Специфическая для алкоголя транскрипционная динамика реконсолидации и рецидива памяти. Часть 3.

Используя DESeq2 [58], мы идентифицировали набор из 44 генов, уровни экспрессии которых были значительно изменены в DH, при этом 34 гена подвергались положительной регуляции, а 10 генов были подавлены (Padj< 0.05; Fig. 5C, D and Table S2). 

В последние годы исследователи обнаружили, что гены оказывают важное влияние на здоровье и развитие человека. Среди них снижение регуляции генов связано со многими проблемами со здоровьем, такими как рак, тревожные расстройства, депрессия и т. д. В то же время есть исследования, показывающие, что снижение регуляции генов может повлиять на память людей.

Однако мы также должны понимать, что люди обладают высокой способностью к адаптации и могут улучшать уровень экспрессии своих генов с помощью различных методов, тем самым улучшая память и когнитивные способности.

Во-первых, поддержание хорошего здоровья может помочь нам снизить вероятность снижения регуляции генов. Это включает в себя поддержание здорового питания и отказ от нездорового образа жизни, такого как курение и злоупотребление алкоголем. Кроме того, регулярная физическая активность и соответствующая умственная тренировка также могут помочь улучшить память и улучшить когнитивные способности.

Во-вторых, поддержание положительного эмоционального состояния также может оказать положительное влияние на экспрессию генов. Исследования показывают, что положительное эмоциональное состояние может помочь уменьшить стресс, облегчить симптомы депрессии и улучшить память и навыки мышления.

Кроме того, некоторые небольшие привычки в повседневной жизни также могут влиять на экспрессию генов. Например, исследования показали, что как правильное количество сна, так и воздействие окружающей среды могут способствовать экспрессии генов. Следовательно, мы можем улучшить нашу память и когнитивные способности, изменив свой образ жизни и привычки.

Короче говоря, человеческую память и когнитивные способности можно постоянно улучшать и поддерживать с помощью активного образа жизни и здоровых привычек. Хотя снижение уровня регуляции генов может иметь некоторые неблагоприятные последствия для нашей жизни, если мы будем активно реагировать на это, мы сможем уверенно двигаться вперед по пути к здоровью, долголетию и счастью. Видно, что нам нужно улучшить память, а цистанхе пустынный может значительно улучшить память, потому что цистанхе пустынный — это традиционное китайское лекарственное средство, обладающее множеством уникальных эффектов, одним из которых является улучшение памяти. Эффективность мясного фарша обусловлена ​​его различными активными ингредиентами, включая кислоты, полисахариды, флавоноиды и т. д. Эти ингредиенты могут способствовать здоровью мозга различными способами.

Нажмите «Узнай 10 способов улучшить память»

Мы также обнаружили, что в mPFC экспрессия 9 генов была значительно изменена (3 были повышены, а 6 - понижены); ни один из этих генов не перекрывался с генами DH, демонстрирующими измененную экспрессию (рис. 5C).

Затем мы сосредоточились на генах, которые ранее участвовали в исследованиях памяти и/или зависимости. Таким образом, мы оценили изменения экспрессии интересующих генов после извлечения, обнаруженные с помощью секвенирования РНК, путем проведения количественного анализа обратной транскриптазной полимеразной цепной реакции (qRT-PCR) образцов мозга, собранных от разных партий животных в пяти временных точках после алкогольной памяти. поиск. В целом мы протестировали 10 генов в DH и 2 гена в mPFC (таблица S2).

Мы обнаружили, что восстановление алкогольной памяти приводило к снижению экспрессии мРНК Adcy8 (кодирующей аденилатциклазу 8) и Slc8a3 (кодирующей семейство растворенных переносчиков 8 (натрий/кальциевый обменник), член 3), а также к снижению экспрессии Neto1 (кодирующего нейропилин (NRP)). и толлоидной (TLL)-подобной 1) экспрессии в DH (рис. 5E-G), а также к усилению экспрессии Fkbp5 (кодирующего белок 5, связывающий FK506) в mPFC.

В соответствии с более ранними результатами qRT-PCR (рис. 2), экспрессия Arc и Egr1 продемонстрировала тенденцию к усилению за счет восстановления памяти в DHand mPFC, а также в RNA-seq (таблица S2). Наконец, очень похожие результаты были получены с использованием нового эталонного генома mm10 (рис. S6).

Затем мы проверили, влияет ли на экспрессию конкретных генов, которые, как мы обнаружили, были изменены при восстановлении алкогольных воспоминаний, восстановление неалкогольных, связанных с сахарозой воспоминаний, например, обычное усиление экспрессии мРНК Arc и Egr1 (рис. 6A, B).

Как показано на рис. 6C–F, экспрессия мРНК Adcy8, Slc8a3, Neto1 и Fkbp5 не влияла на восстановление памяти на сахарозе, хотя тенденция к увеличению экспрессии мРНК Neto1 была отмечена после 10 минут восстановления памяти на сахарозе, т.е. в направлении, противоположном направлению восстановления памяти на сахарозе. снижение экспрессии мРНК, вызванное восстановлением памяти об алкоголе.

Подводя итог, можно сказать, что эти эксперименты выявили уникальную транскрипционную динамику, вызванную восстановлением воспоминаний об алкоголе, которая не характерна для воспоминаний о естественном вознаграждении, а именно воспоминаний, связанных с сахарозой.

ОБСУЖДЕНИЕ

Здесь мы показываем, что реконсолидация связанных с алкоголем воспоминаний требует транскрипции генов de novo и что поиск алкоголя может быть нарушен путем ингибирования транскрипции после восстановления алкогольных воспоминаний.

Важно отметить, что наши результаты показывают, что, хотя измененная экспрессия некоторых генов, вероятно, является общим механизмом реконсолидации нескольких типов воспоминаний, обработка воспоминаний, связанных с алкоголем, также характеризуется уникальным профилем транскрипции.

Мы обнаружили, что восстановление воспоминаний об алкоголе или воспоминаний, связанных с естественным вознаграждением (сахарозой), вызывает аналогичное увеличение экспрессии мРНК IEGs Arc и Egr1 в DH и mPFC.

Напротив, анализ РНК-seq выявил подмножество генов (Adcy8, Slc8a3 и Neto1 в DH и Fkbp5 в их PFC), экспрессия которых избирательно изменялась при извлечении алкоголя, но не при воспоминании о вознаграждении сахарозы, что открывает интригующую возможность того, что алкоголь -ассоциированные воспоминания, которые вызывают рецидив, имеют уникальные молекулярные механизмы, которые можно избирательно разрушить.

Мы показываем, что подавление ARC вскоре после восстановления памяти об алкоголе устраняет поиск алкоголя (выражение алкогольного CPP), что указывает на критическую роль экспрессии ARC в гиппокампе в реконсолидации воспоминаний об алкоголе. Arc представляет собой CREB-регулируемый IEG, быстро индуцируемый активностью нейронов и известный своей способностью регулировать синаптическую пластичность и опосредовать формирование памяти [56].

Ранее мы показали, что ингибирование трансляционного механизма, который контролирует синтез белка ARC, нарушает реконсолидацию памяти об алкоголе и предотвращает рецидив поиска и употребления алкоголя в парадигме самостоятельного приема алкоголя у крыс [5]. Действительно, Арк был описан как ключевой игрок в реконсолидации воспоминаний, связанных с наркотиками [5, 13, 22] и страхом [46, 47].

Мы обнаружили, что экспрессия мРНК Arc достигла пика через 30 минут после восстановления памяти об алкоголе и вернулась к исходному уровню в течение следующих 30 минут, после чего последовало временное увеличение уровней белка ARC, достигающее пика через 1 час после восстановления памяти.

Эта временная динамика ARC подразумевает, что восстановление памяти об алкоголе вызывает быструю деградацию мРНК [59] и белков [60]. Соответственно, мы обнаружили, что реконсолидация алкогольной памяти нарушалась, когда мы подавляли экспрессию ARC через 1 час, а не через 3 или 9 часов после восстановления памяти.

Принято считать, что «окно реконсолидации» длится ~5–6 часов, поскольку манипуляции, проведенные через 5–6 часов после восстановления памяти, не повлияли на целевое поведение [7, 10, 11]. Таким образом, наши результаты позволяют предположить, что окно реконсолидации может быть уже 5 часов, по крайней мере, когда для рестабилизации памяти требуется усиление экспрессии белка ARC.

Это открытие подчеркивает идею о том, что продолжительность пост-восстановительной лабильности памяти варьируется в экспериментальных условиях в зависимости от манипуляций и интересующего молекулярного события.

Хотя мы локализовали причинную роль ARC в реконсолидации воспоминаний об алкоголе в DH, область мозга, ранее участвовавшая в реконсолидации контекстуальных воспоминаний о наркотиках [39, 40, 48, 50], экспрессия мРНК Arc и Egr1 также повышалась в mPFC.

Как прелимбические, так и инфралимбические префронтальные субрегионы участвуют в реконсолидации памяти о наркотиках [33, 34], что позволяет предположить, что mPFC является кандидатной областью мозга, которая регулирует поиск алкоголя посредством механизмов реконсолидации.

Наши текущие результаты согласуются с нашими предыдущими наблюдениями повышенного уровня белка ARC в этой области мозга после восстановления алкогольной памяти в оперантной процедуре самостоятельного приема алкоголя [5].

For more information:19450477648nn@gmail.com