Reativando memórias mediadas pelo hipocampo durante a reconsolidação para romper o medo - Parte 3

A interferência dDG é específica da memória do medo e não afeta outras memórias mediadas pelo hipocampo

A relação entre memórias de medo e memória é importante porque elas têm um impacto significativo nos resultados de nossa vida. Embora o medo seja frequentemente visto como negativo e desagradável, ele pode melhorar a nossa memória e capacidades cognitivas.

A memória do medo é uma forma poderosa de memória porque é acompanhada por uma intensa experiência emocional. A pesquisa mostra que é mais provável que nos lembremos de informações relevantes quando confrontados com medo ou ameaça do que com outros eventos da nossa vida diária. Esta capacidade de memória torna-nos mais alertas para situações potencialmente fatais, para que possamos responder melhor a ameaças futuras.

Além disso, as memórias de medo podem melhorar nossas habilidades cognitivas. Por ter emoção e significado, essa forma de memória se combina com outras informações, facilitando a lembrança e a compreensão. Isso também ajuda a melhorar nossas habilidades de concentração e pensamento, melhorando ainda mais nossas habilidades de aprendizagem e memória.

Portanto, compreender o papel e o valor da memória do medo é essencial para pessoas que desejam melhorar a memória. Embora o medo possa ser uma experiência difícil de aceitar, se adotarmos uma atitude positiva, ele pode tornar-se nosso amigo e aliado na promoção do nosso crescimento cognitivo e pessoal. Não importa o medo que enfrentemos, podemos ganhar experiência com ele, aprender a superá-lo e melhorar a nossa resiliência cognitiva e psicológica.

Portanto, embora as lembranças do medo possam parecer opressoras e perturbadoras, não devemos vê-las como algo negativo. Em vez disso, deveríamos aprender como usá-lo para o nosso crescimento e progresso. Simplesmente permanecendo positivos e pensando bastante, podemos aprender mais com os efeitos do medo e melhorar nossa memória e habilidades cognitivas. Percebe-se que precisamos melhorar a memória, e a Cistanche deserticola pode melhorar significativamente a memória porque a Cistanche deserticola é um material medicinal tradicional chinês que tem muitos efeitos únicos, um dos quais é melhorar a memória. A eficácia da Cistanche deserticola vem dos múltiplos ingredientes ativos que contém, incluindo ácido tânico, polissacarídeos, glicosídeos flavonóides, etc.

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Para determinar se a nossa manipulação, que perturba a memória do medo, também afetaria indiscriminadamente outros tipos de memória mediada pelo hipocampo, treinamos ratos numa tarefa de memória de referência espacial.

Como no experimento anterior, injetamos camundongos com AAV 5-CaMKIIa-(hChR2-H134R)-eYFP não diluído em neurônios DG rotulados aleatoriamente (Fig. 5a). Camundongos com restrição de água foram então treinados para obter uma recompensa de água de um dos braços em um labirinto radial de 8-braços.

Eles receberam quatro tentativas até que um conjunto de critérios de desempenho fosse atendido. Posteriormente, para avaliar o efeito da estimulação na memória do medo, eles foram submetidos ao mesmo protocolo comportamental dos experimentos anteriores.

Para avaliar os efeitos da estimulação dDG na memória de referência espacial, testamos novamente os ratos no desempenho da memória espacial após o condicionamento do medo e após a recordação e realizamos um teste de sonda de cortina após EXT2 para garantir que os ratos estivessem usando dicas extra-labirinto para realizar a tarefa. Curiosamente, os ratos neste experimento demonstraram menor congelamento pós-choque durante o condicionamento do medo em comparação com outros ratos no estudo, o que acreditamos ser um resultado direto de serem manuseados com mais frequência devido ao treinamento na tarefa de referência espacial (Fig. 5b e Figura Suplementar. 1g).

No entanto, durante o recall, os camundongos eYFP apresentaram congelamento normal, enquanto, como esperado, os camundongos ChR 2- apresentaram reduções em tempo real no congelamento (Fig. 5c). Esta diminuição da resposta ao medo persistiu durante a extinção (Fig. 5d) com camundongos ChR2 mostrando menos congelamento nos primeiros 3 min de EXT1 (Fig. Suplementar 1g) e durante toda a sessão de EXT2. Nenhuma diferença foi observada durante o choque imediato (Fig. 5e) e, como esperado, os grupos ChR2- demonstraram menos congelamento durante a reintegração (Fig. 5f, g).

Para o desempenho do labirinto, todos os ratos cumpriram os critérios entre 5 e 14 dias (Fig. 5h) e melhoraram ao longo do tempo durante a aquisição, em termos de latência para encontrar a recompensa, número de desvios do braço (na primeira visita de um rato a um braço), número de erros de referência (ou seja, entrar no braço errado) e erros de referência repetidos (erros de memória de trabalho) cometidos (Fig. 5i – p, painéis mais à esquerda).

O desempenho foi dividido em duas categorias: ensaio 1, que foi interpretado como uma avaliação da memória de longo prazo do dia anterior, e ensaios 2 a 4, que foram interpretados como uma avaliação da memória de curto prazo do ensaio anterior no mesmo dia. . Os ratos foram testados novamente no labirinto 3 horas após o condicionamento do medo para confirmar que o condicionamento do medo em si não afetava a memória espacial.

Não vimos nenhum efeito (Fig. 5i-p, painéis intermediários). Trabalhando sob a suposição de que a interrupção da memória do medo por nossa intervenção óptica ocorre porque estão presentes condições para que a memória sofra reconsolidação, observando um comprometimento da memória espacial poderia ser obscurecido se esta memória também não sofre reconsolidação.

Para testar com precisão se nossa intervenção era específica para a memória do medo, procuramos aumentar a probabilidade de que as condições de limite que permitissem a reconsolidação da memória para a memória espacial fossem atendidas64. Para esse fim, demos a metade dos ratos (grupos de lembretes) uma sessão de lembrete (ensaio 1) 5 minutos antes do teste de recordação da memória do medo.

Durante esta sessão de lembrete, substituímos o piso do centro do labirinto por uma lixa para criar um erro de previsão 65. Isso não afetou a localização da recompensa, mas apresentou aos ratos uma dica inesperada durante o teste. Os camundongos lembretes receberam testes de 2 a 43 horas após a sessão de recall, enquanto a outra metade dos ratos (sem grupos de lembretes) não recebeu uma sessão de lembrete e, em vez disso, recebeu todos os quatro testes regulares 3 horas após a sessão de recall.

Novamente, não vimos diferenças no desempenho e todos os ratos tiveram um bom desempenho dentro da faixa do critério (Fig. 5i-p, painéis intermediários). Todos os ratos foram testados no labirinto no dia seguinte e 3 horas depois receberam a primeira sessão de extinção. Nenhuma medida foi afetada durante este teste, exceto desvios do braço (Fig. 5k,l).

No ensaio 1, ambos os camundongos ChR2 e eYFP nos grupos Reminder apresentaram maiores desvios no braço, sugerindo que a sessão de lembrete, que potencialmente levou à reconsolidação da memória espacial, afetou brevemente essa medida de desempenho.

No entanto, este efeito foi comportamental e não resultado de estimulação óptica de células dDG aleatórias, uma vez que não houve diferenças entre camundongos ChR2 e eYFP. Nos ensaios 2–4, os ratos nos grupos ChR2 (tanto Lembrete como Sem Lembrete) demonstraram melhor desempenho (menos desvios de braço) em comparação com grupos eYFP, sugerindo que o desempenho do labirinto melhorou como resultado da reconsolidação, independentemente de uma sessão de lembrete ter sido dada.

É importante ressaltar que isso também demonstrou que o efeito perturbador de nossa manipulação era específico da memória do medo (Fig. 5i-p, painéis intermediários). Para garantir que estávamos testando a memória mediada pelo hipocampo, onde os ratos usavam dicas extra-labirinto para encontrar a recompensa, o no dia seguinte, os ratos foram submetidos a um teste de sonda de cortina.

Como esperado, todos os ratos apresentaram desempenho diminuído na sonda em comparação com os últimos 3 dias de treinamento, com o desempenho atingindo o nível em que estavam quando iniciaram a tarefa (Fig. 5i-p, painéis mais à direita).

Reescrevendo a memória original do medo

Em seguida, procuramos determinar se a redução do medo condicionado foi acompanhada por uma mudança na dinâmica do conjunto do engrama do medo original. Para avaliar se a nossa manipulação alterou a memória original do medo, combinamos dois sistemas baseados em vírus (Fig. 6a).

Todos os ratos foram injetados com c-Fos-tTA-TRE-mCherry para marcar células dDG envolvidas na codificação da época do condicionamento do medo. Os ratos também foram injetados com AAV5-CaMKIIa-hChR2-H134R-eYFP não diluído ou AAV5-CaMKIIa-eYFP não diluído para rotular um conjunto concorrente de neurônios dDG. Os ratos foram então submetidos ao mesmo protocolo experimental de antes, onde estavam FC demonstrando congelamento pós-choque (Fig. 6b e Fig. Complementar 1h).

Durante a recordação, a estimulação óptica produziu reduções em tempo real no congelamento em camundongos ChR2 em comparação com os controles eYFP (Fig. 6c), e essas diferenças persistiram na extinção (Fig. 6d), incluindo os primeiros 3 min de EXT1 e os últimos 3 min de EXT2 (Fig. Complementar 1h). Não foram observadas diferenças de grupo durante o choque imediato (Fig. 6e). Durante a reintegração, os camundongos ChR2 continuaram a apresentar diminuição do congelamento (Fig. 6f, g).

Para determinar se esses ratos tinham menos neurônios sobrepostos desde a época original de condicionamento do medo até o teste de reintegração em comparação com os controles eYFP, os ratos foram perfundidos 90 minutos após a reintegração e os níveis de c-Fos foram quantificados. Figura 7a – d e Figura Complementar 5a – e) e usada para obter contagens de células.

Primeiro calculamos o número total de células marcadas com DAPI para cada grupo (Fig. 7e, f). Para experimentos onde foi marcada uma época comportamental usando um promotor c-Fos (Figs. 1–3, 6), o tamanho do engrama foi determinado como uma porcentagem de neurônios marcados com DAPI (Fig. 7g, eYFP; Fig. 7h, Cherry) .

Independentemente da valência, as células marcadas associadas a uma experiência comportamental específica, incluindo uma experiência em gaiola, consistiam em aproximadamente 8% de neurônios marcados com DAPI em dDG (M=8 0,015, SD=0 0,572). A porcentagem de células marcadas como c-Fos+, representando o conjunto de células ativas durante o teste de reintegração (Fig. 7g, i, RFP; Fig. 7h, j, RFP & BFP) foi de aproximadamente 1,5% (M=1 .438, SD=0.21).

No primeiro conjunto de experimentos, a porcentagem de sobreposição (amarelo) (Fig. 7g, k) entre o engrama marcado usado para interferir na memória do medo durante a recordação (eYFP) (Fig. 7g) e o engrama na reintegração (RFP) (Fig. 7g) 7g, i) pode ser interpretado como uma medida de se a nossa manipulação baseada na reconsolidação resultou na fusão das duas memórias.

Observamos uma maior porcentagem de sobreposição para experiências negativas em comparação com experiências neutras, sugerindo que as experiências negativas compartilhavam maior semelhança com a memória de medo em comparação com as experiências neutras. No entanto, não foram observadas diferenças entre a porcentagem de sobreposição de experiências negativas em comparação com experiências positivas, ou experiências positivas. em comparação com experiências neutras.

Especulamos que o grau de sobreposição entre as experiências negativas e a memória do medo pode estar impedindo a reativação desses grupos de engramas não diluídos em comparação com os grupos diluídos com base simplesmente no número de células marcadas.

Nos grupos não diluídos, marcamos aproximadamente 40% (M=37 0,16, SD=5 0,5) dos neurônios marcados com DAPI e nos grupos diluídos marcamos 8% semelhantes de células (M {{ 7}}.57, SD=0.4) como nossos engramas associados à época (Fig. 7h). Finalmente, procuramos determinar se a memória original do medo foi alterada do condicionamento para a reintegração, dada a redução do medo, apesar de não termos sido tendenciosos para incorporar as células ativadas artificialmente durante a recordação.

A porcentagem de sobreposições (magenta) (Fig. 7h, l) entre esses conjuntos de neurônios, aqueles marcados no engrama de medo original (mCherry) (Fig. 7h) e o engrama de medo na reintegração (BFP) (Fig. 7h, j) pode ser interpretado como uma medida para saber se a nossa intervenção baseada na reconsolidação resultou na alteração da memória original do medo.

Encontramos significativamente menos sobreposições na memória do medo através do condicionamento e reintegração no grupo ChR2, sugerindo que, embora não tenhamos fundido a memória do medo com os conjuntos interferentes (Fig. 7m), nossas manipulações, no entanto, alteraram a memória do medo original (Fig. 7n). o que acreditamos pode ajudar a explicar as reduções correspondentes no medo.

Especulamos que nossa manipulação baseada na reconsolidação causou o desligamento desses conjuntos de maneira ortogonal, separando essas memórias em populações neuronais díspares (Fig. 7m, n).

Curiosamente, a proporção de células marcadas/ativadas aleatoriamente (eYFP) que também faziam parte do engrama do medo original (mCherry) estava acima do acaso (amarelo) e a proporção de células marcadas/ativadas aleatoriamente (eYFP) que também faziam parte do engrama do medo na reintegração (BFP) também estava acima do acaso (ciano), assim como a sobreposição de todos os 3 tipos de células (brancas) no grupo eYFP (Fig. 7l); no entanto, nenhuma diferença de grupo foi observada.

Tomadas em conjunto, estas descobertas fornecem evidências preliminares da potencial eficácia terapêutica da modulação artificial de memórias para suprimir de forma aguda e duradoura as respostas ao medo, alterando a memória original do medo durante o período de reconsolidação.

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