ปรับปรุงหน่วยความจำการรับรู้วัตถุโดยใช้การกระตุ้นด้วยแม่เหล็ก Transcranial ซ้ำหลังการเข้ารหัสส่วนที่ 2
Aug 16, 2024
3. ผลลัพธ์
เราใช้ ORT โดยมีความล่าช้า {{0}} ชั่วโมงระหว่างระยะสุ่มตัวอย่างและระยะทดสอบเพื่อประเมินประสิทธิภาพของ rTMS ในหน่วยความจำ ไม่มีความแตกต่างในกิจกรรม OFT และเวลาในการสำรวจวัตถุในการสุ่มตัวอย่างและทดลองทดสอบระหว่าง SHAM กับ TMS (p > 0.05, รูปที่ 1BD)
ความทรงจำเป็นส่วนสำคัญของชีวิต ช่วยให้เราบันทึก ระลึกถึง และอนุมานประสบการณ์ในอดีต และยังส่งผลต่อการตัดสินใจของเราเกี่ยวกับอนาคตด้วย
ความทรงจำมักถูกมองว่าเป็นหนึ่งในการแสดงสติปัญญาของมนุษย์ และสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามการเรียนรู้และประสบการณ์ต่างๆ ที่แต่ละคนเผชิญ สำหรับคนส่วนใหญ่ ความจำมักจะลดลงเล็กน้อยเมื่ออายุมากขึ้น แต่สามารถปรับปรุงได้ด้วยการออกกำลังกายและการฝึกฝนอย่างต่อเนื่อง
ประสิทธิผลของหน่วยความจำก็เป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน ความจำที่มีประสิทธิภาพสามารถช่วยให้เราเข้าใจประสบการณ์และความรู้ของเราได้ดีขึ้น และสื่อสารกับผู้อื่นได้ดีขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยให้เรารับมือกับความท้าทายและความกดดันได้ดีขึ้น และประสบความสำเร็จในการเรียนรู้และการทำงานมากขึ้น
ดังนั้นเราจึงจำเป็นต้องเรียนรู้วิธีปรับปรุงประสิทธิภาพและความแข็งแกร่งของความทรงจำของเรา ซึ่งรวมถึงการพัฒนานิสัยการจำที่ดี เช่น การสร้างวิธีการจดบันทึกที่มีประสิทธิภาพ และสร้างสภาพแวดล้อมในการจดจำที่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้เรายังสามารถปรับปรุงความจำได้ด้วยการใช้ชีวิตที่ดีต่อสุขภาพ เช่น การนอนหลับให้เพียงพอและการออกกำลังกายอย่างเหมาะสม
กล่าวโดยสรุป ประสิทธิภาพและความแข็งแกร่งของความทรงจำมีความสำคัญมากต่อชีวิตของเรา ด้วยการใช้วิธีการและวิธีการเชิงบวกในการปรับปรุงความจำและประสิทธิผลของเรา เราจะสามารถรับมือกับชีวิตประจำวันของเราได้ดีขึ้นและบรรลุเป้าหมายส่วนตัวและทางอาชีพของเราได้สำเร็จมากขึ้น จะเห็นได้ว่าเราต้องปรับปรุงความจำ และ Cistanche สามารถปรับปรุงความจำได้อย่างมาก เนื่องจาก Cistanche เป็นสมุนไพรจีนโบราณที่มีลักษณะพิเศษมากมาย หนึ่งในนั้นคือการปรับปรุงความจำ ผลของ Cistanche มาจากส่วนผสมออกฤทธิ์หลายชนิดใน Cistanche รวมถึงกรดแทนนิก โพลีแซ็กคาไรด์ ฟลาโวนอยด์ไกลโคไซด์ ฯลฯ ส่วนผสมเหล่านี้สามารถส่งเสริมสุขภาพสมองได้หลายวิธี
คลิกรู้วิธีการปรับปรุงหน่วยความจำ
นอกจากนี้ ไม่มีอคติต่อตำแหน่งของวัตถุในการทดลองซื้อกิจการ (p > {{0}}.05 ข้อมูลไม่แสดง) หนูที่ได้รับ TMS ในช่วง 72- ชั่วโมงมีดัชนีการเลือกปฏิบัติที่มีนัยสำคัญของวัตถุใหม่ (การทดสอบทีทางเดียว t(9) ¼ 3.067, p ¼ 0.0134) ในขณะที่หนู SHAM ได้รับ ไม่ใช่ (การทดสอบทีทางเดียว t(10) ¼ 0.705,p ¼ 0.496)
เมื่อเปรียบเทียบดัชนีการเลือกปฏิบัติทั้งสองดัชนี TMS มีค่ามากกว่า SHAM อย่างมีนัยสำคัญ (Student t-test t(19) ¼ 2.77,p ¼ 0.0122, รูปที่ 1E) นอกจากนี้ มีเพียงกลุ่มที่ได้รับ rTMS เท่านั้นที่มีนัยสำคัญ เรายังวิเคราะห์ความแตกต่างภายในกลุ่มการรักษาแต่ละกลุ่มในการสำรวจสิ่งแปลกใหม่และวัตถุที่คุ้นเคย และพบความแตกต่างที่มีนัยสำคัญระหว่างวัตถุที่สำรวจและการรักษาที่ได้รับ (Two Way Repeated Measures ANOVA F(1 ,19) ¼ 8.305, p ¼ 0.0096, hp2¼.304 รูปที่ 1F)
การวิเคราะห์ภายหลังแสดงให้เห็นว่ากลุ่ม TMS มีการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในการสำรวจวัตถุแบบใหม่ (p ¼ 0.0092) แต่ไม่มีความแตกต่างในกลุ่ม SHAM (p > 0.05) ซึ่งบ่งชี้ว่า rTMS ระหว่าง การเรียนรู้และการเรียกค้นกิจกรรมจะรวมหน่วยความจำได้ดีขึ้น
จากผลลัพธ์นี้ เราสนใจที่จะทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงทางชีววิทยาทางระบบประสาทที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพหน่วยความจำที่ดีขึ้นในหนูที่ได้รับ rTMS เราใช้ Western Blot เพื่อวิเคราะห์ปริมาณ CREB, CAMKII และ ERK และฟอสโฟรีเลชั่นโดยใช้ Full homogenate จากฮิบโปแคมปัสและเอฟซี (รูปที่ 2)
ในฮิบโปแคมปัส โดยรวมแล้ว มีการเปลี่ยนแปลงในปริมาณ CREB (การวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว F(2,15) ¼ 6.20 p ¼ 0.013,hp2¼.488 รูปที่ 2a) การวิเคราะห์ภายหลังพบว่าสิ่งนี้ได้มาจากการเพิ่มขึ้นของ CREB ในทั้งสองกลุ่มที่ทำการทดสอบพฤติกรรม SHAM (p=0.048) และ TMS (p=0.016) เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม
อย่างไรก็ตาม มันเป็นฟอสโฟรีเลชั่นของ CREB ที่ดูเหมือนจะได้รับผลกระทบจาก rTMS ในฮิบโปแคมปัสเพียงอย่างเดียว (การวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว F(2,15) ¼ 11.813 p ¼ 0.00 ในรูปที่ 1, hp2¼.645 รูปที่ 2a) การวิเคราะห์แบบ aspost-hoc แสดงให้เห็นว่าหนูที่ได้รับ rTMS มีระดับ pCREB มากกว่าการควบคุม (p=0.001) และกลุ่ม SHAM (p=0.041) อย่างมีนัยสำคัญ
นอกจากนี้ เราพบผลกระทบต่อระดับของ pCAMKII (One-Way ANOVA F(2,15) ¼ 4.817 p ¼ 0.029,hp2¼.445, รูปที่ 2d) ซึ่งคล้ายกับ การทดสอบหลังการทดสอบ pCREB แสดงให้เห็นว่า rTMS เพิ่มปริมาณของ pCAMKII เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม (p ¼ 0.027) ในเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า ฟอสโฟรีเลชั่นของ CREB ดูเหมือนจะได้รับผลกระทบจาก rTMS (One-Way ANOVA F( 2,15) ¼ 10.572p ¼ 0.003, hp2¼.658, รูปที่ 2b)
การวิเคราะห์หลังการทดลองแสดงให้เห็นว่าหนูที่ได้รับ rTMS มีระดับ pCREB มากกว่ากลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ (p ¼ 0.002)/ยังส่งผลต่อ pCAMKII ใน FC ( การวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว F(2,15) ¼ 6.452 p ¼ 0.011,hp2¼.498, รูปที่ 2e) อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์ภายหลังแสดงให้เห็นว่าโดยไม่คำนึงถึงการรักษาเนื่องจากทั้ง SHAM (p ¼ 0.016) และ กลุ่ม TMS(0.035) มี pCAMKII เพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่ม CONTROL
ใน FC pCAMKII ที่เพิ่มขึ้นนั้นเกิดจากการเพิ่มฟอสโฟรีเลชั่นของ CAMKII ที่มีอยู่ เนื่องจากสัดส่วนของ pCAMKIIto CAMKII ก็เพิ่มขึ้นเช่นกันด้วยการทดสอบพฤติกรรม (One-WayANOVA F(2,15) ¼ 7.387 p ¼ 0.{{11 }}07, hp2¼.532, รูปที่ 2e) การทดสอบหลังการทดสอบแสดงให้เห็นว่าทั้ง SHAM (p ¼ 0.026) และ TMS (0.010) มีส่วนมากกว่าการควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ ทั้งในฮิบโปและ FC เราไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญใน ERK หรือฟอสโฟรีเลชั่นหลังจาก rTMS
เราใช้ Western Blot กับ Synaptic homogenates จาก thehippocampus และ FC เพื่อตรวจสอบผลกระทบของ rTMS ต่อตัวรับ synaptic ที่แตกต่างกันที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้และความทรงจำ
เราตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในหน่วยย่อยตัวรับ AMPA GluR1 และ GluR2 รวมถึงตัวรับ BDNF TrkB ในฮิบโปมีความแตกต่างในระดับของ GluR2 (การทดสอบ Welch F(2,15) ¼ 6.718 p < 0.001, รูปที่ 3g)และ pGluR2 (การวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว F( 2,15) ¼ 7.189 p ¼ 0.023, hp2¼.461,รูปที่ 3g)
การวิเคราะห์ภายหลังพบว่าหนู SHAM มี GLUR2 น้อยกว่ากลุ่มควบคุม (Games-Howell p ¼ 0.022) และหนูที่ได้รับการรักษา rTMS มีระดับ GluR2 ทั้งสองสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ (Games-Howell p ¼ { {10}}.037) และ pGluR2 (p < 0.05) มากกว่าหนูเมาส์ SHAM ในฮิบโปแคมปัส เรายังพบการเปลี่ยนแปลงของ pTrKB(One-Way ANOVA F(2,15) ¼ 8.449 p ¼ 0.005, hp2¼.585, รูปที่ 3J)
การทดสอบแบบ Aspost-hoc แสดงให้เห็นว่าทั้งหนู SHAM (p ¼ 0.008) และหนู TMS (p ¼ 0.013) มี pTRKb น้อยกว่าการควบคุม โดยแนะนำว่าผลกระทบนี้เกี่ยวข้องกับการทดสอบพฤติกรรมและไม่ขึ้นอยู่กับการรักษา .
ผลกระทบนี้ยังเกิดจากการเปลี่ยนแปลงในสัดส่วนของ TotalTrkB ที่ถูกฟอสโฟรีเลชั่น (One-Way ANOVA F(2,15) ¼ 8.882p ¼ 0.{{10}}04, hp2¼ .597, รูปที่ 3J) ทั้ง SHAM (p ¼ 0.042) และ TMS (p ¼ 0.004) มีค่าต่ำกว่า CONTROL อย่างมีนัยสำคัญ
พบผลกระทบเพียงอย่างเดียวต่อ GluR1 ใน FC ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงในสัดส่วนของ GluR1 ฟอสโฟรีเลชั่นที่ไซต์ S845,pGluR1(845) (การวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว F(2,15) ¼ 4.170 p ¼ 0.040 , hp2¼.391,รูปที่ 3e) แต่ไม่ใช่ไซต์ S831
การวิเคราะห์ภายหลังแสดงให้เห็นว่ามีการลดลงหลัง rTMS เมื่อเปรียบเทียบกับการควบคุม (p ¼ 0.038) อย่างไรก็ตาม ไม่มีการเปลี่ยนแปลงในตัวรับ GluR2 ใน FC อย่างไรก็ตาม เราพบว่ามีผลกระทบต่อระดับของ TrkB (การวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว(2,15) ¼ 13.601 p ¼ 0.001, hp2¼.712, รูปที่ 3K) และ pTrkB (Welch TestF(2,15) ¼ 4.745 p ¼ 0.035, รูปที่ 3K ).
การวิเคราะห์ภายหลังแสดงให้เห็นว่าผลกระทบนี้เกิดจากการเพิ่มระดับหลังการรักษาด้วย rTMS เท่านั้น เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุมสำหรับทั้ง TrkB (p ¼ 0.001) และ pTrKB(Games-Howell p ¼ 0.037) .
เนื่องจากไม่มีความแตกต่างในสัดส่วนของ pTrKb ต่อ TrkB (รูปที่ 3K) สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าต่างจากในฮิปโปแคมปัส การเปลี่ยนแปลงใน pTrkB เป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นโดยรวมของ TrKB
ในที่สุด เราได้ตรวจสอบผลของการกระตุ้น rTMS ต่อการเพิ่มและรักษาการเชื่อมต่อซินแนปติกในพื้นที่ของสมองที่เกี่ยวข้องกับ ORT เราใช้อิมมูโนฮิสโตเคมีเพื่อตรวจสอบ colocalized presynaptic (SV2A) และpostynaptic (PSD95) puncta เพื่อระบุสัดส่วนของ synapses ที่เชื่อมต่อและใช้งานอยู่ในพื้นที่เหล่านี้
โดยรวมแล้ว มีการเปลี่ยนแปลงในจำนวนไซแนปส์ที่จัดกลุ่มในภูมิภาค CA1 ของฮิบโปแคมปัส (OneWay ANOVA F(2,16) ¼ 4.231 p ¼ 0.038, hp2¼.377, รูปที่ 4a ), EC (การวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว F(2,16) ¼ 4.658 p ¼ 0.030, hp2¼.392, รูปที่ 4c) และ PC (การวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว F (2,16) ¼ 7.895 , p ¼ 0.006, hp2¼.548,รูปที่ 4d)
ทั้งในภูมิภาค CA1 และ PC มีการรวมตัวกันในกลุ่ม TMS เพิ่มขึ้นเป็น CONTROL (CA1 p ¼ 0.031, PCp ¼ 0.005) อย่างไรก็ตามใน EC มีการเพิ่มขึ้นจากการควบคุมทั้งในกลุ่ม SHAM (p=0.047) และ TMS (p=0.022) ซึ่งบ่งบอกถึงผลกระทบโดยรวมของการทดสอบพฤติกรรมในภูมิภาคนี้โดยมีผลการรักษาเพียงเล็กน้อย เราไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญใดๆ ใน FC
4. การอภิปราย
ผลลัพธ์ของเราแสดงให้เห็นว่า rTMS หากได้รับระหว่างการเข้ารหัสและการดึงข้อมูล จะช่วยปรับปรุงหน่วยความจำใน ORT ในหนู ผลลัพธ์เหล่านี้สะท้อนถึงการศึกษาของมนุษย์ซึ่งแสดงผลที่คล้ายกันของหลังการเข้ารหัส TMS หรือการกระตุ้นสมองในรูปแบบอื่นที่ไม่รุกราน ซึ่งช่วยเพิ่มความจำ [2,3]
การศึกษาเกี่ยวกับสัตว์ฟันแทะส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การเข้ารหัส rTMS ล่วงหน้าเพื่อปรับปรุงความจำในอดีต ดังนั้น กลไกทางชีววิทยาทางประสาทวิทยาของการรวมตัวจึงมุ่งเป้าไปที่ rTMS แม้ว่าการปรับปรุงหน่วยความจำจำเพาะจะมีประสิทธิภาพมากกว่าจุดเวลากระตุ้นอื่นๆ [1] ยังไม่ได้รับการตรวจสอบ
ตัวบ่งชี้ของ LTM แบบถาวรคือการก่อตัวของการเชื่อมต่อซินแนปติกที่แข็งแกร่งและเสถียร ในพีซีและ CA1 มีเพียงหนูที่มี rTMS เท่านั้นที่มีการเชื่อมต่อซินแนปติกเพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับหนู CONTROL ในขณะที่หนู SHAM ไม่มี
PC และ CA1 ด้านหลังมีความสำคัญในหน่วยความจำการรับรู้วัตถุผ่านกลไกที่แตกต่างกัน [33] ในขณะที่พีซีมีส่วนร่วมในการจดจำวัตถุตามความแปลกใหม่หรือความคุ้นเคย ฮิบโปแคมปัสก็มีส่วนร่วมในการเข้ารหัสข้อมูลวัตถุเฉพาะจากสิ่งเร้าทางประสาทสัมผัสเข้าสู่หน่วยความจำ [33e35] เนื่องจากทั้งสองภูมิภาคมีการเชื่อมต่อแบบซินแนปติกที่สูงขึ้นในหนู rTMS ซึ่งมีหน่วยความจำที่ดีขึ้น สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าการกระตุ้นยังคงรักษาการเชื่อมต่อที่สำคัญทั้งสองในพื้นที่เหล่านี้ซึ่งเข้ารหัสทั้งข้อมูลวัตถุและความคุ้นเคย
การเปลี่ยนแปลงทางชีววิทยาที่โดดเด่นที่สุดอย่างหนึ่งที่เราสังเกตเห็นคือการเพิ่มขึ้นของการแสดงออกของ GluR2 ที่ไซแนปส์ของฮิบโปแคมปัสหลังการรักษา rTMS หน่วยความจำดีขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับการลดลงในหนู SHAM
ซึ่งตรงกันข้ามกับการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของ GluR1 เพียงเล็กน้อย การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าตัวรับ GluR2 มีความสำคัญต่อการจัดเก็บ LTM และการกำจัดตัวรับ GluR2 ออกจากไซแนปส์เกี่ยวข้องกับการลืม [36] ในทางตรงกันข้าม การปิดกั้น GluR2 endocytosis จะป้องกันการลืมการตั้งค่าที่ไม่มีการทดลอง [37]
มีงานวิจัยเพียงไม่กี่ชิ้นที่แสดงให้เห็นหลักฐานที่ขัดแย้งกันเกี่ยวกับผลของ rTMS ต่อตัวรับ GluR2 [26,38,39] เราเชื่อว่าผลลัพธ์ของเราแสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่ไม่เหมือนใคร เนื่องจาก rTMS ถูกจับคู่เข้ากับงานการเรียนรู้ ซึ่งส่งผลให้มีการลืมและสูญเสียตัวรับ GluR2 ในหนู SHAM
ดังนั้นจึงแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่า rTMS สามารถส่งเสริมความเสถียรของตัวรับ GluR2 ที่ไซแนปส์เกี่ยวกับงานการรับรู้วัตถุ ซึ่งดังที่แสดงให้เห็นในวรรณคดีก่อนหน้านี้ มีความสำคัญต่อการรักษาหน่วยความจำ [36,37]
สิ่งที่น่าสนใจใน FC คือ rTMS สัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของ inTrkB และ phosphorylation ของ TrKB ในขณะที่ในฮิบโปแคมปัส งานหน่วยความจำลดการแสดงออกของ pTrkB จลนพลศาสตร์ของ TrkB ที่ไซแนปส์ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เนื่องจาก TrkB สามารถถูกทำให้เป็นภายในที่ไซแนปส์ได้เมื่อ BDNF ผูกกัน [40]
อย่างไรก็ตาม การเปิดใช้งาน BDNF นานขึ้นส่งผลให้การควบคุม TrkB มีความเสถียร ในขณะที่ BDNF ชั่วคราวจะเพิ่ม TrkB เพียงชั่วคราวเท่านั้น [41] ดังนั้น การแสดงออกที่แตกต่างกันของ FC และ hippocampus TrkB อาจเป็นข้อบ่งชี้ถึงผลกระทบเฉพาะภูมิภาคของ BDNF
ในฮิปโปแคมปัส การทำให้ TrkB กลายเป็นภายในอาจเกิดขึ้นได้ทั้งในหนู SHAM และ TMS เพื่อตอบสนองต่อการทดสอบพฤติกรรม เนื่องจากการดำเนินการขั้นตอนการทดสอบอาจทำให้เกิดเหตุการณ์การเรียนรู้การรวมเป็นหนึ่งระดับในทั้งสองกลุ่ม ซึ่งจะเปิดใช้งานการตอบสนอง BDNF สั้นๆ [42e44 ] ในขณะที่ใน FC การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นโดยตรงใน BDNF จาก rTMS [18e20] การเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องใน BDNF จากการกระตุ้นตลอดสามวันอาจส่งเสริมการควบคุมและการโยกย้ายของ TrkB ไปยังไซแนปส์ [41]
นอกจากนี้ ผลกระทบของการทดสอบพฤติกรรมที่ทำให้เกิด TrkB เป็นการภายในจะไม่เกิดขึ้นใน FC เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในฮิบโป เนื่องจาก FC ไม่เกี่ยวข้องกับหน่วยความจำที่ไม่สามารถจดจำได้ [45e47] สิ่งนี้แสดงให้เห็นในการศึกษาของเราด้วยเนื่องจากไม่มีการเปลี่ยนแปลงในการเชื่อมต่อซินแนปติกในภูมิภาคนี้ การศึกษาในอนาคตควรสำรวจ rTMS เทียบกับผลการทดสอบพฤติกรรมโดยละเอียดมากขึ้นเพื่อกำหนดกลไกที่แน่นอนนี้
จากผลลัพธ์ของเรา ดูเหมือนว่าจะมีความเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่าง CRE และประสิทธิภาพหน่วยความจำที่ได้รับการปรับปรุงในหนูที่ได้รับ rTMS โดยรวมแล้วเราเห็น CREB และฟอสโฟรีเลชั่นในระดับสูงทั้งในฮิบโปแคมปัสและเอฟซี ผลลัพธ์นี้อาจเกี่ยวข้องกับการวิจัยระดับสูงซึ่งยังแสดงให้เห็นถึงความสามารถของ rTMS ในการเพิ่มการแสดงออกของ CREB และฟอสโฟรีเลชั่น [20,21]
pCREB ที่เพิ่มขึ้นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับกิจกรรมการถอดเสียงที่จำเป็นในการแปลงหน่วยความจำระยะสั้นเป็น LTM ที่เสถียร [48e50] และการบล็อก CREB จะป้องกันการรวมหน่วยความจำในไม่กี่ชั่วโมงหลังเหตุการณ์การเรียนรู้ [51] ดังนั้นในขั้นตอนการรวมบัญชี จึงเป็นสิ่งสำคัญหาก rTMS สามารถเพิ่ม pCREB ได้ อย่างไรก็ตาม บทบาทของการเปิดใช้งาน CREB เป็นเวลานานยังไม่ชัดเจน
การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าฟอสโฟรีเลชั่นของ CREB เกี่ยวข้องกับหน่วยความจำที่ได้รับการปรับปรุง และอาจมีความสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของหน่วยความจำที่เราเห็นในหนูที่ได้รับ rTMS
การเปิดใช้งาน CREB อาจมาจากเส้นทางซินแนปติกหลายเส้นทาง น่าเสียดายที่การศึกษานี้ไม่ได้ระบุแนวทางที่แน่นอนที่จะส่งผลให้ pCREB สูงขึ้น ฟอสโฟรีเลชั่นของ CAMKII เพิ่มขึ้นทั้งในฮิบโปแคมปัสและเอฟซี ซึ่งอาจทำให้ CREB ฟอสโฟรีเลชั่นเพิ่มขึ้น [9e11]
เนื่องจาก rTMS เปลี่ยนแปลงระดับ Ca2þ ภายในเซลล์ประสาท [18] การเปิดใช้งาน CAMKII นี้อาจให้เส้นทางโดยตรงในการเปิดใช้งาน CREB นอกจากนี้ การเปิดใช้งาน CAMKII ยังเชื่อมโยงโดยตรงกับกิจกรรม GluR2 [52]
อย่างไรก็ตาม ใน FC หนู SHAM ยังได้ยกระดับ CAMKII ด้วยเช่นกัน แต่ไม่ใช่ CREB หรือ GluR2 การย้อมสีแบบซินแนปติกเผยให้เห็นว่าฮิปโปแคมปัสมีบทบาทอย่างมากในหน่วยความจำการรู้จำวัตถุมากกว่า FC ดังนั้นอาจมีแนวทางการควบคุมอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องซึ่งสนับสนุนการเปิดใช้งาน CREB จาก CAMKII หลังจาก rTMS ในฮิบโปแคมปัส ไม่ใช่ FC จากการศึกษานี้ เป็นการยากที่จะ แยกความแตกต่างว่าการปรับปรุงจาก rTMS เกิดจากการกระตุ้นที่ได้รับการเข้ารหัส 3 hpost หรือการกระตุ้นที่เกิดขึ้นภายใน 72- ชั่วโมง
สิ่งเร้าการรวมตัวแบบเอกพจน์มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงความจำในการทดลองในมนุษย์ [3] อย่างไรก็ตามในการศึกษาเกี่ยวกับสัตว์ฟันแทะ การเปิดใช้งานเส้นทางหน่วยความจำใหม่อย่างสม่ำเสมอเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการบำรุงรักษา LTM [17]
นอกจากนี้ จากผลลัพธ์ในการศึกษานี้ เราไม่สามารถระบุได้ว่าหน่วยความจำที่ได้รับการปรับปรุงหรือการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีทางประสาทเป็นผลมาจากการกระตุ้น rTMS ในระหว่างขั้นตอนการรวมที่ปรับปรุงการรวมหน่วยความจำ หรือมีกลไกรองที่เปลี่ยนแปลงการดึงข้อมูลหน่วยความจำที่เป็นอิสระจากการรวมหรือไม่
ผลจากการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นทั้งการเปลี่ยนแปลงในระยะสั้นต่อฟอสโฟรีเลชั่นของโปรตีนที่จำเป็นจากการรวมตัวของซินแนปติก และการเปลี่ยนแปลงในระยะยาวต่อการเชื่อมต่อซินแนปติกที่เสถียรซึ่งจำเป็นสำหรับการบำรุงรักษาหน่วยความจำ ดังนั้นจึงมีความสำคัญสำหรับการศึกษาในอนาคตในการเปรียบเทียบผลกระทบของจุดเวลากระตุ้นที่แตกต่างกันและกลุ่มควบคุมการทดลองที่ไม่ใช้โพรบเพื่อตรวจสอบกลไกที่แน่นอน
5. บทสรุป
ผลลัพธ์ร่วมกันชี้ให้เห็นว่าด้วยการส่งเสริม synapticGluR2 ที่ดีขึ้นและป้องกันการเกิด endocytosis เช่นเดียวกับการรักษาการเชื่อมต่อ synaptic ในพีซีและ CA1 hippocampal ทำให้ rTMS สามารถปรับปรุงหน่วยความจำในการทดสอบการจดจำวัตถุได้
เราพบหลักฐานว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจเชื่อมโยงกับ CAMKII และ CREBpathways ในเซลล์ประสาท hippocampal ผลลัพธ์เหล่านี้ทำให้การส่ง rTMS แข็งตัวมากขึ้นในระยะการรวมตัวของ LTM และการเปลี่ยนแปลงความเป็นพลาสติกแบบซินแนปติก ซึ่งอาจมีผลกระทบมากขึ้นในสนามการปรับระบบประสาททางคลินิก ไม่เพียงแต่สำหรับการปรับปรุงความจำ แต่ยังในกรณีที่การเก็บรักษาข้อมูลมากขึ้นเป็นประโยชน์ เช่น จิตบำบัด [53]
การศึกษาในอนาคตอาจใช้วิธีการที่คล้ายกันในการเปรียบเทียบการรวมตัวและการกระตุ้นการบำรุงรักษาเพื่อกำหนดกลไกระดับโมเลกุลที่มีส่วนทำให้เกิดผลกระทบโดยตรง รวมทั้งพิจารณาว่าผลกระทบนี้สามารถขยายออกไปได้ด้วย rTMS การบำรุงรักษาที่ยืดเยื้อหรือไม่
คำชี้แจงการสนับสนุนการประพันธ์ CRediT
AM Heath: การวางแนวความคิด การวิเคราะห์อย่างเป็นทางการ การสืบสวน การเขียนร่างต้นฉบับ เอ็ม. บรูเออร์: การสืบสวน J. Yesavage:การกำกับดูแล การเขียนบทวิจารณ์และการแก้ไข MW McNerney: การกำกับดูแล ทรัพยากร การจัดหาเงินทุน การเขียนบทวิจารณ์และการแก้ไข
รับทราบ
ผู้เขียนขอขอบคุณ Dr. Eugenia Poh ที่ได้จัดหาหุ่นของเธอเพื่อใช้ในต้นฉบับ ผู้เขียนก็อยากให้ Ass. ศาสตราจารย์ เจนนิเฟอร์ โรเจอร์ เป็นผู้จัดหาคอยล์ TMS แบบกำหนดเองที่ใช้ในการศึกษานี้
งานนี้ได้รับการสนับสนุนจากกรมกิจการทหารผ่านศึก [หมายเลขทุน 5IK2BX004105-2] ข้อมูลในเอกสารนี้ไม่ได้แสดงถึงความคิดเห็นของรัฐบาลสหรัฐอเมริกา กระทรวงกิจการทหารผ่านศึก หรือคณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด
อ้างอิง
[1] เย่ เอ็น โรส เอ็นเอส การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กผ่านกะโหลกศีรษะสามารถนำไปใช้เพื่อปรับความจำฉากได้อย่างไร: การทบทวนอย่างเป็นระบบและการวิเคราะห์เมตาดาต้า แนวหน้าPsychol 2019;10:993.https://doi.org/10.3389/fpsyg.2019.00993.
[2] Turriziani P, Smirni D, Zappala G, Mangano GR, Oliveri M, Cipolotti L. การเพิ่มประสิทธิภาพหน่วยความจำด้วย rTMS ในวิชาที่มีสุขภาพดีและบุคคลที่มีความบกพร่องทางสติปัญญาเล็กน้อย: บทบาทของเยื่อหุ้มสมอง dorsolateralprefrontal ที่เหมาะสม ฟรอนต์ฮัม Neurosci 2012;6:62.https://doi.org/10.3389/fnhum.2012.00062.
(3) ซานดรินี เอ็ม, เซ็นเซอร์ เอ็น, มิชู เจ, โคเฮน แอลจี บทบาทเชิงสาเหตุของเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าเสริมสร้างความทรงจำแบบฉากผ่านการรวมตัวกันใหม่ เคอร์ ไบโอล2013;23:2181e4.https://doi.org/10.1016/j.cub.2013.08.045.
[4] Nilakantan AS, บริดจ์ดีเจ, Gagnon EP, VanHaerents SA, Voss JL. การกระตุ้นเครือข่ายเยื่อหุ้มสมองด้านหลัง-ฮิปโปแคมปัสช่วยเพิ่มความแม่นยำในการจดจำความทรงจำ เคอร์ ไบโอล 2017;27:465e70.https://doi.org/10.1016/j.cub.2016.12.042.
(5) Bekinschtein P, Cammarota M, Igaz LM, Bevilaqua LRM, Izquierdo I, Medina JH ความคงอยู่ของการจัดเก็บหน่วยความจำระยะยาวจำเป็นต้องมีการสังเคราะห์โปรตีนในช่วงปลายและระยะที่ขึ้นกับ BDNF ในฮิบโปแคมปัส เซลล์ประสาท 2007;53:261e77.https://doi.org/10.1016/j.neuron.2006.11.025.
(6) เบลีย์ CH, Kandel ER, แฮร์ริส KM. ส่วนประกอบโครงสร้างของพลาสติกแบบซินแนปติกและการรวมหน่วยความจำ ทัศนคติของ Cold Spring Harb 2015;7:a021758https://doi.org/10.1101/cshperspect.a021758.
(7) Rossato JI, Bevilaqua LRM, Myskiw JC, Medina JH, Izquierdo I, Cammarota M. เกี่ยวกับบทบาทของการสังเคราะห์โปรตีนฮิปโปแคมปัสในการรวมและการรวมหน่วยความจำการรับรู้วัตถุใหม่ เรียนรู้ Mem 2007;14:36e46.https://doi.org/10.1101/lm.422607.
(8) กุนญา ซี, บรามบิลล่า อาร์, โธมัส เคแอล. บทบาทที่เรียบง่ายสำหรับ BDNF ในการเรียนรู้และหน่วยความจำ? ฟรอนต์ โมล นิวโรไซ 2010;3.https://doi.org/10.3389/neuro.02.001.2010.
(9) Yan X, Liu J, Ye Z, Huang J, He F, Xiao W, และคณะ CREBphosphorylation ที่เป็นสื่อกลางของ CaMKII เกี่ยวข้องกับการถอดรหัส BDNF mRNA ที่เกิดจาก Ca (2þ) และผลพลอยได้ของเซลล์ประสาทที่ได้รับการส่งเสริมโดยการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า กรุณาหนึ่ง 2016;11:e0162784.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0162784.
[10] ไดสเซอรอธ เค, บิโตะ เอช, เซียน RW. การส่งสัญญาณจากไซแนปส์สู่นิวเคลียส: ฟอสโฟรีเลชั่น CREB แบบโพสซินแนปติกในระหว่างรูปแบบของพลาสติกซินแนปติกฮิปโปแคมปัสหลายรูปแบบ เซลล์ประสาท 1996;16:89e101.https://doi.org/10.1016/S0896-6273(00)80026-4
(11) อาเหม็ด ที, เฟรย์ จู ฟอสโฟรีเลชั่นจำเพาะของพลาสติกของ CaMKII, MAP-kinases และ CREB ในช่วงปลาย LTP ในชิ้นฮิปโปแคมปัสของหนู ในหลอดทดลอง เภสัชวิทยา 2548;49:477e92.https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2005.04.018.
(12) Kristensen AS, Jenkins MA, Banke TG, Schousboe A, Makino Y, Johnson RC, และคณะ กลไกของการควบคุมไคเนส II ที่ขึ้นกับ Ca2þ / calmodulin ของ AMPAreceptor gating แนท นิวโรไซ 2011;14:727e35.
For more information:1950477648nn@gmail.com
