวไปในทิศทางเชิงบวกและฝังแน่นในชีวิตประจำวันของเรา ซึ่งจะสร้างทัศนคติเชิงบวกในการแก้ปัญหาเชิงรุก ด้วยวิธีนี้ เราสามารถใช้หน่วยความจำระดับระบบได้ดีขึ้นเพื่อปรับปรุงความจำและความสามารถในการเรียนรู้ของเรา จะเห็นได้ว่าเราต้องปรับปรุงความจำ และ Cistanche Deserticola สามารถปรับปรุงความจำได้อย่างมาก เนื่องจาก Cistanche Deserticola เป็นยาแผนโบราณของจีนที่มีลักษณะพิเศษมากมาย หนึ่งในนั้นคือการปรับปรุงความจำ ประสิทธิภาพของเนื้อสับมาจากส่วนผสมออกฤทธิ์หลายชนิดในเนื้อสับ เช่น กรด โพลีแซ็กคาไรด์ ฟลาโวนอยด์ ฯลฯ ส่วนผสมเหล่านี้สามารถส่งเสริมสุขภาพสมองได้หลายวิธี

คลิกรู้ 10 วิธีปรับปรุงความจำ

หนูต้องการฮิบโปแคมปัสที่สมบูรณ์สำหรับการเรียนรู้เชิงพื้นที่ "เสมือนจริง" และเพื่อพัฒนาการเป็นตัวแทนนีโอคอร์ติคอลของประสบการณ์ที่เกี่ยวข้อง เราพบว่าในขณะที่สภาพแวดล้อมเสมือนจริงแบบใหม่ไม่ได้ถูกเรียนรู้หรือแสดงในเยื่อหุ้มสมองผิวเผินหลังจากความเสียหายอย่างรุนแรงต่อฮิบโปแคมปัส ความทรงจำที่เรียนรู้ก่อนการผ่าตัดและการเป็นตัวแทนชุดประสาทที่กระจัดกระจายและแพร่หลายที่สอดคล้องกันในเยื่อหุ้มสมองชั้น II – III จะถูกเก็บรักษาไว้ ซึ่งเป็นไซน์ควาไม่ใช่ ของการรวมหน่วยความจำ การค้นพบนี้เป็นการเปิดหน้าต่างใหม่สำหรับการศึกษากลไกของเซลล์ในการรวมหน่วยความจำในอนาคต

การแนะนำ

ความเสียหายต่อการก่อตัวของฮิปโปแคมปัสจะบั่นทอนการได้มาซึ่งความทรงจำแบบ "ตอน" ใหม่อย่างร้ายแรง 1,2 ปรากฏการณ์นี้อาจเกี่ยวข้องกับตำแหน่งของฮิปโปแคมปัสที่ด้านบนสุดของลำดับชั้นของพื้นที่เชื่อมโยงนีโอคอร์ติคัล และกับข้อเท็จจริงที่ว่าจำนวน เซลล์ประสาทในเปลือกนอกมีมากกว่าจำนวนการเชื่อมต่อที่เซลล์ประสาทที่กำหนดรองรับได้มาก (Schwindel & McNaughton, 2011, เพื่อการทบทวน) 3 ความกระจัดกระจายของการเชื่อมต่อนี้หมายความว่า การก่อตัวของการเชื่อมโยงตามอำเภอใจในแบบเรียลไทม์ (โดยเฉพาะช่วงระยะยาว) จะเป็นเรื่องยากเพราะ ไซแนปส์ที่จำเป็นระหว่างเซลล์นีโอคอร์ติคอลที่ใช้งานโดยพลการใด ๆ สองเซลล์มักไม่มีอยู่ก่อน

นีโอคอร์เทกซ์อาจเอาชนะปัญหานี้ได้ด้วยการก่อตัวอย่างรวดเร็วของการเชื่อมโยงทางอ้อมระหว่างเซลล์ประสาทที่ทำงานอยู่ในปัจจุบัน โดยมีรูปแบบจากบนลงล่างทั่วไปจากฮิบโปแคมปัส ตามมุมมองนี้ แต่ละประสบการณ์ที่ไม่ซ้ำกันจะสร้างรูปแบบกระจัดกระจายเฉพาะตัวที่สอดคล้องกันในฮิบโปแคมปัส ซึ่งทำหน้าที่เป็นบริบทหรือ ''ดัชนี''4–6 ให้กับชุดของเยื่อหุ้มสมองนิวรอนที่ทำงานอยู่ในปัจจุบัน รูปแบบเหล่านี้มีเอกลักษณ์เฉพาะสำหรับสถานที่และธรรมชาติของแต่ละประสบการณ์ (เช่น Leutgeb และคณะ 7) ความเป็นพลาสติกที่สัมพันธ์กันในการฉายภาพป้อนกลับจากฮิบโปแคมปัส ("ดัชนี") ไปยังเซลล์เยื่อหุ้มสมองที่ทำงานที่สอดคล้องกัน ("คุณลักษณะ" ') จะเปิดใช้งานการดึงข้อมูลคุณลักษณะหน่วยความจำในภายหลัง

ดังนั้น อย่างน้อยในขั้นต้น หน่วยความจำจะถูกเข้ารหัสเป็นการเชื่อมต่อระหว่างฮิบโปแคมปัสและคอร์เทกซ์ แทนที่จะเป็นระหว่างเซลล์ในคอร์เทกซ์โดยตรง ความทรงจำและพฤติกรรมการเรียนรู้บางอย่างไม่เคยสูญเสียการพึ่งพาฮิบโปแคมปัสที่ไม่บุบสลาย อย่างไรก็ตาม บางส่วนต้านทานต่อความเสียหายของฮิปโปแคมปัสเมื่อเวลาผ่านไป [8] เสนอแนะว่าการเชื่อมต่อคอร์ติโก-คอร์เทกซ์ที่เหมาะสม เพียงพอต่อการทดแทนการเชื่อมต่อของคอร์ติคัลฮิปโปแคมโป พัฒนาเมื่อเวลาผ่านไปและมีความโดดเด่น

กระบวนการนี้อาจมาพร้อมกับการดึงโครงสร้างจากหน่วยความจำมาสู่ความรู้ "ความหมาย" ของคอร์เทกซ์ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะรอดพ้นจากการสูญเสียฮิปโปแคมปัส ในขณะที่มีการศึกษามากมายเกี่ยวกับพลวัตของพฤติกรรมและการแสดงออกของยีนของกระบวนการรวมหน่วยความจำนี้ แต่ก็มีการตรวจสอบเพียงเล็กน้อยในระดับการเข้ารหัสของเซลล์ในธรรมชาติและตำแหน่งของการแสดงความจำที่ไม่ขึ้นกับฮิบโปแคมปัสในเยื่อหุ้มสมอง

การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นว่าในระหว่างการสำรวจลำดับของตำแหน่ง (ไม่ว่าจะเป็นจริงหรือเสมือน) เซลล์ประสาทในเยื่อหุ้มสมอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเปลือกนอกผิวเผิน จะพัฒนาลำดับการทำงานของระบบประสาทที่กระจัดกระจายและสัมพันธ์กับตำแหน่ง มากเช่นเดียวกับในฮิบโปแคมปัส

ในหนูที่ไม่บุบสลาย เซลล์ที่เกี่ยวข้องกับตำแหน่งจะปรากฏในเยื่อหุ้มสมองภายในช่วงสั้นๆ ใน "สภาพแวดล้อม" เสมือนแบบใหม่ ซึ่งประกอบด้วยสายพานลู่วิ่งที่มี "ตัวชี้นำเชิงพื้นที่" ติดไว้20 แต่พัฒนาได้ไม่ดีในหนูที่มีรอยโรคฮิปโปแคมปัสที่ด้านหลัง 16,17 ที่นี่ เราแสดงให้เห็นว่าการเป็นตัวแทนผิวเผินของสภาพแวดล้อมเสมือนที่เรียนรู้ก่อนการผ่าตัดจะยังคงอยู่ตามรอยโรคฮิปโปแคมปัส เช่นเดียวกับหน่วยความจำเชิงพื้นที่ที่สอดคล้องกัน ในขณะที่หนูตัวเดียวกันไม่ได้เรียนรู้สภาพแวดล้อมหลังการผ่าตัด หรือแสดงว่ามันเป็นเซลล์ที่สัมพันธ์กับตำแหน่ง ในเปลือกนอกผิวเผิน

ผลลัพธ์

การถ่ายภาพสองโฟตอน Ca2+ ใช้เพื่อบันทึกการทำงานของระบบประสาทในหนูระหว่างการวิ่งแบบยึดศีรษะบนสายพานลู่วิ่งซึ่งมีสัญญาณสัมผัสที่สัมผัสได้หลายอย่าง (รูปที่ 1; วิธี STAR) ก่อนและหลังรอยโรคทวิภาคีของฮิบโปแคมปัสหลัง สัตว์ได้รับการทดสอบบนเข็มขัดที่ "คุ้นเคย" ก่อนและหลังการผ่าตัดฮิปโปแคมปัส (หรือการผ่าตัดหลอก) เข็มขัด ''นวนิยาย'' ที่มีชุดคิวที่แตกต่างกันถูกนำมาใช้สำหรับช่วงก่อนและหลังการผ่าตัด (รอยโรค/เสแสร้ง) หลังจากทำความคุ้นเคยกับเข็มขัด ''ที่คุ้นเคย'' อีกครั้ง เราติดตามกิจกรรมของเซลล์ประสาทในพื้นที่นีโอคอร์เทกซ์สามแห่ง ได้แก่ เยื่อหุ้มสมองส่วนหลัง (RSC) เยื่อหุ้มสมองสั่งการทุติยภูมิ และเยื่อหุ้มสมองรับความรู้สึกปฐมภูมิ

รอยโรคฮิปโปแคมปัสทำให้เกิดความจำเสื่อมแบบแอนเทอโรเกรด แต่ไม่ถอยหลังเข้าคลองสำหรับตำแหน่งที่ได้รับรางวัล สภาพแวดล้อมเชิงพื้นที่เสมือนจริง

แต่ละสายพานมีสถานที่เสมือนเฉพาะที่มอบรางวัลน้ำ (รูปที่ 1C) ก่อนการผ่าตัด ทั้งสองกลุ่มแสดงพฤติกรรมที่คล้ายคลึงกันทั้งในสภาพแวดล้อมที่คุ้นเคยและสภาพแวดล้อมใหม่ รูปที่ S2 ความเร็วในการวิ่งหลังการผ่าตัดในเข็มขัดที่คุ้นเคยและแบบใหม่ก็มีความคล้ายคลึงกันระหว่างกลุ่มหลอกลวงและกลุ่มรอยโรค หลังการผ่าตัด กลุ่มหลอกลวงและกลุ่มรอยโรคพยายามเลียพอร์ตรางวัลตลอดการทดลองในจำนวนที่เทียบเคียงได้ (รูปที่ 2- ซ้าย); อย่างไรก็ตาม การกระจายตัวของเลียในสภาพแวดล้อมใหม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างกลุ่ม

สำหรับกลุ่มจอมปลอมนั้น สัดส่วนของเลียอย่างล้นหลามนั้นมุ่งไปที่ไซต์รางวัลทั้งในสภาพแวดล้อมที่คุ้นเคยและแปลกใหม่ กลุ่มรอยโรคก็แสดงพฤติกรรมเดียวกันนี้ในสภาพแวดล้อมที่คุ้นเคย อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมใหม่ รอยโรคที่หนูเลียส่วนใหญ่อยู่นอกเขตรางวัล (รูปที่ 2-กลาง, ขวา) ดังนั้นความทรงจำก่อนการผ่าตัดจึงยังคงอยู่ แต่การเรียนรู้ในสภาพแวดล้อมใหม่บกพร่องอย่างมาก นี่คือคุณลักษณะที่กำหนดของแนวคิดการรวมหน่วยความจำ

เซลล์ประสาทในเยื่อหุ้มสมองรักษาการเข้ารหัสของสภาพแวดล้อมเชิงพื้นที่ที่คุ้นเคยหลังจากฮิปโปแคมปัส แต่การเข้ารหัสของสภาพแวดล้อมใหม่ล้มเหลวในรูปแบบ

เราใช้เกณฑ์ที่ค่อนข้างเสรี (ดูวิธีการของ STAR) เพื่อจัดหมวดหมู่เซลล์เป็น "การคัดเลือกเชิงพื้นที่" และกำหนดเซลล์ "" วางฟิลด์ " โดยรวมแล้วไม่มีความแตกต่างระหว่างกลุ่ม (รอยโรคเทียบกับการหลอกลวง) หรือระหว่างสภาพแวดล้อม (F, N) ในบริเวณเยื่อหุ้มสมองทั้งสามในสัดส่วนของเซลล์ที่ผ่านเกณฑ์การเลือกซึ่งโดยรวมประมาณ 40% ด้วยเกณฑ์เสรีนิยมเหล่านี้ (รูปที่ S3A) อย่างไรก็ตาม สำหรับสภาพแวดล้อมใหม่ เซลล์ที่ตรงตามเกณฑ์การคัดเลือกนั้นโดยรวมมีการคัดเลือกเชิงพื้นที่น้อยกว่ามาก และสร้างรูปแบบการเข้ารหัสประชากรที่สม่ำเสมอน้อยกว่าของแถบในกลุ่มรอยโรค (รูปที่ 3A และ 3B) ความแตกต่างนี้เกี่ยวข้องกับการเพิ่มสัดส่วนของเซลล์กลุ่มรอยโรคที่มีช่องหลายตำแหน่ง แทนที่จะเป็นช่องเดียว (รูปที่ S3B)

การเกิดขึ้นของการเข้ารหัสตำแหน่งเยื่อหุ้มสมองของเลเยอร์ II – III นั้นถูกวัดปริมาณโดยใช้การวัดเนื้อหาข้อมูลเชิงพื้นที่ต่อเซลล์ประสาท สำหรับเซลล์ทั้งหมดผ่านเกณฑ์การคัดเลือกเชิงพื้นที่ คาดว่าจะมีการลืมบางอย่างในช่วง 30- วันระหว่างเซสชันก่อนเกิดรอยโรค/การหลอกลวงครั้งล่าสุดและเซสชันหลังการผ่าตัดครั้งแรก แท้จริงแล้ว มีการเสื่อมสภาพ (การลืม) ของเนื้อหาข้อมูลเชิงพื้นที่ในสภาพแวดล้อมที่คุ้นเคยโดยขึ้นอยู่กับเวลา ; อย่างไรก็ตาม หน่วยความจำที่คุ้นเคยได้รับการกู้คืนตลอดเซสชันทั้งในรอยโรคและหนูเสแสร้ง โดยไม่มีความแตกต่างระหว่างกลุ่ม (รูปที่ 3C บนสุด) หนูเสแสร้งแสดงให้เห็นการได้มาซึ่งการเป็นตัวแทนของเยื่อหุ้มสมองของสภาพแวดล้อมใหม่ตามปกติ (เข็มขัด 3); อย่างไรก็ตาม กลุ่มรอยโรคแสดงข้อมูลเชิงพื้นที่น้อยมากในสภาพแวดล้อมใหม่ใน RSC (รูปที่ 3C ด้านล่าง) ในภูมิภาคเยื่อหุ้มสมองทั้งหมด เนื้อหาข้อมูลเชิงพื้นที่ของเซลล์ประสาทมีความคล้ายคลึงกันระหว่างการหลอกลวงและรอยโรคสำหรับสภาพแวดล้อมที่คุ้นเคย ในขณะที่ปริมาณนี้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มรอยโรคสำหรับสภาพแวดล้อมใหม่ (รูปที่ 3D และ 3E)

เราวัดปริมาณความน่าเชื่อถือของการเข้ารหัสเชิงพื้นที่ในระดับประชากรโดยการคำนวณข้อผิดพลาดของการถอดรหัสแบบทีละรอบ โดยใช้ตัวถอดรหัสแบบเบย์ (วิธี STAR) ในระหว่างระยะหลังการผ่าตัด การกระจายตำแหน่งที่ถอดรหัสตามหน้าที่ของตำแหน่งของสัตว์บ่งชี้ว่าตัวถอดรหัสจากกลุ่มรอยโรคในสภาพแวดล้อมใหม่ให้การประมาณตำแหน่งที่แม่นยำน้อยกว่า (รูปที่ 4A) มีข้อผิดพลาดในการถอดรหัสเพิ่มขึ้นอย่างมาก (2 x) ในสภาพแวดล้อมใหม่ในบริเวณเยื่อหุ้มสมองทั้งสามบริเวณ ในกลุ่มรอยโรค แต่ไม่อยู่ในกลุ่มเสแสร้ง และไม่มีเลยในสภาพแวดล้อมที่คุ้นเคยในกลุ่มใดๆ (รูปที่ 4B)

การอภิปราย

โดยรวมแล้ว ในขณะที่รอยโรคฮิปโปแคมปัสทำให้การเกิดขึ้นของเซลล์ที่สัมพันธ์กับตำแหน่งซึ่งเป็นตัวแทนของสภาพแวดล้อมเสมือนจริงแบบใหม่ บกพร่องอย่างรุนแรง และการเรียนรู้เชิงพื้นที่บกพร่องในทำนองเดียวกันในบริบทใหม่นั้น การแสดงสภาพแวดล้อมที่คุ้นเคยก่อนการผ่าตัดและความทรงจำสำหรับตำแหน่งรางวัลในสภาพแวดล้อมนั้นได้รับการไว้ชีวิต . กิจกรรมการยิงแบบเลือกเชิงพื้นที่ของหนูที่ถูก Lesioned ในสภาพแวดล้อมใหม่นั้นมีอคติต่อการยิงในบริเวณใกล้เคียงกับสัญญาณสำคัญ การตอบสนองแบบไม่เลือกสรรหรือเลือกอย่างอ่อนต่อสัญญาณสำคัญนั้นพบได้ทั่วไปในหนูที่มีรอยโรคในสภาพแวดล้อมใหม่ ทำให้เกิดช่อง "สถานที่" หลายช่อง ซึ่งอาจมีส่วนทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการถอดรหัสเชิงพื้นที่ที่สูงขึ้น

รอยโรคนั้นสร้างความเสียหายให้กับ dossal hippocampus อย่างน้อย 50% แต่ทำให้ ventral hippocampus เสียหายเป็นส่วนใหญ่ (รูปที่ 1E) ดังนั้นเราจึงไม่สามารถสรุปได้ว่าหน่วยความจำที่เก็บรักษาไว้นั้นไม่ขึ้นอยู่กับการไหลออกของฮิปโปแคมปัสโดยสิ้นเชิง แม้ว่าการศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าฮิบโปแคมปัสด้านหลังมีความจำเป็นเป็นส่วนใหญ่สำหรับการเรียนรู้เชิงพื้นที่ และผลลัพธ์มุ่งเน้นไปที่เยื่อหุ้มสมอง retrosplenial 25–28 ทั้งสองกลุ่มแสดงการลดลง ในการปรับแต่งเชิงพื้นที่สำหรับสภาพแวดล้อมที่คุ้นเคยในช่วง 30- วันระหว่างการทดลองก่อนเกิดรอยโรค/เสแสร้งครั้งสุดท้าย และการทดลองหลังเกิดรอยโรค/เสแสร้งครั้งแรก ไม่ทราบว่าเป็นเพราะเวลาที่ผ่านไปหรือขั้นตอนการผ่าตัด (เช่น การดมยาสลบ) หรือไม่ อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้บ่งชี้ว่ามีร่องรอยของการเข้ารหัสก่อนหน้านี้บางส่วนยังคงอยู่ ในขณะที่การเข้ารหัสใหม่มีความบกพร่อง คำอธิบายที่เป็นไปได้ประการหนึ่งสำหรับการปรับจูนเชิงพื้นที่ที่ลดลงในช่วง 30 วันก็คือ ฮิปโปแคมปัสที่ไม่บุบสลายจะสร้างการเชื่อมต่อไซแนปติกใหม่ในคอร์เทกซ์ ซึ่งอาจสูญเสียประสิทธิภาพเมื่อเวลาผ่านไป แต่คงอยู่ทางกายภาพเพื่อที่พวกมันจะสามารถถูกกระตุ้นอีกครั้งเมื่อสัมผัสกับ สภาพแวดล้อมที่คุ้นเคย

คำอธิบายอีกประการหนึ่งคือการเข้ารหัสจะถูกเก็บรักษาไว้ในชั้นลึกของเยื่อหุ้มสมอง ซึ่งไม่สามารถเข้าถึงได้ด้วยการถ่ายภาพในการศึกษาเหล่านี้ เป็นที่ทราบกันดีว่าการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่คุ้นเคยอีกครั้งนั้นไม่ใช่กระบวนการรวมหน่วยความจำที่สำคัญที่จะเกิดขึ้น พวกมันยังสามารถเกิดขึ้นได้ในช่วง "ออฟไลน์" เช่น การนอนหลับแบบช้าๆ4 อย่างไรก็ตาม การดึงกระบวนการที่รวมเข้าด้วยกันอาจต้องได้รับการสัมผัสอีกครั้งในกรณีที่ไม่มีฮิปโปแคมปัส

โดยรวมแล้ว ผลลัพธ์ในปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าฮิปโปแคมปัสที่ไม่บุบสลายช่วยให้เปลือกนอกผิวเผินสามารถพัฒนาการนำเสนอที่กระจัดกระจายและคัดเลือกได้ของประสบการณ์การอยู่ในสถานที่ใดสถานที่หนึ่งภายใต้บริบททางประสาทสัมผัสและพฤติกรรมเฉพาะ และรหัสประสาทที่เกิดขึ้นเหล่านี้ยังคงมีอยู่หลังจากความเสียหายของฮิปโปแคมปัสที่เพียงพอเพื่อป้องกันการเรียนรู้ใหม่ๆ ที่ ระดับประสาทและพฤติกรรมภายใต้เงื่อนไขที่คล้ายคลึงกัน การค้นพบนี้เป็นกรอบการทำงานใหม่ในการศึกษารากฐานของเซลล์และโมเลกุลของหน่วยความจำระยะยาวที่ไม่ขึ้นกับฮิบโปแคมปัส

ข้อจำกัดของการศึกษา

เมื่อพิจารณาจากขนาดตัวอย่างที่จำกัด สามารถประเมินพื้นที่เยื่อหุ้มสมองเพียงจุดเดียวจากสามบริเวณที่สนใจด้วยพลังทางสถิติที่สมเหตุสมผลในระหว่างระยะการรับสัมผัส/การรับสัมผัสซ้ำของการทดลอง ตลอดระยะเวลาการบันทึกต่อเนื่องกัน เราเลือกเปลือกสมองส่วนหลังโดยคำนึงถึงความจริงที่ว่ามันได้รับการฉายภาพโดยตรงจากฮิบโปแคมปัสด้านหลัง เราสังเกตว่าหลังจากรอยโรคฮิบโปแคมปัส การแสดงออกของเส้นประสาทของสภาพแวดล้อมที่คุ้นเคยในเปลือกสมองส่วนหลังจะค่อยๆ ได้รับกลับคืนมาด้วยการสัมผัสซ้ำหลายครั้ง อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้ตัดความจริงที่ว่าบริเวณเยื่อหุ้มสมองอื่นๆ อาจฟื้นตัวได้เร็วกว่า นอกจากนี้ การแลกเปลี่ยนระหว่างภูมิภาคแบบกระจายอาจส่งผลต่อการฟื้นตัวนี้ ซึ่งไม่สามารถระบุได้เว้นแต่จะมีการประเมินสองภูมิภาคขึ้นไปพร้อมกัน วิธีการรักษาร่องรอยของความทรงจำเชิงพื้นที่และ "เพิ่มศักยภาพใหม่" ในพื้นที่เยื่อหุ้มสมองต่างๆ หลังจากการสูญเสียฮิปโปแคมปัส ดังนั้นจึงยังคงต้องพิจารณาต่อไป

กิตติกรรมประกาศ

เราขอขอบคุณ Dr. M. Mohajerani สำหรับการกำกับดูแล/บริหารจัดการกล้องจุลทรรศน์และศูนย์เพาะพันธุ์สัตว์ Jennifer Tarnowsky สำหรับการสนับสนุนด้านลอจิสติกส์ Valerie Lapointe และ Karim Ali สำหรับการสนับสนุนทางเทคนิค และ WestGrid และ Compute Canada สำหรับการสนับสนุนด้านไอที BLM รับทราบเงินทุนจากโครงการ NIH Research ProjectGrant (R01) [เลขที่ NS121764], สำนักงานโครงการวิจัยขั้นสูงด้านกลาโหม (DARPA) [เลขที่ HR0011-18-2-0021], สภาวิจัยวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและวิศวกรรมแห่งแคนาดา (NSERC) [หมายเลข 1631465] และสถาบันวิจัยสุขภาพแห่งแคนาดา (CIHR) [หมายเลข 1631465] ปเจที 156040]. HC ได้รับการสนับสนุนจากทุนการศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของแคนาดาสำหรับโครงการปริญญาเอก (NSERC CGS-D)

ผลงานของผู้เขียน

IME และ BLM ได้กำหนดแนวความคิดของการทดลอง IME และ ARN ได้ทำการทดลองและรวบรวมข้อมูล IME, HC และ BLM วิเคราะห์และตีความข้อมูล IME, HC และ BLM เขียนต้นฉบับ ซึ่งผู้เขียนทุกคนช่วยกันแก้ไข

ประกาศความสนใจ

ผู้เขียนขอประกาศว่าพวกเขาไม่มีผลประโยชน์ในการแข่งขัน

ข้อมูลอ้างอิง

1. สโควิลล์ ดับเบิลยูบี และมิลเนอร์ บี. (1957) สูญเสียความทรงจำล่าสุดหลังจากรอยโรค bilateralhippocampal เจ. นอยรอล. Neurosurg จิตเวชศาสตร์ 20, 11–21https://doi.org/10.1136/jnnp.20.1.11.

2. โยเนลินาส, เอพี, โครลล์, NEA, ควอมม์, เจอาร์, ลาซซารา, เอ็มเอ็ม, โซเว่', เอ็มเจ, วิดามัน, เคเอฟ, และ ไนท์, RT (2002) ผลกระทบของความเสียหายกลีบขมับอย่างกว้างขวางหรือภาวะขาดออกซิเจนต่ำต่อความทรงจำและความคุ้นเคย Nat.Neurosci. 5, 1236–1241.https://doi.org/10.1038/nn961.

3. Schwindel, CD และ McNaughton, BL(2011) ปฏิสัมพันธ์ของเยื่อหุ้มสมองและฮิปโปแคมปัสและการเปลี่ยนแปลงของการเปิดใช้งานหน่วยความจำอีกครั้ง โครงการ การทำงานของสมอง 193, 163–177.https://doi.org/10.1016/B978-0-444-53839-0.00011-9

4. แมคนอตัน บีแอล (2010) ลำดับชั้นของคอร์ติคอล การนอนหลับ และการดึงความรู้ออกจากความทรงจำ อาร์ติฟ. Intell 174,205–214.https://doi.org/10.1016/j.artint.2009.11.013.

5. Teyler, TJ และ DiScenna, P. (1986) ทฤษฎีการจัดทำดัชนีหน่วยความจำฮิปโปแคมปัส พฤติกรรม โรคประสาท 100, 147–154. https://doi.org/10.1037/0735-7044.100.2.147.6. เทย์เลอร์ ทีเจ และรูดี้ เจดับบลิว (2007) ทฤษฎีการจัดทำดัชนี Thehippocampal และหน่วยความจำตอน: การอัปเดตดัชนี ฮิปโปแคมปัส17, 1158–1169https://doi.org/10.1002/hipo.20350.

7. Leutgeb, S., Leutgeb, JK, Barnes, CA,Moser, EI, McNaughton, BL และ Moser,M.-B. (2548) รหัสอิสระสำหรับหน่วยความจำฉากเชิงพื้นที่ในวงดนตรี hippocampalneuronal วิทยาศาสตร์ 309, 619–623https://doi.org/10.1126/science.1114037.

8. Sutherland, RJ และ Lehmann, H. (2011) แนวคิดทางเลือกของการรวมหน่วยความจำและบทบาทของฮิปโปแคมปัสในระดับระบบในสัตว์ฟันแทะCurr ความคิดเห็น. นิวโรไบโอล 21, 446–451.https://doi.org/10.1016/j.conb.2011.04.007.

9. Frankland, PW และ Bontempi, B. (2005) การจัดระเบียบความทรงจำล่าสุดและความทรงจำระยะไกล.แนท. สาธุคุณ Neurosci. 6, 119–130. https://doi.org/10.1038/nrn1607.10. มาร์, ดี. (1970) ทฤษฎีเกี่ยวกับสมองนีโอคอร์เทกซ์ โปรค ร.ซ. ลอนดอน. บี ไบโอล. วิทยาศาสตร์ 176,161–234.

For more information:1950477648nn@gmail.com