Благодарим вас за посещение Nature.com.Версия браузера, которую вы используете, имеет ограниченную поддержку CSS.Для оптимальной работы мы рекомендуем вам использовать обновленный браузер (или отключить режим совместимости в Internet Explorer).Тем временем, чтобы обеспечить постоянную поддержку, мы будем отображать сайт без стилей и JavaScript.
Посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) характеризуется нарушением способности нейтрализовать реакцию страха на сигналы, связанные с травмой.Исследования на людях и животных указывают на различия в вовлечении определенных областей лобной коры в качестве ключевых медиаторов, определяющих успех подавления страха, но взаимодействие нервных цепей, определяющих дифференциальное участие этих областей, неясно.Чтобы лучше понять, как индивидуальные различия в воспоминании угашения отражаются на различиях в активности нейронных цепей, мы пометили проекции из подлимбической коры (IL) крысы ретроградными индикаторами и сравнили нейронные проекции внутри и снаружи нейронов-проекций IL.Мы проанализировали эти данные, сгруппировав их по степени сохранности угасающей памяти у крыс.Мы обнаружили, что в клетках, проецирующих IL, нейроны заднего параталамуса проявляют повышенную активность у крыс, которые демонстрируют хорошую память угасания.Помимо IL-проецирующих клеток, повышенная активность Fos наблюдалась в отдельных областях клауструма и вентральной части гиппокампа крыс с хорошим разрешением.Наши результаты показывают, что различия в воспоминаниях об угашении связаны со специфическими паттернами нейронной активности внутри и за пределами проекций IL.
Обусловливание страхом возникает, когда нейтральный стимул связан с аверсивным безусловным стимулом (UCS), так что первоначально нейтральный стимул, теперь условный стимул (CS), вызывает условную реакцию страха (CR) в отсутствие UCS.Реверсирование условного страха было вызвано снижением CR к CS из-за повторного предъявления CS в отсутствие UCS1.Предыдущие исследования показали, что посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) связано с неспособностью запомнить угасание условных реакций страха2.Краеугольным камнем когнитивно-поведенческой терапии для лечения посттравматического стрессового расстройства является экспозиционная терапия, основанная на исчезновении выученных реакций страха3,4.Таким образом, исследования индивидуальных различий в страхе вымирания грызунов и лежащих в его основе нейронных механизмах могут помочь выяснить различия в реакции человека на травму и лечение посттравматического стрессового расстройства.Несмотря на прогресс в выявлении нейронных механизмов, которые отличают успешные воспоминания об угашении от неудачных, многое еще предстоит открыть.
Модели грызунов полезны в этой работе, поскольку существуют значительные индивидуальные различия в воспоминаниях о вымирании грызунов7,8,9,10.Предыдущая работа, исследующая нейронные механизмы угасания страха на популяционном уровне, показала, что активация инфралибической коры (IL) необходима для воспоминания при угашении (ссылки 11, 12, 13, но см. 14), а некоторые исследования обнаружили снижение активность грызунов в IL демонстрирует плохую память о вымирании по сравнению с грызунами, которых очень опасаются.Однако механизмы, с помощью которых ИЛ по-разному участвуют в облегчении устранения страха у грызунов по сравнению с теми, которые демонстрируют более слабое угасание, неясны.
Одна из возможностей заключается в том, что различия в памяти об угашении страха у разных людей являются результатом дифференциальной активации определенных афферентных IL.Анатомические исследования18 показали, что различные корковые и подкорковые области мозга посылают плотные проекции на IL, который, в свою очередь, отправляет эфферентные проекции во многие области мозга.Исследования на популяционном уровне показали, что проекции IL на миндалевидное тело важны для достижения исчезновения страха20,21,22, а вход IL из базолатеральной миндалины (BLA) также связан с обучением угашению.Исследований по участию IL-центрированных цепей в воспоминании при угашении меньше, хотя недавние работы показывают, что как вентральный, так и дорсальный гиппокамп участвуют в предсказании IL.Эфферентные проекции ИЛ к рекомбинирующему ядру таламуса, по-видимому, также участвуют в воспоминании об угашении страха.
Эти предыдущие исследования начинают рисовать картину взаимодействия нейронных цепей, участвующих в воспоминании при угасании, но имеется очень мало данных о том, влияет ли активность в IL-центрированных нейронных цепях на индивидуальные различия в воспоминаниях при угасании.Здесь мы стремились определить, связаны ли различия в памяти об угашении страха между людьми с изменениями активации входного сигнала IL в определенных областях мозга.В частности, мы оценили активацию афферентных клеток IL в паравентрикулярном ядре таламуса (PVT), ключице (CLA), BLA и вентральном гиппокампе (vHPC).Эти области мозга были выбраны как потому, что они посылают плотные проекции в IL, так и потому, что есть основания подозревать, что они могут быть вовлечены в выражение угасания страха 18 .Например, недавнее исследование показало, что PVT, область, которая, как известно, участвует в приобретении и воспроизводстве страха, необходима для воспроизводства угасания.Кроме того, предыдущие исследования показали повышенную активность базальной миндалины и vHPC у крыс, экспрессирующих память угасания.Наконец, анализ клауструма носит более исследовательский характер, учитывая, что ни в одной из предыдущих работ не оценивалась его роль в вымирании.Однако недавние исследования показывают, что он играет роль в контекстуальной обусловленности страха29.
Вирусные GFP-конъюгированные ретроградные индикаторы вводили в IL крыс перед поведенческим тестированием, а активность Fos в афферентах IL измеряли во время воспроизведения угасания, воспоминания о страхе и у крыс, не подвергавшихся поведенческому тестированию.Наши результаты показывают, что проекции заднего паравентрикулярного таламуса на IL демонстрируют повышенную активность у крыс, которые успешно вспоминают угасание.В дополнение к предсказаниям IL, нейронная активность в определенных областях ключицы и вентральной части гиппокампа была увеличена у крыс, которые хорошо регрессировали.Наши результаты показывают, что паттерны внутренней и внешней нейронной активности, проецируемые на IL, связаны с индивидуальными различиями в памяти о подавлении страха.
В качестве субъектов использовали пятьдесят четыре взрослых самца крыс Sprague-Dawley (300-325 г по прибытии), полученных из Charles River Laboratories (Роли, Северная Каролина).Крыс содержали парами со свободным доступом к пище и воде при 12-часовом цикле света/темноты (свет включался в 7 часов утра).Для этих экспериментов использовали две группы крыс (n = 28 и n = 26).После исключения смерти, хирургической ошибки, отсутствия экспрессии GFP в целевом участке, плохого качества тканей и поведенческих проблем (объясненных в разделе «Методы») в группу воспоминаний об угашении входила 21 крыса, а в группу воспоминаний о страхе - 7 крыс в домашних клетках.группа состояла из 7 крыс (в окончательный анализ вошли 35 крыс).Все процедуры были одобрены Институциональным комитетом по уходу и использованию животных Университета Стоуни-Брук и соответствовали рекомендациям ARRIVE (https://arriveguidelines.org) и рекомендациям NIH по уходу и использованию лабораторных животных.
Крыс обрабатывали за два дня до операции.Крыс анестезировали кетамином (87 мг/кг) и ксилазином (10 мг/кг), помещали в стереотаксический аппарат (Stoelting, Woodale, IL) и получали односторонние инъекции AAVrg-CAG-GFP (Addgene, 30) в IL.(баланс левых и правых инъекций).Для инъекции опускали на место канюлю 22 калибра (AP: +3,00, ML: ±0,6, DV: – 5,2).Вставьте внутреннюю канюлю 28G (подключенную к инфузионному насосу через трубку PE 20) в направляющую канюлю, чтобы доставить 0,6 мкл вируса со скоростью 0,15 мкл в минуту, и оставьте на месте на 5 минут после того, как инфузия останется неизменной..После наложения швов крысам вводили мелоксикам (1 мг/кг) и, как только они могли двигаться, их возвращали в клетки.Крыс держали в клетках около 7 недель, чтобы обеспечить восстановление вируса и ретроградный транспорт.Три крысы умерли под наркозом, в результате чего 51 крыса (94%) успешно восстановилась после операции.
Все процедуры проводили в камерах кондиционирования размером 32 см × 25 см × 21 см (Clever Systems Inc., Рестон, Вирджиния), помещенных в звукопоглощающие изоляционные боксы размером 45,7 см × 43,2 см × 43,2 см (Clever Sys. Inc.).).Во время сеансов обучения угасанию и вспоминания угасания контекст был изменен, чтобы отличаться от исходного условного контекста.Условие A (порождение страха) включало 28-вольтовые лампы накаливания, бытовые лампочки (Chicago Micro Lighting, Великобритания), а условие B (тренинг на угасание, тест на затухание и тест на припоминание страха) включало инфракрасные светодиодные лампы (Univivi IR Illuminator, Шэньчжэнь). ., Китай;U48R).Кроме того, в то время как Context A имеет антивибрационный решетчатый пол со стенами из нержавеющей стали и плексигласа, Context B содержит окрашенные металлические вставки, размещенные на полу и стенах.Форма Context B также была модифицирована путем помещения изогнутой металлической вставки размером 33,5 x 21,3 см в стандартную камеру кондиционирования.Кроме того, в контексте А камеры протирали 5% уксусной кислотой, а в контексте Б камеры протирали 5% гидроксидом аммония.Наконец, в контексте Б крыс привозили в испытательную комнату в ведрах, а не катали в клетках на тележках.Поведенческие сеансы записывались с помощью верхней камеры, а видеосигнал с каждой камеры подавался в программное обеспечение (FreezeScan 2.00, Clever Sys. Inc., Рестон, Вирджиния), которое оценивало поведение затухания на основе изменений пикселей.Параметры были выбраны таким образом, чтобы поведение замираний, оцененное компьютером, близко соответствовало поведению обученных наблюдателей, оцененному вручную.Значение, указывающее процент времени заморозки, свернутого в 30-секундный интервал.
Все поведенческие программы выполняются во время светлой части цикла свет/тьма.Крыс обрабатывали за 5 дней до начала поведенческих процедур и транспортировали в поведенческую комнату на последние три дня лечения.В первый день поведенческого тестирования группа крыс с памятью угасания была подвергнута условному рефлексу страха, затем помещена в контекст А, подвергнута 6-минутному нестимулированному периоду акклиматизации, а затем дана обе комбинации: 4 кГц, 76 дБ, 30 с. .тон и общее завершение, 1,0 мА, удар 1 с (2 мин ITI).При всех поведенческих тренировках крыс возвращали в клетки через 2 мин после последнего предъявления стимула.На следующий день крыс из группы угасания-воспоминания поместили в контекстную комнату B и выполнили 20 звуковых представлений (2-минутный ITI) в качестве тренировки угасания после 6-минутного периода привыкания.На следующий день крысы из группы воспроизводства с угасанием подвергались воздействию 4 тонов в контексте B после 6-минутного периода акклиматизации в качестве теста на угасание.Крыс из группы с угашающей памятью перфузировали через 60 минут после поведенческого сеанса.Группу контрольных крыс, вызывающих воспоминания о страхе, подвергли той же процедуре в первый день условной реакции страха в контексте А. Сорок восемь часов спустя крыс поместили в контекстную комнату Б и подвергли 4 аудиопрезентациям (2- минута ITI) в качестве теста на запоминание.страх после 6-минутного периода акклиматизации.Крыс перфузировали через 60 минут после поведенческого сеанса.Группа домашних контрольных крыс оставалась в своих домашних клетках на протяжении всего эксперимента, и им проводили перфузию в тот же день, что и экспериментальным крысам.Каждую из двух групп крыс делили на две серии, причем количество животных в каждой группе балансировали между сериями.Одна крыса из группы с воспоминаниями о страхе была исключена из анализа, поскольку у нее не было признаков обусловленности страхом (замирание менее 15% времени во время теста с воспоминаниями о страхе).См. рисунок 2А для диаграммы поведенческой временной шкалы.
Крысам вводили передозировку раствором Fatal Plus (100 мг/кг), затем перфузировали ледяным 10% PBS, а затем вводили 10% забуференный формалин.Мозг извлекали и хранили в 30% растворе сахарозы в формалине при температуре 4°С около 1 недели.Затем мозг замораживали и разрезали на криостат толщиной 40 мкм.Срезы хранили последовательно в 10% PBS при 4°C.Затем иммунофлуоресценцию проводили на свободно плавающих срезах, содержащих интересующую область мозга.Срезы промывали 3 раза в 10% PBS по 5 мин каждый.Затем срезы инкубировали в 5% блокирующем растворе нормальной козьей сыворотки в течение 2 часов при комнатной температуре, а затем промывали еще три раза по 5 минут каждый в 10% PBS.Затем срезы инкубировали в течение ночи при 4°C в первичных антителах (c-Fos, #2250, 1:500) (Cell Signaling, Дэнверс, Массачусетс), разведенных в 1% BSA в 10% PBS.На следующий день срезы промывали 10% PBS в течение 30 минут при 4°C, затем 3 раза по 5 минут в 10% PBS и инкубировали со вторичным антителом (Alexa Fluor 594 козий антикроличий, красный конъюгат, 1:500). ).) (Invitrogen, Карлсбад, Калифорния) при комнатной температуре в течение 2 часов.После 3 дополнительных промываний в 10% PBS в течение 5 минут срезы помещали на предметные стекла и герметизировали с помощью Fluoromount-G (Invitrogen).Смотрите репрезентативные изображения иммуноокрашивания на рисунке 3G.
Для получения изображений каждой интересующей области мозга, включая участки, содержащие ИЛ без иммунофлуоресценции.выполняется для подтверждения правильного размещения места инъекции.Изображения, используемые для подсчета клеток, были получены при 20-кратном увеличении.Для каждого среза ткани сделайте одно изображение с фильтром, который позволяет визуализировать GFP, и одно изображение с фильтром, который позволяет визуализировать конъюгат Alexa Fluor red во вторичном антителе, а для изображения использовали программное обеспечение для визуализации (Infinity Analyse, версия 3). наложение.Получите все изображения всех областей мозга, используя одинаковое время экспозиции и настройки усиления.Шесть крыс были исключены из анализа, поскольку основная передача вируса происходила за пределами ИЛ (показатель попадания 88%).Еще восемь крыс были исключены, поскольку, несмотря на то, что вирус атаковал IL, они не продемонстрировали достаточной экспрессии GFP во всех интересующих целевых областях мозга.Кроме того, одна крыса была исключена из-за плохого качества тканей.
Отрегулируйте яркость и контрастность, чтобы уменьшить фоновый шум на изображении J (NIH), используя ту же процедуру для каждого изображения.Подсчет общего количества ретроградно меченных клеток, общего количества клеток, меченных Fos, и общего числа клеток, меченных двойной меткой, проводился вручную экспериментатором, который не идентифицировал животных, с использованием подключаемого модуля цитометра Image J.Количество клеток нормализовали по клеткам/мм2.Для анализа экспрессии Fos в клетках, проецирующих IL, количество клеток, меченных двойной меткой, нормализовали по общему количеству клеток, меченных ретроградной меткой.Для анализа mBLA, mvHPC и pvHPC количество клеток на нескольких изображениях с 20-кратным увеличением суммировали и нормализовали до клеток/мм2.Для анализа остальных областей мозга анализировали 20-кратное изображение или часть 20-кратного изображения и нормализовали его до клеток/мм2.Анализ vHPC включал CA1, CA2 и субдоминантные регионы vHPC.На рисунке 1 показаны проанализированные области мозга с изображениями, очерчивающими передне-заднюю границу плоскости.
Сокращения и расположение интересующих областей мозга.Пояснения к сокращениям и расположению отделов мозга даны в рукописи.Карта мозга, являющаяся общественным достоянием, взята из Swanson (2004) Brain Map: Structure of the Rat Brain, 3rd Edition, под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/ 4.0) ./), доступный для скачивания на https://larrywswanson.com.
Процент времени остановки усреднен за 30-секундный период воспроизведения сигнала, исключая промежуточные интервалы.Скорость затухания рассчитывалась путем выражения процента времени затухания во время воспроизведения затухания как процента затухания во время первых 4 обучающих испытаний по угашению (затухание во время четырех тренировочных тонов затухания/затухание во время первых четырех тренировочных тонов затухания*100).Низкие баллы указывают на хорошую память на постепенное замирание, а высокие — на плохую память на постепенное замирание.Крысы были отсортированы по показателю припоминания угасания: крысы в ​​верхней трети показателя припоминания при угасании классифицировались как «крысы с плохим вымиранием», а крысы в ​​последних двух третях показателя припоминания при угасании классифицировались как «хорошие».Память у крыс угасает.
Непараметрические тесты используются, поскольку данные часто нарушают предположения о нормальном распределении и/или однородности дисперсий.Ранговую корреляцию Спирмена использовали, чтобы определить, существует ли значительная связь между показателями затухания памяти и маркерами Fos и двойными маркерами в интересующих областях мозга у всех крыс, подвергнутых тесту на затухание памяти.U-тест Манна-Уитни использовался для определения наличия разницы между двумя независимыми группами.Критерий Краскела-Уоллиса используется для определения того, отличаются ли две или более группы друг от друга, а критерий множественного сравнения Данна используется, когда статистика Краскела-Уоллиса является значимой.Затухание во время обучения на вымирание оценивалось с использованием дисперсионного анализа с повторными измерениями, где группа использовалась в качестве межсубъектного фактора, а тест - в качестве внутрисубъектного фактора. Результаты считались значимыми при p <0,05 для всех статистических тестов. Результаты считались значимыми при p <0,05 для всех статистических тестов. Результаты считались значимыми при p < 0,05 для всех статистических тестов. Результаты считались значимыми при p <0,05 для всех статистических тестов.当所有统计检验的p < 0,05 时, 结果被认为是显着的。当所有统计检验的p < 0,05 时, 结果被认为是显着的。 Результаты считались значимыми при p < 0,05 для всех статистических тестов. Результаты считались значимыми при p <0,05 для всех статистических тестов.
На рисунке 2 показана экспериментальная временная шкала (рис. 2А) и частотное распределение всех крыс, подвергшихся вымиранию (рис. 2В). Крысы в ​​группах с хорошим и плохим угасанием значительно различались по рассчитанным показателям запоминания угасания (U = 0, p <0,001) (рис. 2C). Крысы в ​​группах с хорошим и плохим угасанием значительно различались по рассчитанным показателям запоминания угасания (U = 0, p <0,001) (рис. 2C). Крысы в ​​группах с хорошими и плохими угашениями значительно различаются по этим расчетным показателям примечаний угашения (U = 0, p <0,001) (рис. 2C). Крысы в ​​группах с хорошим и плохим угасанием значительно различались по рассчитанным показателям запоминания угашения (U = 0, p <0,001) (рис. 2C).(U = 0, p <0,001) 2С）。 U = 0, p <0,001) (图2C), В расчетных показателях примечания угашения крысы в ​​группах с хорошими и плохими угашениями значительно наблюдались (U = 0, p <0,001) (рис. 2C). По этим рассчитанным показателям запоминания угасания крысы в ​​группах с хорошим и плохим угасанием значительно различались (U = 0, p <0,001) (рис. 2C).Не было значительной разницы во времени замирания между группами с хорошим угасанием, плохим угасанием и воспоминанием о страхе в течение базового периода сеанса условного рефлекса страха (X2 (2) = 2,746, p = 0,253) (рис. 2D).Кроме того, при предъявлении первого тона условного рефлекса страха не было достоверной разницы во времени замирания между группами с хорошим угасанием, плохим угашением и воспоминанием о страхе (Х2(2) = 1,107, р = 0,575), так как а также во время страха во время второго тона.Во время сеанса кондиционирования наблюдалась значительная разница во времени замирания между группами с хорошим угасанием, плохим угасанием и воспоминанием о страхе (X2 (2) = 2,214, p = 0,331) (рис. 2D).Также не было значительной разницы во времени затухания между группами хорошего и плохого угасания в течение базового периода обучения угасанию (U = 45,00, p = 0,799) (рис. 2D). Затем наблюдался значительный основной эффект пробного блока (5 тонов на блок) на время, затраченное на замирание во время сеанса обучения угашению (F (2,884, 54,80) = 8,331, p <0,001), что указывает на то, что имело место обучение угашению (рис. 2D). ). Затем наблюдался значительный основной эффект пробного блока (5 тонов на блок) на время, затраченное на замирание во время сеанса обучения угашению (F (2,884, 54,80) = 8,331, p <0,001), что указывает на то, что имело место обучение угашению (рис. 2D). ). Затем наблюдался основной основной эффект пробного блока (5 тонов на блок) на время, затрачиваемое на замирание во время тренировки угашения (F (2,884, 54,80) = 8,331, p <0,001), что свидетельствует о том, что обучение угашению сердца ( рис. 2Д). Затем наблюдался значительный основной эффект пробного блока (5 тонов на блок) на время, необходимое для замирания во время тренировки на угашение (F(2,884, 54,80) = 8,331, p <0,001), что указывает на то, что имело место обучение на угашение (рис. .2Д). ).接下来,在消退训练期间,试块（每块5 音）对冻结时间有显着的主效应（F（2,884，54,80）=8,3 31，p < 0,001），表明发生了消退学习（图2D） ） 。接下来,在消退训练期间,试块（每块5 音）对冻结时间有显着的主效应（F（2,884，54,80）=8,3 31，p < 0,001），表明发生了消退学习（图2D） ） 。 Затем, во время обучения угашению, пробные блоки (5 тонов на блок) оказали влияние на время замирания (F (2,884, 54,80) = 8,331, p <0,001), что свидетельствует о том, что обучение угашению сердца (рис) .2Д). Затем, во время обучения на угасание, пробные блоки (5 тонов на блок) оказали значительное основное влияние на время затухания (F(2,884, 54,80) = 8,331, p <0,001), что указывает на то, что имело место обучение на угасании (рис. 2D). .Однако группа угасания (F(1, 19) = 3,091, p = 0,095) не оказала существенного влияния на время замирания на протяжении всего периода обучения угасанию, и не было никакого взаимодействия между пробным блоком и группой угасания (F(4 , 19)) .76) = 1,890, р = 0,121) (рис. 2Г). Во время сеанса тестирования между группами хорошего угашения, плохого угасания и воспоминаниями о страхе наблюдалась значительная разница во времени, проведенном замиранием в течение базового периода (X2 (2) = 8,569, p = 0,014), так что группа воспоминаний о страхе значительно застыла. больше, чем группа хорошего вымирания (разница среднего ранга = 10,57, p = 0,017), но не группа плохого вымирания (разница среднего ранга = - 3,714, p > 0,999) (рис. 2D). Во время сеанса тестирования между группами хорошего угашения, плохого угасания и воспоминаниями о страхе наблюдалась значительная разница во времени, проведенном замиранием в течение базового периода (X2 (2) = 8,569, p = 0,014), так что группа воспоминаний о страхе значительно застыла. больше, чем группа хорошего вымирания (разница среднего ранга = 10,57, p = 0,017), но не группа плохого вымирания (разница среднего ранга = - 3,714, p > 0,999) (рис. 2D).Во время сеанса тестирования наблюдалась значительная разница между группами хорошего угашения, плохого угашения и воспоминаниями о страхе во времени, проведенном в замирании в течение базового периода (X2 (2) = 8,569, p = 0,014), так что группа воспоминаний о страхе застыла. существенно .больше, чем в группе хорошего вымирания (средняя разница рангов = 10,57, p = 0,017), но не в группе плохого вымирания (средняя разница рангов = -3,714, p> 0,999) (рис. 2D). больше, чем в группе с хорошим вымиранием (средняя разница рангов = 10,57, p = 0,017), но не в группе с плохим вымиранием (средняя разница рангов = -3,714, p > 0,999) (рис. 2D).在测试期间，良好消退组、不良消退组和恐惧回忆组在基线期冻结时间方面存在显着差异（X2 (2) = 8,569, p = 0,014). （平均秩差= 10,57，p = 0,017），但不是差的灭绝组（平均秩差= – 3,714，p > 0,999）（图2D).在 测试 期间, 良好 消退组 、 消 退组 和 恐惧 在 基线期 冻结 时间 方面 存在 显着 差异（（x2 (2) = 8,569 ， p = 0,014） ，组 组 组（平均秩差= 10,57，p = 0,017），但不是差绝组（平均秩差= – 3,714，p > 0,999）（图2D）。 В течение периода лечения наблюдалась разница между последовательностью с хорошим угашением, последовательностью с плохим угашением и последовательностью с припоминанием страховки с точки зрения времени замирания на исходном уровне (X2 (2) = 8,569, p = 0,014), поэтому при упоминании группы страхования замерзает значительно чаще. , чем группа с хорошим вымиранием (средняя разница рангов = 10,57, p = 0,017), но не группа с плохим вымиранием (средняя разница рангов = -3,714, p> 0,999) (рис. 2D). В течение периода тестирования наблюдалась значительная разница между группой с хорошим угасанием, группой с плохим угасанием и группой с воспоминанием о страхе с точки зрения времени замирания на исходном уровне (X2(2) = 8,569, p = 0,014), поэтому воспоминание о страхе группа замирает значительно чаще, чем группа с хорошим угасанием (средняя разница рангов = 10,57, p = 0,017), но не группа с плохим угасанием (средняя разница рангов = -3,714, p > 0,999) (рис. 2D).Группа с хорошим угасанием, группа с плохим угасанием и группа с воспоминанием о страхе также имели значительно разное время затухания во время предъявления тона во время тестового сеанса (X2(2) = 14,93, p = 0,001), поэтому в группе с хорошим угасанием было значительно меньше время.время замирания, чем в группе слабого угасания (средняя разница рангов = 9,286, p = 0,044) и группе памяти о страхе (средняя разница рангов = 13,86, p = 0,001) (рис. 2D).
Индивидуальные различия в воспоминаниях о вымирании.(A) Схема хирургических и поведенческих процедур.(B) Распределение частот, показывающее индивидуальные различия в исчезающих показателях памяти.(C) Доказательства того, что группы, созданные на основе рассчитанных показателей запоминания вымирания, представляют два разных фенотипа.(D) Средний процент времени, когда крысы замирают из-за плохого угасания, хорошего угасания и воспоминания о страхе в 30-секундных клетках сеанса условного рефлекса страха, в тонах 20, 30 с, свернувшихся в 5 блоков во время сеанса обучения угашению (4 тона). .каждый), и в четыре тона в сеансах воспоминаний об угасании и воспоминаний о страхе.Столбики ошибок представляют собой стандартное отклонение среднего значения. *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001. *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001. *р < 0,05, **р < 0,01, ***р < 0,001, ****р < 0,0001. *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001. *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001. *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001. *р < 0,05, **р < 0,01, ***р < 0,001, ****р < 0,0001. *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001.
Ретроградный индикатор вводили в IL (рис. 3A) и определяли количество клеток GFP+ вдоль передне-задней оси интересующей области (рис. 3B-F).Была значительная разница в количестве клеток GFP+ между передним, средним и задним PVT (X2(2) = 8,200, p = 0,017), поэтому mPVT показал значительно больше клеток GFP+, чем aPVT (средний ранг). Дифференциал.= 18,37, p = 0,035) и pPVT (средний ранг Diff. = 17,71, p = 0,045) (рис. 3C).Хотя у некоторых животных не было обнаружено никаких клеток GFP+ в pCLA и, следовательно, они не могли картировать активность в этой области, не было существенной разницы между передней, средней и задней CLA (X2(2) = 5,596, p = 0,061).Количество клеток GFP+ (рис. 3D).Затем, поскольку некоторые клетки GFP+ были обнаружены в aBLA или avHPC у нескольких крыс, анализировались только средняя и задняя части этих областей.Средний и задний BLA (U=393, p=0,009) значительно различались по количеству клеток GFP+, поэтому pBLA показала больше проекций IL, чем mBLA (рис. 3E).Аналогично, существовала значительная разница между средними и задними vHPC, поэтому pvHPC демонстрировали больше проекций IL, чем mvHPC (U = 403,5, p = 0,014) (рис. 3F).Рисунок 3G представляет собой типовое изображение, показывающее Fos, aavRG-GFP и клетки с двойной меткой.
Количественная оценка IL афферентов во всей интересующей области мозга.(A) Схематическое изображение распределения aavRG-CAG-GFP во всей крысиной IL.(B) Репрезентативные изображения ретроградных маркеров в различных переднезадних местах интересующей области мозга.Количественная оценка ретроградной маркировки вдоль переднезадней оси (C) паравентрикулярного таламуса, (D) ключицы, (E) базолатеральной миндалины и (F) вентрального гиппокампа.(G) Репрезентативные изображения, показывающие ретроградную маркировку aavRG, маркировку Fos и двойную маркировку aavRG и Fos в aPVT.Столбики ошибок представляют собой стандартное отклонение среднего значения. *p < 0,05, **p < 0,01. *p < 0,05, **p < 0,01. *р < 0,05, **р < 0,01. *p < 0,05, **p < 0,01. *p < 0,05, **p < 0,01. *p < 0,05, **p < 0,01. *р < 0,05, **р < 0,01. *p < 0,05, **p < 0,01.Масштабная линейка 100 мкм.Карта мозга, являющаяся общественным достоянием, на панели A воспроизведена из Swanson (2004) Brain Map: Rat Brain Structure, 3rd Edition, под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommons 4.0 International License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc). )./4.0/) доступен для скачивания на https://larrywswanson.com.
Глобальную и специфичную для проекции IL активность Fos анализировали в aPVT, mPVT и pPVT у всех крыс.Не было значительной разницы между хорошим угасанием, плохим угасанием, воспоминанием о страхе и домашними группами клеток в экспрессии Fos в aPVT (X2(3) = 3,888, p = 0,274) (рис. 4А), а также не было значимой корреляции между Fos в aPVT между экспрессией и воспоминанием об угасании (rs = 0,092, p = 0,691) (рис. 4B) или между экспрессией Fos в афферентах aPVT IL и воспоминанием об угашении (rs = 0,143, p = 0,537) (рис. 4D).Однако в афферентах aPVT IL экспрессия Fos значительно различалась между хорошим угашением, плохим угасанием, воспоминанием о страхе и домашними группами клеток (X2 (3) = 15,05, p = 0,002), поэтому группа воспоминаний о страхе показала относительно хорошее угасание.группы регрессии (средняя разница рангов = 11,54, p = 0,003), плохой регрессии (средняя разница рангов = 10,57, p = 0,034) и домашних ячеек (средняя разница рангов = 12,79, p = 0,005) (рис. 4C).Кроме того, не было существенной разницы между хорошим угасанием, плохим угасанием, воспоминанием о страхе и домашними группами клеток для экспрессии Fos в mPVT (X2 (3) = 2,272, p = 0,518) (рис. 4E) и для экспрессии Fos в mPVT..Значительная корреляция с воспоминанием об угасании (rs = 0,168 p = 0,468) (рис. 4F).Хотя существовала значительная разница между группами хороших, плохих, вспоминающих страх и домашних клеток в экспрессии Fos в IL-афферентных клетках mPVT (X2 (3) = 9,252, p = 0,026), апостериорное сравнение не выявило ни одного или двух.Значительные различия между группами (рис. 4G).Кроме того, не было значительной корреляции между экспрессией Fos в IL-афферентных клетках mPVT и воспоминанием об угашении (rs = 0,174, p = 0,450) (рис. 4H). Далее, наблюдалась значительная разница между группами хорошего угасания, плохого угасания, воспоминания о страхе и домашними клетками по экспрессии Fos в pPVT (X2 (3) = 13,89, p = 0,003), так что группа хорошего угасания (средний ранг) Диф. = 14,96, p = 0,010), но не группа плохого угасания (средняя разница ранга = 12,86, p = 0,113) или группа воспоминаний о страхе (средняя разница ранга = 2,571, p > 0,999), демонстрирующая большую экспрессию Fos, чем группа домашняя клеточная группа (рис. 4И). Далее, наблюдалась значительная разница между группами хорошего угасания, плохого угасания, воспоминания о страхе и домашними клетками по экспрессии Fos в pPVT (X2 (3) = 13,89, p = 0,003), так что группа хорошего угасания (средний ранг) Диф. = 14,96, p = 0,010), но не группа плохого угасания (средняя разница ранга = 12,86, p = 0,113) или группа воспоминаний о страхе (средняя разница ранга = 2,571, p > 0,999), демонстрирующая большую экспрессию Fos, чем группа домашняя клеточная группа (рис. 4И). Далее наблюдалась разница между результатами с хорошим угасанием, плохим угашением, отзывом о страховке и плохой клеткой в ​​экспрессии Fos в pPVT (X2(3) = 13,89, p = 0,003), так что группа с хорошим угашением (средний ранг) Диф. = 14,96, р = 0,010), но не в группе плохого угашения (средняя ранговая разница = 12,86, р = 0,113) или группе воспоминаний о страхе (средняя ранговая разница = 2,571, р > 0,999), демонстрировалась более выраженная экспрессия Fos, чем в группе домашних клеток (рис. 4I). Кроме того, наблюдалась значительная разница между хорошим угасанием, плохим угасанием, воспоминанием о страхе и домашними группами клеток по экспрессии Fos в pPVT (X2(3)=13,89, p=0,003), так что группа хорошего угасания (средний ранг Diff. = 14,96, p = 0,010), но не в группе плохого угасания (средняя ранговая разница = 12,86, p = 0,113) или в группе с памятью о страхе (средняя ранговая разница = 2,571, p > 0,999), показали более выраженную экспрессию Fos, чем в группа домашних ячеек (рис. 4I).其次, ppvt 中 fos 表达 好 消 、 差消 、 恐惧 和 家笼组 之间 存在 显着 差异 （x2 （3） = 13,89 ， p = 0,003） 使得 消组 （（среднее ранговое различие.= 14,96, p = 0,010), 但不是较差的消退 (средняя разница рангов = 12,86, p = 0,113) 或恐惧回忆组 (средняя разница рангов = 2,571, p > 0,999)笼组（图4I ）。= 14,96, p = 0,010), 但不是较差的消退(средняя разница рангов = 12,86, p = 0,113) ）。Во-вторых, наблюдались значительные различия в экспрессии Fos в pPVT между группами хороших, плохих, воспоминаний о страхе и домашними клетками (X2 (3) = 13,89, p = 0,003), что составляет группу хорошего приема (средняя ранговая разница = 14,96)., p = 0,010), но не хуже по угашению (средняя разница рангов = 12,86, p = 0,113) или групповой отзыв страхования (средняя разница рангов = 2,571, p > 0,999), чем в группе клеток свободных (рис. 4I) . , p = 0,010), но не хуже в группе угашения (средняя разница рангов = 12,86, p = 0,113) или группе воспоминаний о страхе (средняя разница рангов = 2,571, p > 0,999), чем в группе домашних клеток (рис. 4I)..Однако не было значительной корреляции между экспрессией pPVT Fos и воспоминанием об угашении (rs = 0,051, p = 0,825) (рис. 4J).Наконец, наблюдалась значительная разница в экспрессии Fos в афферентах IL pPVT между группами с хорошим угасанием, плохим угасанием, воспоминаниями о страхе и в домашних клетках (X2(3) = 12,34 p = 0,006), поэтому хорошая экспрессия Fos в IL- была значительной. хуже, чем в группах вымирания (средняя ранговая разница = 12,54, p = 0,014) и в домашней клетке (средняя ранговая разница = 12,89, p = 0,049) (рис. 4K) и значимо коррелирует с афферентами IL в пределах pPVT. Между активацией и отзыв угасания, лучший отзыв угашения был связан с большей активацией этих афферентов IL (rs = -0,438, p = 0,047) (рис. 4L).
Активность Fos повышалась в IL-афферентах заднего паравентрикулярного таламуса (PVT) у крыс, что демонстрировало хорошую регрессию.(A) Не было существенных различий между группами по экспрессии Fos в aPVT.(B) Не было значительной корреляции между экспрессией Fos и воспоминанием об угашении в aPVT.(C) Группа воспоминаний о страхе показала повышенную экспрессию Fos в афферентах IL по сравнению со всеми другими группами.(D) Не было значительной корреляции между экспрессией Fos в афферентах IL и воспоминанием об угашении в aPVT.(E) Не было существенных межгрупповых различий в экспрессии Fos в mPVT.(F) Не было значительной корреляции между экспрессией Fos и памятью угасания в mPVT.(G) Экспрессия Fos в афферентных клетках IL при mPVT существенно не различалась между группами.(H) Не было значительной корреляции между экспрессией Fos в афферентах IL и воспоминанием об угашении в mPVT.(I) Хорошо вымершая группа, но не другая группа, показала повышенную активность Fos в pPVT по сравнению с группой, содержащейся в домашних клетках.(J) Не было значительной корреляции между экспрессией Fos и воспоминанием об угашении в pPVT.(K) Группа с хорошим вымиранием показала повышенную экспрессию Fos в афферентных клетках IL по сравнению с группой со слабым вымиранием и группой домашних клеток.(L) Существует значительная корреляция между экспрессией Fos в афферентах IL и воспоминанием о угасании, поэтому хорошее воспоминание при угасании связано с большей экспрессией Fos в афферентах IL.Столбики ошибок представляют собой стандартное отклонение среднего значения. *p < 0,05, **p < 0,01. *p < 0,05, **p < 0,01. *р < 0,05, **р < 0,01. *p < 0,05, **p < 0,01. *p < 0,05, **p < 0,01. *p < 0,05, **p < 0,01. *р < 0,05, **р < 0,01. *p < 0,05, **p < 0,01.
Затем во всех группах анализировали глобальную и специфичную для проекции IL активность Fos в aCLA и mCLA крыс. Между группами хорошего угасания, плохого угашения, воспоминаниями о страхе и группами домашних клеток наблюдалась значительная разница в экспрессии Fos в aCLA (X2 (3) = 8,455, p = 0,036), так что группа вспоминания страха (разница среднего ранга = 14,50, p = 0,049), но ни бедные (средняя разница рангов = 10,21, p = 0,373), ни группы с хорошим вымиранием (средняя разница рангов = 4,607, p > 0,999) группы не показали большей экспрессии Fos, чем группа домашних клеток ( рис. 5А). Между группами хорошего угасания, плохого угашения, воспоминаниями о страхе и группами домашних клеток наблюдалась значительная разница в экспрессии Fos в aCLA (X2 (3) = 8,455, p = 0,036), так что группа вспоминания страха (разница среднего ранга = 14,50, p = 0,049), но ни бедные (средняя разница рангов = 10,21, p = 0,373), ни группы с хорошим вымиранием (средняя разница рангов = 4,607, p > 0,999) группы не показали большей экспрессии Fos, чем группа домашних клеток ( рис. 5А). Между результатами с хорошим угашением, плохим угашением, припоминанием страховки и тяжелыми клетками наблюдалась динамика разницы в экспрессии Fos в aCLA (X2 (3) = 8,455, p = 0,036), так что в группе примечаний о страховании (среднее ранговое значение = 14,50, p) = 0,049), но ни чего плохого (средняя ранговая разница = 10,21, p = 0,373), ни одна группа с хорошим вымиранием (средняя ранговая разница = 4,607, p > 0,999) не продемонстрировала большей экспрессии Fos, чем группа в домашней клетке ( Рис .5А). Была значительная разница в экспрессии aCLA Fos между группами хорошего угашения, плохого угасания, воспоминаниями о страхе и группами домашних клеток (X2(3) = 8,455, p = 0,036), так что группа с воспоминаниями о страхе (средняя ранговая разница = 14,50, p = 0,049), но ни бедные (средняя ранговая разница = 10,21, p = 0,373), ни хорошая группа вымирания (средняя ранговая разница = 4,607, p > 0,999) не показали большей экспрессии Fos, чем группа домашних клеток (рис. 5А). . aCLA 中Fos 表达的良好消退、消退差、恐惧回忆和家庭笼组之间存在显着差异(X2 (3) = 8,455, p = 0,036),因此恐惧回忆组(Средняя разница рангов = 14,50，p = 0,049),都显示出比家庭笼组更多的Fos 表达（图5A) 。 Acla 中 fos 表达 的 消退 、 消退差 、 回忆 和 家庭 笼组 之间 存在 显着 差异 差异 差异 差异异 (x2 (3) = 8,455, p = 0,036) ， 因此 恐惧 回忆组 回忆组 回忆组 回忆组 (среднее Ранг Дифф.平均 秩差 秩差 = 4,607 ， p> 0,999） 组 都 出 比 家庭 笼组 更 多 的 表达 图 图 图 5a) 。 Какова разница между показателями с хорошим угашением, плохим угашением, отзывом о страховании и потерей клеточной экспрессии Fos в aCLA (X2(3) = 8,455, p = 0,036), поэтому групповой отзыв о страховании (среднеранговое соотношение = 14,50) , p = 0,049), но группы с плохими (средняя разница рангов = 10,21, p = 0,373) и с хорошим вымиранием (средняя разница рангов = 4,607, p > 0,999) развитие более высокой экспрессии Fos, чем группа с плохой клеткой (рис. 5А). Была значительная разница между хорошим угасанием, плохим угасанием, воспоминанием о страхе и группами домашних клеток в экспрессии aCLA Fos (X2(3) = 8,455, p = 0,036), поэтому группа воспоминаний о страхе (средняя ранговая разница = 14,50), p = 0,049 ), но группы с плохим (средняя разница рангов = 10,21, p = 0,373) и хорошим угасанием (средняя разница рангов = 4,607, p > 0,999) показали более высокую экспрессию Fos, чем группа домашних клеток (рис. 5А). .Не было выявлено значимой корреляции между глобальной экспрессией Fos в (rs = 0,036, p = 0,876) (рис. 5B) или экспрессией Fos в афферентных клетках IL aCLA (rs = -0,282, p = 0,215) и воспоминанием об угашении (рис. 5B)..5D), также не было значительной разницы между хорошим угасанием, плохим угасанием, воспоминанием о страхе и домашними группами клеток в экспрессии Fos в афферентах aCLA IL (X2 (3) = 6,722, p = 0,081) (рис. 5C)..). Затем наблюдалась значительная разница между группами хорошего угасания, плохого угасания, воспоминания о страхе и домашними клетками по экспрессии Fos в mCLA (X2 (3) = 10,12, p = 0,018), так что группа хорошего угасания (средняя разница ранга) = 12,93, p = 0,038), но ни в группе плохого угашения (средняя разница ранга = 5,143, p > 0,999), ни в группах воспоминаний о страхе (средняя разница ранга = 14,00, p = 0,063) не наблюдалось значительно большей экспрессии Fos в mCLA. относительно домашней группы клеток (рис. 5E). Затем наблюдалась значительная разница между группами хорошего угасания, плохого угасания, воспоминания о страхе и домашними клетками по экспрессии Fos в mCLA (X2 (3) = 10,12, p = 0,018), так что группа хорошего угасания (средняя разница ранга) = 12,93, p = 0,038), но ни в группе плохого угашения (средняя разница ранга = 5,143, p > 0,999), ни в группах воспоминаний о страхе (средняя разница ранга = 14,00, p = 0,063) не наблюдалось значительно большей экспрессии Fos в mCLA. относительно домашней группы клеток (рис. 5E). Затем наблюдалась разница между результатами с хорошим угашением, плохим угашением, воспоминаниями о страхе и домашней клеткой в ​​экспрессии Fos в mCLA (X2(3) = 10,12, p = 0,018), так что группа с хорошим угашением (средняя разница) = 12,93, р = 0,038), но ни в группе плохого угашения (средняя ранговая разница = 5,143, р > 0,999), ни в группе отзыва страховки (средняя ранговая разница = 14,00, р = 0,063) не показатель рангов значительно больший. экспрессии Fos в mCLA. Затем наблюдалась значительная разница между хорошим угасанием, плохим угасанием, воспоминаниями о страхе и домашними группами клеток в экспрессии mCLA Fos (X2(3) = 10,12, p = 0,018), так что группа хорошего угасания (средний ранг разницы = 12,93, p = 0,038), но ни группы с плохим угасанием (средняя разница рангов = 5,143, p > 0,999), ни группы воспоминаний о страхе (средняя разница рангов = 14,00, p = 0,063) не показали значительно большей экспрессии Fos в mCLA.по сравнению с группой домашних клеток (рис. 5E).接下来 ， 在 mcla 中 的 fos 表达 ， 良好 消退组 、 不良 消 退组 、 恐惧 回忆组 家庭 笼组 之间 显着 差异 （x2 （3） = 10,12 ， p = 0,018） , 良好 （（（（（（ （（（ Разница в среднем ранге.= 12,93, p = 0,038), 但在mCLA 中, 弱消退（平均秩差= 5,143，p > 0,999）和恐惧回忆组（平均秩差= 14,00 ，p = 0,063）均未显示出更多的Fos 表达相对于家庭笼组(图5E). = 12,93, p = 0,038) ， 在 在 mcla 中 ， 弱消退 （平均 秩差 秩差 秩差 = 5,143 ， p> 0,999） 和 回忆组 （平均 秩差 = 14,00 ， p = 0,063） 未 显示 出 更 多 的fos 表达 表达 的 fos 表达 表达 的 fos 表达相对于家庭笼组（图5E）。 Далее, в выражениях Fos в mCLA наблюдалась разница между последовательностью с хорошим угасанием, последовательностью с плохим угасанием, последовательностью с отзывом о страхове и последовательностью с домашней клеткой (X2(3) = 10,12, p = 0,018), так, группа хорошего угашения (средняя разница рангов = 12,93, p = 0,038), но в mCLA ни слабое угасание (средняя разница рангов = 5,143, p > 0,999), ни группа отзывов о страховании (средняя разница рангов = 14,00, p = 0,999) = 0,063) шаг пошаговой экспрессии Много Fos по сравнению с примером с расслабленной клеткой (Рисунок 5E). Кроме того, наблюдалась значительная разница в экспрессии Fos в mCLA между группой с хорошим угасанием, группой с плохим угасанием, группой с обратной связью по страху и группой домашних клеток (X2(3) = 10,12, p = 0,018), таким образом, хорошие угасание (средняя разница рангов = 12,93, p = 0,038), но в mCLA ни слабое угасание (средняя разница рангов = 5,143, p > 0,999), ни группа воспоминаний о страхе (средняя разница рангов = 14,00, p = 0,999) = 0,063) не показали лучших результатов. Экспрессия Multi Fos по сравнению с группой домашних клеток (рис. 5E).Однако глобальная экспрессия Fos в mCLA (rs = 0,321, p = 0,156) (рис. 5F) или в афферентных клетках IL mCLA (rs = -0,121, p = 0,602) и отзыв угашения (рис. 5H) не выявили существенной разницы между группы с хорошим угасанием, плохим угасанием, воспоминанием о страхе и домашней клеткой для экспрессии Fos в афферентных клетках IL mCLA (X2 (3) = 4,923, p = 0,178) (рис. 5G).
Активность Fos была повышена в середине Клауструма у ​​крыс с хорошей памятью на угасание.(A) Группа воспоминаний о страхе, но не другие группы, продемонстрировала повышенную активность Fos по сравнению с группой домашних клеток в aCLA.(B) Не было значительной корреляции между экспрессией Fos в aCLA и воспоминанием об угашении.(C) Экспрессия Fos в IL-афферентных клетках aCLA существенно не различалась между группами.(D) Не было значительной корреляции между экспрессией Fos в афферентах IL и отзывом об угашении в aCLA.(E) Хорошо вымершая группа, но не другие группы, продемонстрировала повышенную активность Fos в mCLA по сравнению с группой домашних клеток.(F) Не было значительной корреляции между экспрессией Fos и отзывом об угашении в mCLA.(G) Экспрессия Fos в афферентных клетках IL mCLA существенно не различалась между группами.(H) Не было значительной корреляции между экспрессией Fos в афферентах IL и отзывом об угашении в mCLA.Столбики ошибок представляют собой стандартное отклонение среднего значения. *р < 0,05. *р < 0,05. *р < 0,05. *р < 0,05. *p <0,05。 *p <0,05。 *р < 0,05. *р < 0,05.
Затем глобальную и специфичную для проекции IL активность Fos в mBLA и pBLA анализировали во всех группах крыс.Не было значительной разницы между хорошим угасанием, плохим угасанием, воспоминанием о страхе и домашними группами клеток в экспрессии Fos в mBLA (X2 (3) = 0,944, p = 0,815) (рис. 6A).Также не было значительной разницы между группами с хорошей регрессией, плохой регрессией, воспоминаниями о страхе и экспрессией Fos домашних клеток в афферентных клетках IL mBLA (X2 (3) = 0,518, p = 0,915) (рис. 6C).Кроме того, не было выявлено значимой корреляции между глобальной экспрессией Fos в mBLA (rs = 0,126, p = 0,588) (рис. 6B) и экспрессией Fos в афферентных клетках IL mBLA (rs = 0,200, p = 0,385) (rs = 0,200, p = 0,385).р = 0,385).Рисунок 6D) и отзыв о исчезновении.Также не было значительной разницы в хорошем угашении, плохом угасании, памяти страха и домашних группах клеток в экспрессии Fos в pBLA (X2(3) = 4,246, p = 0,236) (рис. 6E), а также не было значительной разницы. в пБЛА Хорошо.угасание, слабое угасание, воспоминание о страхе и домашние группы клеток при экспрессии Fos в афферентных клетках IL (X2 (3) = 1,954, p = 0,582) (рис. 6G).Наконец, глобальная экспрессия Fos в pBLA (rs = 0,070, p = 0,762) (рис. 6F) и экспрессия Fos в афферентных клетках pBLA IL (rs = 0,122, p = 0,597) и отзыв угасания (рис. 6H).
Индивидуальные различия в воспроизводстве угасания не были сопоставлены с различиями в экспрессии Fos в базолатеральной миндалине.(А) Не было существенных межгрупповых различий в экспрессии Fos в mBLA.(B) Не было значительной корреляции между экспрессией Fos и воспоминанием об угашении в mBLA.(C) Экспрессия Fos в афферентных клетках IL mBLA существенно не различалась между группами.(D) Не было выявлено значительной корреляции между экспрессией Fos в афферентных клетках IL и отзывом угасания в mBLA.(E) Не было существенных межгрупповых различий в экспрессии Fos в pBLA.(F) Не было значительной корреляции между экспрессией Fos и отзывом об угашении в pBLA.(G) Экспрессия Fos в афферентных клетках IL pBLA существенно не различалась между группами.(H) Не было выявлено значительной корреляции между экспрессией Fos в афферентных клетках IL и отзывом угашения в pBLA.Столбики ошибок представляют собой стандартное отклонение среднего значения.
Наконец, глобальную и специфичную для проекции IL активность Fos анализировали в mvHPC и pvHPC у всех крыс. Между группами хорошего угасания, плохого угасания, воспоминания о страхе и группами домашних клеток наблюдалась значительная разница в экспрессии Fos в mvHPC (X2 (3) = 8,056, p = 0,045), так что хорошее угасание (средняя разница рангов = 13,29) , p = 0,031), но ни группы с плохим угасанием (средняя разница ранга = 6,857, p > 0,999), ни воспоминания о страхе (средняя разница ранга = 8,000, p = 0,864) не показали большей экспрессии Fos, чем группа из домашней клетки (рис. 7А). Между группами хорошего угасания, плохого угасания, воспоминания о страхе и группами домашних клеток наблюдалась значительная разница в экспрессии Fos в mvHPC (X2 (3) = 8,056, p = 0,045), так что хорошее угасание (средняя разница рангов = 13,29) , p = 0,031), но ни группы с плохим угасанием (средняя разница ранга = 6,857, p > 0,999), ни воспоминания о страхе (средняя разница ранга = 8,000, p = 0,864) не показали большей экспрессии Fos, чем группа из домашней клетки (рис. 7А). В результате с хорошим угасанием, плохим угашением, отзывом о страховании и тяжелыми клетками наблюдалась динамика разницы в экспрессии Fos в mvHPC (X2 (3) = 8,056, p = 0,045), так что хорошее угасание (средняя ранговая разница = 13,29) , p = 0,031), но ни в группе с плохим угасанием (средняя ранговая разница = 6,857, p > 0,999), ни в группе с отзывом о страховании (средняя ранговая разница = 8,000, p = 0,864) экспрессия Fos была выше, чем в группе с одиноким клеткой (рис. 7А). Была значительная разница в экспрессии Fos mvHPC между группами с хорошим угасанием, плохим угасанием, воспоминанием о страхе и домашними клетками (X2 (3) = 8,056, p = 0,045), поэтому хорошее угасание (средняя ранговая разница = 13,29), p = 0,031), но ни в группе плохого угасания (средняя разница рангов = 6,857, p > 0,999), ни в группе воспоминаний о страхе (средняя разница рангов = 8,000, p = 0,864) экспрессия Fos не была выше, чем в домашней группе.клетка (рис. 7А). mvHPC 中Fos 表达的良好消退、不良消退、恐惧回忆和家庭笼组之间存在显着差异（X2 (3) = 8,056, p = 0,0 45），因此良好消退（平均秩差= 13,29） ，p = 0,031 ），但无论是弱消退（平均秩差= 6,857，p > 0,999）还是恐惧回忆（平均秩差= 8,000，p = 0,864）组都显示出比家庭笼组更多的Fos 表达（图2）。 mvhpc 中 fos 表达 的 消退 、 不良 消退 恐惧 回忆 和 家庭 笼组 之间 存在 显着 差异 （（x2 (3) = 8. 056, p = 0,045） ， 良好 （（平均 秩差 秩差 = 13,29） p = 0,031 ） ， 但 无论是 弱消退 （平均 秩差 秩差 = 6,857 ， p> 0,999） 还是 恐惧 （平均 秩差 秩差 = 8,000 ， p = 0,864） 组都 出 家庭 笼组 多 的 fos 表达 图 图。。。。 ））））））））））））））））））））））））））））））））））） Имелась разница между показателями «хорошо», «плохо», «припоминание страха» и «домашняя клетка» для экспрессии Fos в mvHPC (X2(3) = 8,056, p = 0,045) и, следовательно, хорошая регрессия (средняя разница рангов = 13,29), p = 0,031), но группа со слабым угасанием (средняя разница рангов = 6,857, p > 0,999) и воспоминания о страхе (средняя разница рангов = 8000, p = 0,864) проявление более высокой экспрессии Fos, чем группа в домашняя камера (рис. 2). Между группами хороших, плохих, вспоминающих страх и домашних клеток наблюдалась значительная разница в экспрессии Fos в mvHPC (X2(3) = 8,056, p = 0,045) и, следовательно, хорошая регрессия (средняя ранговая разница = 13,29), p = 0,031), но группы со слабым угасанием (средняя разница рангов = 6,857, p > 0,999) и воспоминаниями о страхе (средняя разница рангов = 8,000, p = 0,864) показали более высокую экспрессию Fos, чем группа в домашней клетке (рис. 2).7А).Однако существенной разницы не было (X2(3) = 4,893, p = 0,180) (рис. 7C).Кроме того, не было значительной корреляции между глобальной экспрессией Fos в mvHPC (rs = -0,233, p = 0,309) (рис. 7B) и экспрессией Fos в афферентных IL-клетках mvHPC (rs = 0,056, p = 0,810) (рис. 7D).и отчет об исчезновении.Кроме того, не было значительной разницы между хорошим угасанием, плохим угашением, воспоминанием о страхе и домашними группами клеток в экспрессии Fos в pvHPC (X2 (3) = 3,623, p = 0,353) (рис. 7E), и не было никаких существенных различий.разница в хорошей регрессии экспрессии Fos в афферентных клетках IL pvHPC, плохой регрессии, памяти страха и группах домашних клеток (X2 (3) = 3,871, p = 0,276) (рис. 7G).Наконец, не было выявлено значимой корреляции между глобальной экспрессией Fos pvHPC (rs = -0,127, p = 0,584) (рис. 7F) и экспрессией Fos в IL-афферентных клетках pvHPC (rs = 0,176, p = 0,447) и отзывом об угасании (рис. 7F). ).7Н).
Экспрессия Fos повышена в вентральном гиппокампе крыс, что указывает на хорошее угасание памяти.(A) Хорошо вымершая группа, но не другие группы, продемонстрировала повышенную экспрессию Fos в mvHPC по сравнению с группой домашних клеток.(B) Не было значительной корреляции между экспрессией Fos и воспоминанием об угашении в mvPHC.(C) Экспрессия Fos в афферентных клетках IL mvHPC существенно не различалась между группами.(D) Не было значительной корреляции между экспрессией Fos в афферентах IL и отзывом об угашении в mvHPC.(E) Не было существенных различий между группами по экспрессии Fos при pvHPC.(F) Не было значительной корреляции между экспрессией Fos и воспоминанием об угасании в pvHPC.(G) Экспрессия Fos в афферентных клетках IL pVHPC существенно не различалась между группами.(H) Не было выявлено значимой корреляции между экспрессией Fos в афферентах IL и воспоминанием об угашении в pvHPC.Столбики ошибок представляют собой стандартное отклонение среднего значения. *р < 0,05. *р < 0,05. *р < 0,05. *р < 0,05. *p <0,05。 *p <0,05。 *р < 0,05. *р < 0,05.Наш первичный анализ всех регионов показал сравнение на трех уровнях вдоль переднезадней оси, хотя мы также проанализировали каждую область, которая спалась вдоль переднезадней оси.Результаты этих анализов представлены в таблице 1.
Здесь мы проверили, будут ли индивидуальные различия в воспоминании при угашении отражаться на разных паттернах афферентной активности в нижней лимбической коре.С этой целью мы оценили активность Fos в проекциях IL из паравентрикулярного таламуса, клаустры, базолатеральной миндалины и вентрального гиппокампа после повтора угасания.В клетках, проецирующих IL, мы обнаружили более высокую активность в задней области PVT у крыс, которые демонстрировали хорошее запоминание угасания, по сравнению с крысами с плохим угасанием.Не было выявлено различий в афферентах IL от ключичного ядра, вентрального гиппокампа или базолатеральной миндалины.Помимо IL-проецирующих клеток, повышенная нервная активность наблюдалась в отдельных областях клауструма крысы и вентральной части гиппокампа с хорошим разрешением.Наши результаты показывают, что успешная память угасания организуется с помощью специфических проекций PVT на IL и не-IL-нацеленные клетки в клауструме и вентральном гиппокампе.
Мы обнаружили, что предсказание PVT IL было активным у крыс, которые показали хорошую память при угасании, что согласуется с недавним исследованием, показывающим, что PVT необходим для воспоминания при угасании.В этом исследовании не использовались манипуляции, специфичные для субрегиона, но было показано, что как проекции PVT на латеральной центральной миндалине, так и проекции IL на PVT были необходимы для воспроизведения угасания.Наши результаты показывают, что в дополнение к цепи IL-PVT-CeL для подавления отзыва может также потребоваться вступление в IL после PVT.Таким образом, оказывается, что в воспроизведении угашения участвуют как эфферентные, так и афферентные связи ВЛ.Важным следующим шагом является определение того, что заставляет pPVT сигнализировать о воспроизводстве угасания на уровне нейронных цепей.В дополнение к связи с IL, предыдущие исследования по отслеживанию протоков 31,32 показали, что pPVT получает входные данные от вентрального периакведуктального серого (vPAG), что связано с обучением угашению 33,34,35,36.Хотя роль vPAG в воспоминании об угасании не установлена, предсказание pPVT с помощью vPAG является привлекательным кандидатом из-за их плотности и участия обоих регионов в генерации предыдущих доказательств угасания страха.
Еще одним важным аспектом наших результатов PVT является то, что они специализированы по передне-задней оси.Поразительно, но нейрональная активность проекции PVT в IL коррелирует с противоположным поведенческим состоянием, так что активность проекции pre-PVT в IL связана с воспоминанием о страхе, тогда как проекция pPVT активна после успешного угасания воспоминания (т.е. страха).Эта функциональная гетерогенность внутри PVT неудивительна, учитывая предыдущую работу [обсуждаемую в 37].Яркий пример функционального распределения при PVT недавно появился в исследовании, которое охарактеризовало свойства определенных типов клеток при PVT.Это исследование показывает, что клетки дофамина, экспрессирующие DRD2, преимущественно экспрессируются в pPVT, иннервируют кору передних конечностей и реагируют на аверсивные стимулы.Вторая популяция клеток преимущественно экспрессируется в aPVT и маркирует переход в состояние низкого физиологического возбуждения и иннервирует кору нижних конечностей.Наши результаты вряд ли вписываются в эту закономерность, поскольку IL-проецирующие клетки aPVT активны во время воспоминания о страхе, в то время как проекции pPVT активны, а животные демонстрируют низкие уровни страха.Есть как минимум два возможных объяснения кажущегося несоответствия.Во-первых, выявленные типы клеток не локализуются исключительно в одном передне-заднем участке TVV.Таким образом, активные IL-проецирующие клетки pPVT у крыс с хорошей угасающей памятью могут принадлежать к классу клеток, которые с большей вероятностью выявляются при aPVT и сигнализируют о переходе в состояние низкого возбуждения.То же самое может быть справедливо и для IL-проецирующих клеток в aPVT, активированных после воспоминаний о страхе.Во-вторых, предыдущие исследования по отслеживанию выявили наличие pPVT, проецирующих IL3, хотя некоторые из них, по-видимому, происходят из клеток, содержащих DRD2, другие типы клеток могут проецироваться на IL и активироваться после успешного воспроизведения тушения.
Хотя целью этого исследования было выявление различий между крысами, демонстрирующими разные фенотипы угасания, эти эксперименты также выявили новые данные, связанные с механизмами памяти страха.Интересно, что мы обнаружили повышенную активность Fos в передней CLA у крыс с памятью о страхе.
Ключица позиционируется как центр кортикальной коммуникации и участвует в процессах, начиная от сенсорной интеграции и заканчивая вниманием и сном40,41,42,43.Имеются ограниченные данные о том, как клауструм участвует в обусловлении или выражении страха, однако более ранние исследования показали, что контекстуальное выражение страха участвует в активности Fos в клауструме.Недавно сообщалось, что ингибирование проекций атрезии в энторинальную кору во время контекстуального формирования страха ухудшает формирование долговременной памяти, хотя их потребность в выражении страха не проверялась.В том же исследовании повышенная активация Fos наблюдалась, когда животные подвергались воздействию новой среды по сравнению с мышами, подвергавшимися воздействию знакомой среды.Имея это в виду, активация CLA, о которой мы здесь сообщаем, может быть связана с воздействием новой камеры во время тестирования, а не с самим страхом отзыва.Чтобы более точно охарактеризовать функцию замков при страхе и обработке ситуаций, будущие исследования должны использовать целевые манипуляции с замками.
Хотя предыдущая работа показала, что PVT связан с выражением памяти о страхе,45,46,47 мы не наблюдали никаких изменений в общей экспрессии Fos у крыс, когда они вспоминали страх через 48 часов после кондиционирования.Эту разницу можно объяснить несколькими факторами, включая предыдущую работу по тестированию страха перед дискретными сигналами в том же контексте, в котором происходило обусловливание, тогда как в нашем эксперименте тестирование проводилось в новой комнате.Кроме того, мы усыпляли наших животных через 60 минут после тестирования, тогда как в предыдущей работе использовался временной интервал 90 минут.Наконец, в предыдущих исследованиях тест проводился в комнате, где животные могли реагировать аппетитом, тогда как в нашей работе крыс тестировали без аппетита.Хотя это допускает некоторую степень условного торможения, есть свидетельства того, что разрешение животным подавлять давление с целью получения пищи во время проверки того, боятся ли они сигналов, создает мотивационный конфликт (т. е. страх против вознаграждения), который является ключевым стимулирующим фактором.участие ПВТ48, 49. .
Известно, что базолатеральная миндалина участвует в приобретении угасания страха50,51, и есть доказательства того, что проекции BLA на IL также участвуют в этом процессе23.Однако неясно, участвуют ли BLA и его связи в возвращении вымирания.Визуализирующие исследования23,28 показали повышенную активность BLA у животных, вспоминающих угасшие воспоминания.Хотя наша предыдущая работа не показала различий в активации BLA между хорошими и плохими крысами с вымиранием, наши результаты показывают, что воспоминание об угасании обычно не влияет на BLA или активацию при прогнозировании BLA IL.В соответствии с нашими выводами, хотя исследования манипуляций с цепями показывают, что входы IL в BLA важны для обучения при угасании, они не необходимы для воспроизведения при угасании.Однако роль BLA нельзя полностью игнорировать, поскольку недавние данные свидетельствуют о том, что определенные типы клеток в BLA необходимы для воспроизведения вымирания.
Примечательно, что воспоминание о страхе не приводило к активации Fos в BLA, поскольку предыдущие исследования повреждений, лекарств и визуализации показали, что эта область участвует в выражении страха и/или реконсолидации страха после извлечения информации54,55,56,57.Представленные здесь данные объединяют базальное и латеральное субядра миндалины, а предыдущие данные позволяют предположить, что выражение страха управляет активностью Fos на дорсальной стороне латерального ядра.Мы проанализировали нижележащие и латеральные данные отдельно, но в обоих случаях не было никакой разницы (данные не показаны), и обе области схлопнулись в данных, которые мы представляем здесь.Мы не анализировали субрегионы латеральной миндалины, поэтому специфические изменения в этой области могут быть замаскированы.Другая возможность отсутствия изменений в активности Fos в BLA связана с синхронизацией воспоминаний о страхе по сравнению с обусловливанием.Некоторые предыдущие работы показали, что вклад BLA в выражение страха уменьшается со временем после кондиционирования, так что экспрессия зависит от BLA через 24 часа после кондиционирования, но не зависит от 7 дней (ссылка 45, но см. 58).произошло через 48 часов после тренировки, поэтому отсутствие изменений в активности Fos в этот момент времени, вероятно, отражает зависящие от времени изменения в участии BLA в выражении страха.
Наконец, мы находим доказательства того, что успешная память угасания связана с вентральным гиппокампом.Это характерно для «промежуточных» vHPC, поскольку такая же картина не наблюдалась в задней области.В соответствии с предыдущей работой мы не обнаружили изменений в активации Fos в афферентных IL vHPC.Имеются существенные доказательства того, что vHPC28,60,61 необходим для реализации страха, когда CS происходит вне контекста, в котором происходит затухание, и что это зависит, по крайней мере частично, от входа vHPC в IL13.Основываясь на этих предыдущих результатах, мы могли бы ожидать, что плохое затухание будет связано с повышенной прогнозируемой активностью IL vHPC.Однако это было не так, поскольку не было различий в активности Fos в проецируемых IL ретроградно-меченных vHPC или немеченых клетках в vHPC.Это говорит о том, что неспособность запомнить угасание в контексте угасания может запустить другой механизм, чем страх обновления.
Важно отметить некоторые присущие дизайну и анализу ограничения и то, как они влияют на наши выводы.Во-первых, мы разделили животных на верхнюю и нижнюю трети, а мышей на «хороших» и «плохих» на основе показателей запоминания угасания.Это делается для того, чтобы избежать групповых схем, разделяющих животных на отдельные группы из середины распределения, или групповых схем, исключающих животных из середины распределения, таких как разделение по медиане или сравнение верхней и нижней трети крыс. .мы хотим избежать этой ситуации, потому что медианное деление не отражает изменчивость человеческих реакций на травму, которую мы пытаемся смоделировать.Кроме того, хотя сравнение верхней и нижней трети крыс позволяет сравнивать группы одинакового размера, этот подход игнорирует животных в центре распределения и неточно отражает вариабельность реакций на травму.Хотя наш метод может страдать от проблем с гетерогенной дисперсией и сравнением групп с неравными размерами выборок, он лучше отражает то, что мы пытаемся имитировать, чем альтернативные методы.
Представленные здесь результаты помогают нам лучше понять, как индивидуальные различия в воспоминании при угасании отражаются на различиях в активности нейронных цепей.Наши результаты могут иметь отношение к посттравматическому стрессовому расстройству, которое, как известно, связано с чрезмерным страхом и неспособностью устранить реакции страха.Мы показываем, что различия в воспоминании при угашении связаны с различиями во внутренней и внешней нейронной активности, проецируемой на IL.Эти различия были распределены по разным регионам вдоль передне-задней оси, что еще раз подчеркивает важность оценки функции мозга на субрегиональном уровне.К недостаткам предложенного метода следует отнести актуальность исследования и ориентацию на грызунов-самцов.Будущие исследования должны определить нейробиологические механизмы, лежащие в основе обучения вымиранию у самок грызунов, и использовать методы для получения причинно-следственных выводов.
Наборы данных, использованные и/или проанализированные в текущем исследовании, можно получить у соответствующих авторов по обоснованному запросу.
Павлов И.П. Кондиционирование: исследование физиологической активности коры головного мозга.(Издательство Оксфордского университета, 1927).
Ротбаум Б.О. и Дэвис М. Применение принципов обучения для лечения посттравматических реакций. Ротбаум Б.О. и Дэвис М. Применение принципов обучения для лечения посттравматических реакций.Ротбаум Б.О. и Дэвис М. Применение принципов обучения для лечения посттравматических реакций.Ротбаум Б.О. и Дэвис М. Применение принципов обучения при лечении посттравматических реакций.установить.Нью-Йоркский колледж.наука.1008(1), 112-121 (2003).
Раух С.А., Эфтекхари А. и Рузек Дж.И. Обзор экспозиционной терапии: золотой стандарт лечения посттравматического стрессового расстройства. Раух С.А., Эфтекхари А. и Рузек Дж.И. Обзор экспозиционной терапии: золотой стандарт лечения посттравматического стрессового расстройства.Раух С.А., Эфтехари А. и Рузек Д.И. Обзор экспозиционной терапии: золотой стандарт лечения посттравматического стрессового расстройства. Раух С.А., Эфтекхари А. и Рузек Джи. Источник: посттравматическое стрессовое расстройство. Раух С.А., Эфтехари А. и Рузек Дж.И. Обзор экспозиционной терапии: золотой стандарт лечения посттравматического стрессового расстройства.Раух С.А., Эфтехари А. и Рузек Д.И. Обзор экспозиционной терапии: золотой стандарт лечения посттравматического стрессового расстройства.Дж. Реабилитация.разработка резервуара 49, 679–687.https://doi.org/10.1682/jrrd.2011.08.0152 (2012).
Фоа, Е.Б. Терапия длительного воздействия: прошлое, настоящее и будущее.Подавление тревоги 28, 1043–1047.https://doi.org/10.1002/da.20907 (2011).
г-н Миллард и др.Экзистенциальные и приобретенные причины потери памяти при посттравматическом стрессовом расстройстве: результаты исследования близнецов.Дж. Психиатр.резервуар.42(7), 515-520 (2008).
г-н Миллард и др.Нейробиологическая основа неспособности вспомнить угасающие воспоминания при посттравматическом стрессовом расстройстве.биология.Психология.66(12), 1075-1082 (2009).
Буш, DEA, Сотрес-Байон, Ф. и Леду, Дж. Э. Индивидуальные различия в страхе: выделение фенотипов реактивности страха и фенотипов восстановления страха. Буш, DEA, Сотрес-Байон, Ф. и Леду, Дж. Э. Индивидуальные различия в страхе: выделение фенотипов реактивности страха и фенотипов восстановления страха.Буш, DEA, Сотр-Байон, Ф. и Леду, Дж. Э. Индивидуальные различия в страхе: различение фенотипов реактивности страха и восстановления страха. Буш, DEA, Сотрес-Байон, Ф. и Леду, Дж. Э. Буш, DEA, Сотрес-Байон, Ф. и Леду, Дж. Э. Индивидуальные различия в страхе: изоляция реакции на страх и таблица восстановления страха.Буш, DEA, Сотр-Байон, Ф. и Леду, Дж. Э. Индивидуальные различия в страхе: изоляция реакций страха и фенотип восстановления страха.Дж. Травма.давление 20(4), 413–422 (2007).
Руссо А.С. и Парсонс Р.Г. Реакция акустического испуга у крыс предсказывает индивидуальные различия в исчезновении страха. Руссо А.С. и Парсонс Р.Г. Реакция акустического испуга у крыс предсказывает индивидуальные различия в исчезновении страха.Руссо А.С. и Парсонс Р.Г. Реакция акустического испуга у крыс предсказывает индивидуальные различия в исчезновении страха. Руссо, А.С. и Парсонс, Р.Г. Руссо, А.С. и Парсонс, Р.Г.Руссо А.С. и Парсонс Р.Г. Реакция акустического испуга у крыс предсказывает индивидуальные различия в исчезновении страха.Нейробиология.изучать.Объем памяти.139, 157–164 (2017).
Руссо А.С., Ли Дж. и Парсонс Р.Г. Индивидуальная изменчивость воспоминаний об угашении страха связана с фосфорилированием митоген-активируемой протеинкиназы в инфралимбической коре головного мозга. Руссо А.С., Ли Дж. и Парсонс Р.Г. Индивидуальная изменчивость воспоминаний об угашении страха связана с фосфорилированием митоген-активируемой протеинкиназы в инфралимбической коре головного мозга.Руссо А.С., Ли Дж. и Парсонс Р.Г. Индивидуальная изменчивость угасания воспоминаний о страхе связана с митоген-активируемым фосфорилированием протеинкиназы в инфралимбической коре. Руссо А.С., Ли Дж. и Парсонс Р.Г. Руссо А.С., Ли Дж. и Парсонс Р.Г. Воспоминание об угасании страха связано с индивидуальными различиями в периферической фосфорификации.Руссо А.С., Ли Дж. и Парсонс Р.Г. Индивидуальные различия в подавлении страха во время вспоминания связаны с фосфорилированием митоген-активируемых протеинкиназ в коре нижних конечностей.Психофармакология 236(7), 2039–2048 (2019).