前視床核：ラットの非空間対連想記憶の重要な基盤パート 3
Dec 20, 2023
3.2|RAM内の空間作業メモリ
予想通り、ATN 病変ラットの両グループは、空間作業記憶を 8 アーム RAM でテストしたところ、著しく低下したパフォーマンスを示しました (図 3)。グループ間でのパフォーマンスの初期の類似性は、ほとんどのラットが 10 分間走ったにもかかわらず、10 分間腕に入った回数が比較的少なかったためです。テストの始まり。
ワーキングメモリと記憶は、人間の脳における 2 つの非常に重要な記憶方法です。 これら 2 つの記憶方法にはいくつかの違いがありますが、どちらも勉強、仕事、生活、その他の側面における人々のパフォーマンスに同様に役立ちます。
まず、作業記憶とは、短期間に使用する必要がある情報やタスクを一時的に記憶することを意味します。 言い換えれば、新しいものを処理するときに使用する記憶容量です。 記憶とは、私たちが長期間にわたって保持する情報や経験を指します。 この情報は、将来の使用において問題を理解し、解決するのに役立ちます。
これら 2 種類のメモリは異なる機能を持っていますが、互いに分離しているわけではありません。 作業記憶と記憶は相互に影響を及ぼします。 ワーキングメモリでは、短期間に新しい情報を一時的に保存して処理し、それを以前の知識や経験と結び付ける必要があります。 この種の接続と参照はメモリが使用するものです。
さらに、良好なワーキングメモリはトレーニングによって改善することもできます。 研究によると、記憶と作業記憶の関係は双方向にあります。 常に運動をしてワーキングメモリを訓練することで、脳の記憶能力を向上させ、記憶力を強化することができます。 したがって、積極的に脳を動かし、記憶力トレーニングを強化し続ける限り、作業記憶と記憶力を効果的に向上させることができます。
日常生活では、良い習慣を身に付け、作業記憶と記憶を積極的に使用して、タスクをより効率的に完了できるようにする必要があります。 たとえば、継続的な洗練と復習を通じて、新しい知識の記憶を強化することができます。 作業記憶と記憶力を継続的に改善することによってのみ、私たちは勉強、仕事、生活において自分の可能性をより快適に実現することができます。 私たちは記憶力を向上させる必要があることが分かります。カンクサは多くのユニークな効果を持つ伝統的な漢方薬素材であり、そのうちの 1 つは記憶力の向上であるため、カンクサは記憶力を大幅に向上させることができます。 ひき肉の効能は、酸、多糖類、フラボノイドなどを含む、ひき肉に含まれるさまざまな有効成分によってもたらされます。これらの成分は、さまざまな方法で脳の健康を促進します。
偽ラットと ATN 病変ラットが犯したエラーの数は訓練 2 日目に乖離し、その後は両方の ATN 病変群が両方の偽群と比較して改善の証拠を示さなかった (グループ、F3、27=39.66、p < {{7) }}.001;グループ日、F27、{{10}}.75、p < 0.001)。 2 つの偽グループには差異はありませんでしたが、差異がなかった各 ATN 病変グループとは両方とも顕著に異なっていました (p < 0.001)。 また、両方の ATN 病変グループのラットは、最初のエラーの前に正しいアームの選択が少なくなりましたが、両方の偽グループのラットは、テストが続くにつれてエラーを犯す前に徐々に多くのアームに入るようになりました (グループ、F3、27=27.53、p < 0.001;それぞれシャムグループ対各 ATN グループ、p < 0.001; グループ日、F27、243=2.21、p < 0.001)。
空間作業記憶の障害は、ATN 病変の影響のベンチマーク尺度とみなすことができます (Aggleton & Nelson、2015)。 2 つの ATN 病変グループは空間作業記憶において同様のレベルの障害を示したため、その後の非空間課題の比較は、これら 2 つのグループ間の病変の違いによって影響を受ける可能性は低いです。
3.3|非空間的単純識別タスク
単純な匂いと単純な物体の両方の取得、ゴーノーゴー識別タスクを図 4a、b に示します。 オールラットはこれらのタスクを急速に習得しました。 4 つのグループの潜時差異スコアは、単純臭気識別タスクでは差がありませんでした (グループ、F3、27=0.97、p=0.42; グループ日、F15、135=1.4、 p=0.15)。 各グループは、単純臭識別タスクの基準に達するまでに平均 4 ～ 5 日かかりました (グループ、F3、27=1.99、p=0.13)。
4 つのグループは、単純な物体識別タスクも大きな差なく学習しました(グループ、F3、27=1.07、p=0.37; グループ日、F18、162=0.97、p)=0.49)。 ラットは、単純な物体識別タスクの基準に到達するまでに平均 5 ～ 6 日かかりました (グループ、F3、27=0.30、p=0.82)。
3.4|非空間ペア関連付けタスク
3.4.1|取得
４つのグループによる取得中の平均走行潜時を図５に示す。基準に達したラットについては取得中の潜時を繰り越した。 主な所見は明らかでした。 2 つのシャム病変グループはそれぞれの課題を獲得しましたが、匂いと物体刺激の間に 10- の痕跡が含まれているかどうかに関係なく、ATN 病変ラットは 1 匹も課題獲得を示しませんでした。 獲得に関する主な証拠は、ラットが報酬なしの試験で物体に対する反応を抑制することを学習したかどうかです (図 5a)。
この尺度では、2 つのシャム グループは、訓練中に報酬のない匂いと物体の組み合わせに対する対象物への反応が徐々に遅れました (すなわち、相互潜時スコアの減少を示しました)。対照的に、両方の ATN 病変グループのすべてのラットは、訓練が進むにつれて応答潜時がますます速くなりました。 つまり、報酬なしの試験では、匂いと物体の組み合わせが間違っていたにもかかわらず、ATN病変ラットは物体の下をより速く探すことだけを学習した。2つのATN病変グループは、どちらかというとシャム病変グループよりも反応が遅かったことに注意してください。非報酬試験のトレーニング開始時にグループを対象としたため、このタスクの ATN 病変後の一般的な活動亢進は明らかではありませんでした (ブロック 1 の潜伏期間: ATN 病変 2.5 ～ 5.0 秒、シャム病変 1.9 ～ 4.5 秒; ブロック 1) 0: ATN 病変 1.4 ～ 3.0 秒、シャム病変 5.5 ～ 7.6 秒)。
報酬のない試験の待ち時間の分散分析により、4 つのグループ (F3、27=22.63、p < 0.001) および有意なグループ全体で有意な主効果が生成されました。インタラクションをブロックします (F27,243=26.27,p < 0.001)。 ２つの偽グループはこの測定に関して差異がなく、２つのＡＴＮグループも差異はなかったが、両方の偽グループは各ＡＴＮ病変グループとは異なった（ｐ＜０．００１）。
匂いと物体のペアリングに報酬が与えられると、4 つのグループすべてがトライアルのブロック全体で応答待ち時間がますます速くなった (つまり、相互スコアの増加を示した) (ブロック主効果、F9、27=75.78、p < 0。{ {18}}01;図 5b)、グループに関係なく (グループ ブロック、F27、243=0.63、p=0.92、図 5b)。 グループの主効果は再び有意でした (F3、27=5.67、p=0.003)。この例では、両方の ATN グループと比較して Sham-Trace グループの実行速度 byrat が速かったためです ( p < 0.008) および Sham-No-Trace ラット (p=0.02)。 ただし、残りの 3 つのグループは、報酬が与えられたトライアルに対して同様の応答遅延を示しました。 繰り返しますが、2 つの ATN 病変グループは、Sham 病変グループと比較して、報酬トライアルでのトレーニングの開始時に遅い反応を示したことに注意してください。
報酬なしのトライアルと報酬ありのトライアルの待ち時間の直接比較を図 5c に示し、待ち時間の差スコアとして表しています。 図5cは、どちらのATN-病変グループでも学習が起こらなかった一方、両方のSham-病変グループが課題を獲得したことを明確に示しています（グループブロック相互作用、F27、243=23.99、p < 0。001） ）。 潜時差スコアは、Sham-Trace グループが Sham-No Trace グループよりも強く課題を習得したことを示唆しており、これら 2 つのグループ間の平均差は、試験の最後の 3 ブロックで有意でした (p < 0.01)。 しかし、2 つの偽グループ間のこの差異は、主に報酬刺激ペアリングを用いた試験における差異によって引き起こされました (図 5b と図 5a を比較)。
3.5|保持テスト
すべてのグループは、5-日保持テストの非報酬セッションで、トレーニングのブロック 10 での対応するパフォーマンスと同様の反応を示しました[グループ ブロック (保持テスト vs ブロック 1{{26 }}),F3,27=2.00, p=0.13; 図5a]。 グループ ブロックの相互作用は重要ではありませんでしたが、ブロック 10 と保持テストの全体的な遅延には全体的な差がありました (保持 対 ブロック 10、F1、27=7.22、p=0.01)。これがほとんどのようです。 ATN 損傷ラットは保持テストでより速く応答するためです。 有意なグループ主効果（F3、27=73.13、p < 0.001）は、ATN 病変グループとは異なり、非報酬トライアルでの反応を抑制し続けるシャムグループによって駆動されました（各シャムグループ対各 ATN 病変グループ） 、p < 0.001)。
報酬付きトライアルでは、4 つのグループすべてが、トレーニングのブロック 10 での待ち時間と比較して、保持テストで同様の平均応答待ち時間を示しました (ブロック、F1、27=3.75,p=0.06; グループ)ブロック、F3、27=1.02、p=0.39)。 他のすべてのグループよりもシャムトレースグループのランニング速度が速いことは、ブロック 10 と保持テスト全体で明らかでした (グループ、F3、27=3.85、p=0.02; シャムトレース対他のすべてのグループ、p < 0.03)。
待ち時間差スコアとして表される、保持テストにおける報酬を与えられた試行と報酬を与えられなかった試行の直接比較（図5c）により、4つのグループすべてがブロック10の獲得パフォーマンスと比較して、この測定において同様のパフォーマンスを維持していることが確認されました（グループ、 F3、27=189.43、p < 0.001; ブロック、F1、27=0.08、p=0.76; グループ ブロック相互作用、F3、27=0.22、p=0.88)。
3.6|Zif268式
私たちの主な関心は、関心のある領域におけるグループの違いを判断することでした。 得られた行動結果を考慮すると、Zif268 発現とパフォーマンスとの関連性は報告しません。これは、明らかな非病変と偽のステータスの差と、関心のある主要な尺度、つまり、病変の潜伏期間のグループ内変動が小さいことによって引き起こされる偽の相関関係が生じるためです。報われない試練。 同様に、脾後皮質などの領域で明らかな関連性は、Zif268 発現における顕著なグループレベルの違いに起因して、再び人為的な相関関係を生み出すと考えられます。
3.7|前頭前野
辺縁前頭前皮質 (A32V) および前帯状皮質 (A32D; A24b; A24a) の 4 つのグループにわたる Zif268 発現を図 6 に示します。領域 32V(F2,37=5) には有意なグループ主効果がありました。49 , p < {{10}}.01; 図 6b)。 ここで、2 つの ATN グループは相互に同様の全体的な発現を示しました (p=0.32) だけでなく、Sham-No Trace グループ (p > 0.1) も示されましたが、両方の病変グループはより低い発現を示しました。 Sham-Trace グループよりも式が優れています (p < 0.02)。 Sham-No Trace グループと比較して、Sham-No Trace グループの Zif268 発現の低下は有意差に達しませんでした (p=0.06)。 4 つの層にわたって大きな主効果もありましたが (F3、81=147.8、p < 0.001)、グループ層の相互作用はありませんでした (F9、181=1.15、p > 0.3)。
前帯状回 (Cg) 領域 (図 6c) では、2 つの ATN 病変グループは 2 つのシャム病変グループ (グループ F3、27=12.47、p < 0) の両方よりも低い Zif268 発現を示しました。 .001; 両方の偽グループは各 ATN グループとは異なりました、p < 0。{{20}}04、しかしお互いからではありません、p=0.31)。 顕著なグループ レイヤ相互作用 (F6、54=4.02、p < 0.002) は、Layer よりもレイヤ II およびレイヤ III の ATN とシャムグループ間の大きな差を反映しています (p < 0.001)。 V、グループ間に有意差はありませんでした(p > 0.1)。 発現は 3 つの帯状領域にわたって異なり (領域主効果、F2、54=11.41、p < 001)、A32D および A24b の両方と比較して A24a (後部) で最も低く (p < 0.002)、LayerIII で最も高かった (層、F2、54=242.38、p < 0.001)、ただし、これらの差のサイズは、3 つの帯状領域にわたる層間で異なりました (領域層、F4、108=5.29、p < 0.001)。 ただし、グループ領域とグループ領域層の相互作用は有意ではありませんでした (すべて F < 1.0)。
3.8|海馬および海馬傍領域
図７は、海馬および海馬傍領域における４つのグループのＺｉｆ２６８発現を示す。 海馬では、背側 CA1 および CA3 サブ領域、特に CA1 が腹側海馬 CA1 および CA3 よりも高い発現を示しました (背側対腹側、F1、24=541.4、p < {{10}}) .001; CA1 対 CA3、F1、24=759.3,p < 0.{{40}}{{56} }1; これら 2 つの因子間の相互作用、F1、{{20}}.4、p < 0。001)。 しかし、最も興味深い発見は、Sham-Trace グループの背側 CA1 で他の 3 つのグループのそれぞれよりも高い発現があったことであり (p < 0.02)、これはグループ [背側領域 対 腹側領域] の有意な三重相互作用によって裏付けられました。 ] [CA1 対 CA3]、F3、24=6.09、p < 0.003)。 他の 3 つのグループでは、背側 CA1 発現は ATN-Trace グループで最も低かった (ATN-Trace vs. Sham-No Trace および ATN-No Trace、p < 0.03)。一方、2 つの No Trace グループには有意な差はありませんでした (p {{42 }}.84)。 背側歯状回 (DG; 背側のみを検査) の分析では、顆粒細胞層よりも門での発現が高いことが示されました (F1、27=386.1、p < 0.001)。これは、Sham-Trace および ATN-No の方が大きかったです。 Sham-No Trace および ATN-Trace 条件の場合よりもトレース グループを使用します (グループ DGSubregion、F3、27=4.07、p < 0.01)。 腹側海馬台は背側海馬台よりも高い発現を示しました(F1,27=9.02, p < 0.005)が、グループ効果はありませんでした(F3,27=1.41, p=0.25) ）またはグループ[背側対腹側]相互作用（F3、27=0.15、p=0.92）。 海馬傍領域では、鼻周囲皮質は 2 つの嗅内皮質領域よりも低い発現を示しましたが (F2、54=16.2、p < 0.001)、グループはこれらの部位で差はありませんでした (グループ、F3、27 < 1.0; グループ)領域、F6、54=1.8、p > 0.1)。
3.9|脾後皮質
図８は、Ｒｇａ、Ｒｇｂ、およびＲｄｇの表層および深層におけるＺｉｆ２６８の発現を示す。 2 つの ATN グループは、これら 3 つの領域にわたって、2 つのシャム グループによって示されるよりも著しく低い発現を示しました(グループ主効果、F3.27=40.9、p < 0。0{{22}) }1)。 3 つの領域にわたる集計値では、2 つのシャムグループの平均 Zif268 値は両方の ATN 病変グループよりも高かった (p=0.0001)。 -トレースグループも、偽のトレースなしグループよりも高いレベルを示しました(p=0.04)。 偽グループと ATN グループ間の差は、リガ地域で最も小さかった (グループ地域、F6、54=2.72、p < 0.02)。 グループ間の Zif268 発現レベルも層間で異なりました (グループ層、F3、17=40.0、p < 0.001)。 この相互作用は、深層よりも表層の方が大きい両方の ATN グループと比較した、両方のシャムグループ間の差異を反映しています。 それにもかかわらず、Sham 対 ATN グループの効果は深層で依然として有意でした (p < 0.001)。 さらに、Sham-Trace グループは、Sham-NoTrace グループと比較して表層でより高い発現を示しました (p=0.03)。一方、深層での発現はこれら 2 つのグループ間で差がありませんでした (p=0 .23)。グループ領域レイヤーのインタラクションはありませんでした(F6,54=1.0, p=0.43)。
3.10|聴覚制御野
聴覚 (対照) 皮質では差異は見つかりませんでした (グループ、F3、27=1.2、p=0.35)。
4|議論
この研究は、非空間対連想記憶に対するATN損傷の影響と、提示された匂いと物体刺激の間の明示的な遅延（つまり10-のトレース）の影響を調べることを目的としました。 ATN病変後の対連合記憶障害の証拠は、これまでに、対構成要素の一方が遠位空間手がかりの処理を必要とした場合にのみ報告されていた（Dumont et al., 2014; Gibb et al., 2006; Sziklas &Petrides, 1999）。
私たちは、このタスクにおける非空間対連想記憶に対する ATN 病変の影響は、明示的なトレース手順を使用したときに最も明らかになるだろうと予想していました。 これは、CA1 病変が非空間対連想記憶を損なうのは、10- の「トレース」が使用された場合のみであることが示唆されており (Kesneret al., 2005)、CA1 ニューロンの微細構造の完全性は両方の影響によって低下するためである。 ATN病変（Harland et al.、2014）およびATN機能不全を引き起こす乳頭視床路病変（Dillingham et al.、2019）。
さらに、ATN病変後の非空間的記憶障害の主要な例では、単一の試験ブロック内に提示された複数の物体または匂いアイテム間の時間的識別を調べた(Dumont &Aggleton, 2013; Wolff et al., 2006)。 しかし、ATN 損傷を有する 17 匹のラットはいずれも、非空間刺激間に明示的な遅延を与えて訓練されていないラットを含め、匂いと物体とのペア関連課題の獲得の証拠を示さなかった。 長期間の訓練にもかかわらず、ATN損傷ラットは、報酬のない匂いと物体の組み合わせに対して抑制された反応を示すことができませんでした。 ATN病変ラットにおける一般的な多動性は、この障害の特徴ではないと思われる。なぜなら、ATN病変ラットは、獲得の初期段階で偽病変ラットよりも遅い反応を示したからである。
Sham-Trace グループは、報酬トライアルで他の 3 つのグループよりも短い潜伏期間を示しましたが、この差は、このグループによるより速い獲得の尺度ではなく、10- 秒の遅延のために拘束された場合の報酬への期待の増加を反映している可能性があります。 より速い獲得は、非報酬試験における反応阻害によって反映されると予想されるが、この尺度に関しては、2つの偽病変グループに違いはなかった。
ATN損傷後に対連合記憶課題を学習できないのは、抑制が不十分であることや感覚処理が障害されていることが原因ではないようです。 ATN病変ラットは、単純な物体識別課題と単純な匂い識別課題の両方において急速な習得を示し、これは偽病変ラットによって示されたものと同等であった。 これらの単純な識別に対するタスク要求は、ペア関連タスクと同一であり、同じ装置を使用した。 同じ理由で、ATN 損傷後の対関連欠損も、使用された個々の刺激に対する単純な注意の欠如によるものである可能性は低いです。 ATN病変は、一連の注意を学習する能力を損ない、異次元への移行を促進しますが、持続的な注意や行動の柔軟性は変化しません（Chudasama & Muir、2001; Kinnavane et al.、2019;Wright et al.、2015）。 現在の滑走路課題における単純な識別の急速な習得は、単純な匂いの識別、特に単純な物体の識別を学習するために以前のグループのラットを開放円形プラットフォーム上で訓練したときのより遅い習得とは対照的であった(Bell、2007)。 したがって、滑走路の使用と気を散らす空間的手がかりの明示的な削減に加え、食べ物を探すための対象物との積極的な相互作用が、今回の研究における非空間的刺激への注意を促進した可能性がある。
匂いと物体刺激との関連性を学習するための損傷障害の重症度は、この作業がATNの完全性に強く依存していることを示唆しています。 この証拠は、ATN病変後の一対関連障害にはマルチモーダル空間刺激の使用が必要であるという示唆と矛盾している(Dumontet al., 2014; Nelson, 2021)。 現在の研究の結果と Dumont らの結果の違いについて考えられる説明の 1 つは次のとおりです。 (2014) は、特定の物体や匂いなどの二条件弁別学習タスクにおける個別の非空間刺激は、熱的、視覚的触覚的なローカル環境などの一般的なローカルコンテキストの使用と比較して、独自の統合表現の確立に対してより大きな注意要求を引き起こす可能性があるということです。 。 同様に、ATN 損傷後の空間対関連課題の障害に対する深刻な感受性も、単純な空間弁別の獲得自体が部分的にしか障害されていないため、顕著な離散的手がかりと組み合わせた関係的空間的手がかりの統合に依存している可能性があります (Dumontet al ., 2014; Gibb et al., 2006)。 予想外の発見の1つは、ATN損傷を有するラットが、選択点での条件付き視覚的手がかりに基づいて十字迷路内の特定の位置を選択する必要がある場合に障害を示さなかったということである(Sziklas & Petrides、2007)。 しかし、その状況では、条件関係は、正確な空間的位置の異なる位置との曖昧さのない、または埋め込まれた関連性を有する、単一の場所に提示される単一の顕著な手がかりによって決定される。 これは、ＡＴＮ病変ラットが、関連する位置に基づいて２つの正しい物体のうちの１つを選択しなければならなかった物体と場所の関連性を学習しなければならなかったときの完全な失敗とは対照的である（Sziklas & Petrides、1999）。
ATN 病変は、刺激間の 10- の痕跡の存在に関係なく、匂いと物体の対関連記憶に重大な欠陥を生じたという発見は、物体が嗅いだときに対関連記憶が欠陥があるというこれまでの証拠に追加されるものである。と匂いがチーズボードプラットフォーム上で同時に提示されました(Bell、2007)。 総合すると、このことは、匂いと物体との対の関連記憶におけるATN病変後の記憶欠損は、ATN病変が海馬系の病変によって生じる条件付き連合記憶欠損のパターンを常に反映しているわけではないという追加の例であることを示唆している(Sziklas & Petrides、2004、2007)。
ATN病変は、円蓋病変よりも大きな空間記憶障害を引き起こす可能性がある(Warburton & Aggleton、1999)、または円蓋病変では見られない物体と場所および幾何学的な識別課題の欠陥を引き起こす可能性がある(Aggletonet al.、2009; Sziklas et al.、1998)。 ATN 病変が、一般に海馬形成の病変の影響を受けない重度の記憶障害を引き起こす可能性があるという証拠はあまりありません。 非空間的任意の関連性に関して、海馬は 2 つの刺激間で 10- のトレースが使用される場合にのみ重要であるという証拠は、2 つの異なるタスクでの獲得を比較することによって得られました。 Gilbert と Kesner (2002) は、2 つの刺激が同時に提示されるチーズボード プラットフォームでテストされた場合、大きな海馬病変は物体と匂いとの対の連想記憶を損なわなかったと報告しました。これには報酬が含まれている可能性がある、とケズナーらは述べた。 (2005) は、10- の痕跡条件を使用した場合、背側 CA1 病変では欠損が生じるが、CA3 病変では欠損が生じないことを示しました。
私たちもケズナーも同僚も、トレース条件なしの滑走路タスクにおける海馬病変の影響を調べていませんでした。 したがって、海馬病変のあるラットが、私たちの手順を使用して滑走路で訓練された場合、痕跡のない条件下で障害がなくなるかどうかはわかりません。 それにもかかわらず、我々の研究は、シャム病変と比較した10-straceを使用して訓練されたシャム病変群における背側CA1のZif268発現の増加を発見することにより、非空間ペア関連タスクにおけるCA1機能と時間処理との間の予測された関連性を拡張する。トレースグループがありません。 対照的に、背側 CA1 における平均 Zif268 発現は、ATN 病変痕跡グループで最も低かった。
また、弱いものではあるが、偽病変ラットにおける痕跡状態が、脾後皮質の表層における Zif268 発現の増加と関連しているという証拠もあった。保持時に病変群と非病変群で異なる行動パフォーマンスのパターンがあるため、これは不適切であった。パフォーマンスの変動と Zif268 発現の変動の間の関連性を調べます。 以前の研究（Aggleton & Nelson、2015; Perry et al.、2018）と同様に、最も強力な効果は、脾後皮質、特に表層におけるATN損傷後のIEG発現の顕著な減少でした。 この発見は、ATN から RSC への直接入力の活性の喪失または減少によるものである可能性が高いと思われます (Barnett et al., 2021)。
ATN病変が空間記憶障害を超えて影響を及ぼす可能性があるという認識が高まっている(Nelson, 2021; Wolff et al., 2006)。 1つの例は、ATN病変が非空間注意セット学習の獲得を遅らせる場合であり、これはATNと内側前頭前皮質の結合ではなく帯状皮質の中央帯状回領域との間の機能的関係による可能性がある（Bubb et al., 2021;Wright et al., 2021;Wright et al.、2015)。 しかし、私たちの知る限り、この注意を払って設定された課題はラットの海馬病変では検討されていません。 ATN病変と海馬の病変との間の解離のより明らかな例は、前者の損傷のみが潜在的な抑制に関連する注意プロセスを損なうことである(Nelson et al., 2018)。 刺激と刺激の関連性の関連性や予測性を確立する能力の低下は、注意集合学習と潜在的抑制だけでなく（Nelson et al., 2018を参照）だけでなく、ATN病変後の対関連学習の障害の例についても統一的な説明を提供する可能性がある。 。 ATNの役割を海馬（空間と時間の）プロセスまたは前頭（注意の）プロセスのいずれかの観点から帰すのではなく、より広い意味は、ATNが特定の種類の刺激と刺激の関連性とその表現に対する注意を積極的に調整することによって記憶処理をサポートしている可能性があるということです。複数の脳構造にわたって（Leszcinski & Staudigl、2016）。 記憶障害のクラスを正確にどのように特徴付けるかは、今後の実験的な課題として残されています。 現在の研究から明らかなことは、空間的/非空間的二分法のみに基づいた説明では、ATN病変後の両方の領域で見られる深刻な記憶障害を説明できないことである。
我々の発見は、ラットにおけるATN病変の影響を、乳頭体-ATN軸の損傷後の臨床的健忘の一対関連記憶障害とより一致させるものである(Rempel-Clower et al., 1996; Squireet al., 2020)。 しかし、無傷のラットにおける対連想記憶のゆっくりとした獲得と、無傷の記憶システムを有するヒトにおける対連想記憶の急速な獲得との間には明らかな違いがある。 ペア関連タスクは、個々の要素の記憶ではなく、複数の刺激の固有の表現を形成する能力を測定することによって、エピソードのような記憶を反映すると想定されています (Crystal & Smith, 2014; Aichenbaum &Fortin, 2009)。 しかし、私たちの研究では、無傷のラットは習得の明確な証拠が得られるまでに4〜5週間と300回以上の訓練試行を必要とし、このことはこれらのラットでは課題がよりルールベースまたは意味論的である可能性があることを示唆しています。
この制限は、ATN損傷後の新しい匂いと物体のペアの獲得をテストする前に、まず無傷のラットに1つまたは複数の非空間的なペア関連タスクを訓練することで、将来の研究で回避できる可能性があります。 このようにして、関連付けを行う一般的な規則がすでに確立されており、おそらく、無傷のラットにおける新しいタスクの獲得速度が比較的速いであろう。 さらに、ATN の一時的な化学遺伝学または光遺伝学的操作は、これらの核が獲得を防ぐのではなく獲得を遅らせる影響、または獲得ではなく保持への影響を調査する機会を提供する可能性があります。 また、ATN からの多数の神経投影がこの非空間対連想学習の例をサポートしているか、それとも一部のみをサポートしているかを知ることも有益です。
神経解剖学的証拠は、3つのATN核、すなわち前背側核、前腹側核、前内側核間の辺縁系および皮質記憶構造との神経接続の異なるパターンを示唆している（Bubb et al., 2017; Lomi et al., 2021;Nelson, 2021） ）。 さらに、これらのATN構成核は、異なる行動機能を支える可能性のある異なる分子的および電気生理学的特性を持っています（Jankowski et al., 2013; Roy et al., 2021, 2022; Safari et al., 2020）。 ATNの個々の核の病変または遺伝子操作は、対連合記憶がAD、AV、またはAMの1つまたは複数に依存しているかどうかに関する洞察を提供する可能性があります。 この課題に対する ATN 病変の影響には、前頭脳領域および/または脾後皮質、およびそれらのそれぞれのイベントベースの記憶ではなくルールベースおよび知識ベースのシステムへの関与が優先的に関与している可能性があります(Hunsaker & Kesner、2018)。 これらの問題は、ATN を含む対側切断病変を使用して対処することもできます。この実験的アプローチは、空間課題における ATN 海馬軸のシステム全体への影響をうまく実証するために使用されているためです (Dumont et al., 2010; Warburton et al., 2000, 2001) ）。
本研究は、ATN病変が、明示的な時間成分の存在に関係なく、非空間対関連学習および記憶に実質的な障害を引き起こすという明白な証拠を提供する。広範な訓練では、これらのATN病変ラットにおいて学習の証拠は示されなかった。 すぐ隣接する層内領域または視床背背側領域に比較的わずかまたは最小限の損傷しかなかったという事実は、これらの障害がATN病変に特有のものであることを示唆しています。 これらの非空間的なペア関連タスクからの証拠は、「海馬-間脳-帯状回」記憶ネットワーク内の重要なノードであるATNの役割についての新しい視点を示唆しています(Bubb et al., 2017)。 これは、ATNが主に海馬情報の中継器として機能しているわけではないという見解を強化する(Wolff & Vann、2019)。 代わりに、ATN は脳内の任意の記憶表現のいくつかのクラスの生成を能動的に制御する可能性があります。
謝辞
この研究は、カンタベリー大学の設備と研究助成金、およびブレイン・リサーチ・ニュージーランド – ランガハウロロ・アオテアロアからの早期キャリア支援(JJH)によって支援されました。 オーストラリア大学図書館員評議会を介したワイリーとカンタベリー大学の協定の一環として、カンタベリー大学が推進するオープンアクセス出版。
参考文献
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