Влияние употребления алкоголя после обучения на консолидацию моторной памяти человека. Часть 3

4|ОБСУЖДЕНИЕ

Эта работа была направлена ​​на изучение нейрохимических механизмов консолидации моторной памяти.

Физические упражнения — очень важная деятельность, которая не только улучшает нашу физическую форму, но и улучшает память мозга. Научные исследования подтвердили, что упражнения могут укрепить нашу память об упражнениях и тем самым улучшить память нашего мозга.

Когда мы тренируемся, наш организм выделяет белок BDNF, который необходим для роста нейронов. Он помогает мозгу генерировать новые нейроны и укреплять связи между существующими нейронами, тем самым улучшая память. Упражнения также могут увеличить размер и количество гиппокампа мозга, который является основным центром нашей памяти. Усиление деятельности в этой области естественным образом укрепит нашу память.

Кроме того, физические упражнения также могут способствовать высвобождению гормона роста, который необходим для здоровья мозга и может способствовать росту нейронов и восстановлению поврежденных нейронов. В то же время физические упражнения могут увеличить секрецию дофамина в мозге — химического вещества, которое помогает нам усваивать новые знания и быстрее запоминать вещи.

Поэтому очень важно с помощью упражнений закреплять двигательную память и тем самым улучшать память. Если вы хотите улучшить свою память, попробуйте заниматься физическими упражнениями, особенно аэробными упражнениями, такими как ходьба, бег трусцой, плавание и т. д. Независимо от того, молоды вы или пожилые люди, вы можете получить пользу от упражнений, чтобы оздоровиться и улучшить свою память. 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 ​​различными содержащимися в нем активными ингредиентами, в том числе кислотами, полисахаридами, флавоноидами и т. д. Эти ингредиенты могут способствовать здоровью мозга различными способами.

Нажмите «Узнай 10 способов улучшить память»

Основано на сближающихся линиях человеческой работы над декларативными воспоминаниями (Брюс, Пихл и др., 1999; Брюс, Шестовски и др., 1999; Брюс и Пихл, 1997; Карлайл и др., 2017; Досс и др., 2018; Lamberty et al., 1990; Mueller et al., 1983; Parkeret al., 1980, 1981; Tyson & Schirmuly, 1994; Weaferet al., 2016), эта работа проверяла гипотезу о том, что употребление алкоголя после обучения – через его ГАМКергический агонист и Свойства антагонистов NMDA (Abrahaoet al., 2017; Grant & Lovinger, 2018) ретроградно улучшают консолидацию моторной памяти. Новизна данной работы состоит в том, что полученные результаты опровергли эту гипотезу.

В частности, результаты показали, что уровни последействия во время доминантного удержания руки не различались между состояниями PBO, MED и HIGH, что позволяет предположить, что при приеме пищи средний (пик BrAC {{0}},052%) или высокий (пик BrAC 0,094%) дозы алкоголя после зрительно-моторной адаптации не улучшали консолидацию моторной памяти.

Более того, результаты показали, что уровни адаптации не различались между условиями во время сеанса с недоминантной рукой, то есть когда участники находились под воздействием алкоголя в условиях MED (BrAC {{0}},027%) и ВЫСОКИХ условиях ( BrAC 0,073%). Это позволяет предположить, что алкоголь не нарушал возможности двигательной адаптации, что было оценено через 60 минут после его приема.

Учитывая известные фармакологические свойства алкоголя как ГАМКергического агониста и антагониста NMDA, одна из возможностей заключается в том, что эти нейрохимические механизмы не способствуют консолидации моторной памяти.

Десятилетия работы продемонстрировали ретроградное декларативное улучшение памяти, вызванное алкоголем (Брюс, Пихл и др., 1999; Брюс, Шестовски и др., 1999; Брюс и Пихл, 1997; Карлилит и др., 2017; Досс и др., 2018; Ламберти et al., 1990; Mueller et al., 1983; Parker et al., 1980, 1981; Tyson & Schirmuly, 1994; Weafer et al., 2016), настоящие результаты позволяют предположить, что в основе консолидации декларативной и моторной памяти лежат различные нейрохимические механизмы.

4.1|Никакого влияния приема алкоголя после обучения на консолидацию моторной памяти.

Главный новый вывод этой работы заключается в том, что умеренные и высокие дозы алкоголя не оказывают существенного и значимого влияния на консолидацию моторной памяти по сравнению с лечением плацебо.

А именно, результаты проверки эквивалентности показали, что все величины эффекта между условиями были незначительными (абсолютное dz Коэна < 0,2; см. таблицу 6) и значительно больше и меньше значений dz Коэна 0,8 и 0.8 соответственно, что подтверждает, что алкоголь не влияет на консолидацию. Учитывая фармакологические свойства алкоголя (Abrahao et al., 2017; Grant & Lovinger, 2018), настоящие результаты также указывают на то, что увеличение активности ГАМКергических и снижение активности NMDA-рецепторов не способствует консолидации моторной памяти.

Почему эти результаты отличаются от работы с декларативной памятью (Брюс, Пихл и др., 1999; Брюс, Шестовский и др., 1999; Брюс и Пихл, 1997; Карлайл и др., 2017; Досс и др., 2018; Lamberty et al., 1990; Mueller et al., 1983; Parkeret al., 1980, 1981; Tyson & Schirmuly, 1994; Weaferet al., 2016), однако остается неясным. Первая возможность заключается в том, что, несмотря на поведенческие данные, показывающие взаимодействие между моторными и декларативными воспоминаниями (Feldmanet al., 1995; Keisler & Shadmehr, 2010; Kim, 2020), их консолидация может поддерживаться различными нейрохимическими механизмами (Feld, Lange et al., 2013; Фельд, Вильгельм и др., 2013; Курияма и др., 2011; Смит и Смит, 2003).

Например, Смит и Смит (2003) показали, что прием алкоголя непосредственно перед сном предотвращает ночное улучшение моторных, но не декларативных воспоминаний (аналогичные результаты см. в Feld, Wilhelm, et al., 2013). Аналогично, Фельд, Ланге и др. (2013) обнаружили, что введение DC-циклосерина (агониста рецептора NMDA) перед сном усиливает консолидацию декларативной, но не моторной памяти (хотя см. Kuriyamaet al., 2011).

В качестве дополнительного косвенного подтверждения ранее были продемонстрированы неоднородные распределения рецепторов GABAA (Boweryet al., 1987; Young & Chu, 1990), GABAB (Boweryet al., 1987; Young & Chu, 1990) и NMDA (Petraliaet al., 1994). в корковых и подкорковых структурах млекопитающих, что позволяет предположить, что алкоголь не одинаково влияет на процессы консолидации памяти, расположенные в отдельных нейронных структурах. Вышеуказанные и настоящие результаты позволяют предположить, что фармакологическое изменение активности ГАМКергической и NMDA не оказывает одинакового влияния на консолидацию декларативной и моторной памяти. Таким образом, одна из возможностей заключается в том, что в основе консолидации декларативных и моторных воспоминаний лежат различные нейрохимические процессы.

Вторая возможность заключается в том, что достижение асимптотического уровня производительности во время настоящей фазы удержания инициирует консолидацию памяти (Hamel et al., 2017; Orban deXivry et al., 2011; Yin & Kitazawa, 2001), что не позволяет алкоголю изменить ее. В поддержку Хадж Тахарет др. (2005) предлагали участникам принимать амантадин (антагонист рецепторов NMDA) после того, как асимптотические уровни производительности были достигнуты во время задачи по адаптации моторики джойстика.

Их результаты не выявили значительной разницы в производительности через 24 часа между лечением амантадином и плацебо, что позволяет предположить, что достижение асимптоты производительности не позволило амантадину изменить консолидацию памяти.

Более того, Шибата и др. (2017) записали данные MRS и показали, что чрезмерное обучение задаче обнаружения зрительной ориентации привело к сдвигу концентрации глутамата и ГАМК в зрительных областях от возбуждающе-доминантной к тормозно-доминантной, что позволяет предположить, что достижение асимптоты производительности инициирует консолидацию за счет усиления эндогенного торможения нейронной активности. Таким образом, одна из возможностей заключается в том, что фармакологические агенты, ингибирующие нервную активность, эффективно усиливают консолидацию, когда ингибирование еще не было эндогенно усилено путем достижения асимптотики эффективности.

Третья возможность заключается в том, что дозы алкоголя, ранее использовавшиеся для усиления декларативной (например, Parker et al., 1981) памяти, а также используемые в настоящей работе, недостаточны для усиления консолидации моторной памяти.

В поддержку Hernandez et al. (2006, 2007) показали, что когнитивные, но не двигательные функции ухудшаются при достижении значений BrAC 0,07 %, что позволяет предположить, что для нарушения двигательной системы требуются более высокие дозы алкоголя.

Эти данные также подтверждают влияние алкоголя на поведение человека, которое в первую очередь является когнитивным при дозах, дающих значения BrAC до {{0}},12% (например, эйфория, разговорчивость и нарушение внимания) и расширяется до двигательных нарушений при дозированном BrAC. значения 0,15% и выше (например, нарушение равновесия, координации и походки) (Jones, 2019; Pohorecky & Brick, 1988). Одна из возможностей заключается в том, что для влияния на консолидацию моторной памяти необходимы дозы алкоголя, большие, чем те, которые используются для усиления декларативной памяти.

Вызывает недоумение тот факт, что алкоголь повсеместно усиливает консолидацию декларативной памяти у людей (Брюс, Пихл и др., 1999; Брюс, Шестовский и др., 1999; Брюс и Пихл, 1997; Карлайл и др., 2017; Досс и др. , 2018; Lamberty et al., 1990; Mueller et al., 1983; Parkeret al., 1980, 1981; Tyson & Schirmuly, 1994; Weaferet al., 2016), его влияние на консолидацию не столь единогласно в работе с животными ( Alkana & Parker, 1979; Aversano et al., 2002; Castellano & Pavone, 1983; Castellano & Pavone, 1988; Colbern et al., 1986; deCarvalho et al., 1978).

А именно, используя задачи пассивного избегания и дозы алкоголя, которые в два-пять раз превышают дозы, используемые в работе с людьми, ранние исследования на грызунах показали, что инъекции алкоголя после обучения улучшают (Alkana & Parker, 1979; Colbern et al., 1986), разрушают (Aversanoet al., 2002). ; Castellano & Pavone, 1983, 1988) или не нарушает консолидацию памяти (de Carvalho et al., 1978).

Поскольку эти данные свидетельствуют о том, что алкоголь неоднородно влияет на консолидацию памяти пассивного избегания у животных, ее связь с предыдущей (Bruce, Pihl и др., 1999; Брюс, Шестовский и др., 1999; Брюс и Пихл, 1997; Carlyleet al., 2017; Досс и др., 2018; Хьюитт и др., 1996; Ламбертет и др., 1990; Мюллер и др., 1983; Паркер и др., 1980, 1981; Шоли и Фаулз, 2002; Тайсон и Ширмули, 1994; Уиферет и др. ., 2016), однако настоящая работа остается неясной.

Наконец, хотя алкоголь и классифицируется как депрессант центральной нервной системы, следует отметить, что алкоголь обладает стимулирующими свойствами (Hendler et al., 2013); обладает дофаминергическими, норадренергическими и серотонинергическими агонистическими свойствами (Abrahao et al., 2017) и широко распространенными молекулярными мишенями (например, опиоидными и эндоканнабиноидными рецепторами, нейропептидами, такими как фактор, высвобождающий кортикотропин, и внутриклеточными сигнальными молекулами, такими как протеинкиназа C, соответственно) (Abrahao и др., 2017). Как эти дополнительные свойства алкоголя связаны с консолидацией моторной памяти человека, остается вопросом для будущих исследований.

4.2|Алкоголь не изменил обучение во время адаптации с недоминантной рукой.

Еще одним новым открытием является то, что алкоголь не ухудшает адаптацию во время сеансов с недоминантной рукой, о чем свидетельствует отсутствие существенных различий между состояниями PBO, MED и HIGH. Как указано выше, результаты проверки эквивалентности показали, что все размеры эффекта между условиями были небольшими (абсолютное dz Коэна < 0,3; см. таблицу 4) и значительно больше и меньше значений dz Коэна 0,8 и {{ 7}}.8, соответственно, подтверждая, что алкоголь не оказывает резкого изменения адаптационных возможностей.

Тем не менее, результаты также показали, что движения были быстрее, а точность была меньшей в состоянии HIGH по сравнению с состоянием PBO, подтверждая, что влияние алкоголя на двигательную активность не полностью отсутствовало. Резонируя с нулевым результатом консолидации, нулевой эффект алкоголя на адаптацию противоречит исследованиям, показывающим, что алкоголь резко ухудшает мозжечково-зависимую двигательную координацию и обучение у животных (He et al., 2013; Sullivan et al., 1995; Valenzuela et al. , 2010; Зорумски и др., 2014).

Однако сообщалось, что рецепторы ГАМК и NMDA повышают или снижают свою активность во время двигательного обучения у людей (Donchin et al., 2002; Floyer-Lea et al., 2006; Hadj Taharet al., 2004; Kolasinski et al., 2019; van Vugt et al., 2020), значение этих данных остается неясным. Например, Дончин и др. (2002) показали, что введение лоразепама (агониста ГАМКА) или декстрометорфана (антагониста NMDA) перед обучением ухудшает адаптацию силового поля по сравнению с плацебо, предполагая, что фармакологические агенты со свойствами, аналогичными свойствам алкоголя, ухудшают сенсомоторную адаптацию.

Однако исследования MRS на людях показали, что концентрации ГАМК M1 либо снижаются (Floyer-Lea et al., 2006; Kolasinski et al., 2019), либо увеличиваются (van Vugt et al., 2020) во время обучения двигательным задачам, способствуя ГАМКергической активности. деятельность по двигательному обучению неясна. Более того, Хадж Тахар и др. (2004) показали, что прием амантадина до двигательной адаптации джойстика существенно не ухудшал способности к обучению, ставя под сомнение необходимость интактной активности рецептора NMDA для двигательной адаптации. В целом, приведенные выше и настоящие результаты позволяют предположить, что вклад ГАМКергической и NMDA-активности в сенсомоторную адаптацию человека остается неясным, что требует дальнейших исследований.

4.3|Ограничения

Одним из ограничений является то, что все напитки HIGH, MED и PBO были смешаны с апельсиновым соком, который содержал глюкозу. Хотя влияние глюкозы на консолидацию моторной памяти остается неизвестным, она могла влиять на консолидацию моторной памяти так же, как алкоголь, таким образом скрывая свое влияние (Scholey & Fowles, 2002).

В подтверждение Шоли и Фаулз (2002) обнаружили, что употребление алкоголя (0,38 г/кг) и напитков с глюкозой (25 г) после обучения аналогичным образом усиливает раннюю консолидацию кинестетических воспоминаний по сравнению с приемом сахарина PBO.

В будущих работах необходимо повторить текущие результаты с использованием растворов для напитков, не содержащих сахара. Еще одним ограничением является то, что качество сна не было объективно измерено, что позволяет предположить, что алкоголь не смог улучшить консолидацию моторной памяти, нарушая структуру сна (см. Smith & Smith, 2003, для поддержки). Взаимосвязь между употреблением алкоголя после обучения, характером сна и консолидацией моторной памяти остается вопросом для будущих исследований.

5|ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целью этого исследования было изучение нейрохимических механизмов консолидации моторной памяти человека.

Основываясь на совпадающих исследованиях, показывающих, что алкоголь ретроградно усиливает консолидацию декларативной памяти, эта работа проверила гипотезу о том, что прием алкоголя после обучения будет усиливать консолидацию моторной памяти по сравнению с лечением плацебо.

Однако результаты опровергли эту гипотезу, показав, что ни средние, ни высокие дозы алкоголя не улучшают консолидацию моторной памяти по сравнению с плацебо. Поскольку это прямо противоречит исследованиям декларативной памяти человека, настоящие результаты показывают, что рецепторная активность ГАМК и NMDA явно способствует консолидации декларативной и моторной памяти.

Выяснение нейрохимических механизмов, лежащих в основе консолидации различных систем памяти, может дать представление о влиянии безрецептурных препаратов на повседневное обучение и память, а также дать информацию о фармакологических вмешательствах, направленных на изменение консолидации памяти человека (например, реконсолидация патогенных воспоминаний; см. Diergaarde et al. , 2008; Элси и др., 2018; Уолшет и др., 2018).

ПОДТВЕРЖДЕНИЕ

Эта работа финансировалась Советом естественных наук и инженерных исследований Канады (номер гранта: 418589).

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы не заявляют об отсутствии конфликта интересов.

АВТОРСКИЕ ВЗНОСЫ

Р.Х. спланировал эксперимент, собрал данные, провел анализ, подготовил цифры и написал рукопись. OD помог спланировать эксперимент, собрать данные, помочь провести анализ, помочь подготовить цифры и помочь написать рукопись. JFL и PMB помогли спланировать эксперимент и отредактировать рукопись.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

Абрахао, КП, Салинас, А.Г. и Ловингер, Д.М. (2017). Алкоголь и мозг: молекулярные мишени нейронов, синапсы и цепи. Нейрон, 96, 1223–1238.Источник://doi.org/10.1016/j.neuron.2017.10.032

Алкана, Р.Л., и Паркер, Э.С. (1979). Улучшение памяти путем посттренировочной инъекции этанола. Психофармакология, 66,117–119.Источник://doi.org/10.1007/BF00427617

Амрайн В., Гренландия С. и МакШейн Б. (2019). Ученые выступают против статистической значимости. Природа, 567, 305–307.Источник://doi.org/10.1038/d41586-019-00857-9

Андерссон А., Вирен А.-Б., Ольвандер К., Экман Д.С. и Бендтсен П. (2009). Употребление алкоголя среди студентов университетов Швеции измерялось с помощью электронного скринингового прибора. BMCPОбщественное здравоохранение, 9(1), 229.Источник://doi.org/10.1186/1471-2458-9-229

Аверсано М., Чамей А., Честари В., Пассино Э., Миддей С. и Кастеллано К. (2002). Влияние комбинаций МК-801 и этанола на консолидацию памяти у мышей CD1: участие ГАМКергических механизмов. Нейробиология обучения и памяти, 77, 327–337.Источник://doi.org/10.1006/nlme.2001.4029

Бенджамини Ю. и Хохберг Ю. (1995). Контроль уровня ложных открытий: практичный и мощный подход к множественному тестированию. Журнал Королевского статистического общества: Серия B: Методологический, 57, 289–300.

Бон, М.Дж., Бабор, Т.Ф., и Кранцлер, Х.Р. (1995). Тест на выявление расстройств, вызванных употреблением алкоголя (AUDIT): валидация скринингового инструмента для использования в медицинских учреждениях. Журнал исследований алкоголя, 56, 423–432.Источник://doi.org/10.15288/jsa.1995.56.423

Буагонтье, член парламента, и Шеваль, Б. (2016). Переход от ANOVA к смешанной модели. Неврологические и биоповеденческие обзоры, 68,1004–1005.Источник://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2016.05.034

Бауэри, Н.Г., Хадсон, А.Л., и Прайс, Г.В. (1987). Распределение сайтов рецепторов ГАМКА и ГАМКАВ в центральной нервной системе крыс. Нейронаука, 20, 365–383.https://doi.org/10.1016/0306-4522(87)90098-4

Брашерс-Круг Т., Шадмер Р. и Биззи Э. (1996). Консолидация в двигательной памяти человека. Природа, 382, ​​252–255.Источник://doi.org/10.1038/382252a0

Брукс, Дж. Л. (2012). Уравновешивание эффектов переноса серийных заказов в заказах экспериментальных условий. Психологические методы, 17, 600–614.Источник://doi.org/10.1037/a0029310

For more information:1950477648nn@gmail.com