Модель межсистемной интерференции памяти
 | Эта статья была выдвинута на удаление . Обсуждение было закрыто 18 ноября 2023 года консенсусом об объединении содержания в статью «Гиппокамп» . Если вы обнаружите, что такие действия не были предприняты незамедлительно, рассмотрите возможность оказания помощи в слиянии вместо того, чтобы повторно выдвигать статью на удаление. Чтобы обсудить слияние, воспользуйтесь страницей обсуждения целевой статьи . ( ноябрь 2023 г. ) |
 | Эта статья может быть слишком технической для понимания большинства читателей . ( февраль 2014 г. ) |
Модель межсистемной интерференции памяти описывает торможение негиппокампальных систем памяти во время одновременной активности гиппокампа. В частности, Фрейзер Спаркс, Хьюго Леманн и Роберт Сазерленд. [ 1 ] обнаружили, что когда гиппокамп был неактивен, негиппокампальные системы, расположенные в других частях мозга, консолидировали память на его месте. Однако когда гиппокамп был повторно активирован, следы памяти , консолидированные негиппокампальными системами, не были воспроизведены, что позволяет предположить, что гиппокамп мешает консолидации долговременной памяти в других системах, связанных с памятью.
История
[ редактировать ]Гиппокамп (ГПК) играет важную роль в процессах/функционирования памяти. Это корковая структура в передней медиальной височной доле, которая участвует в консолидации кратковременных и долговременных воспоминаний, особенно воспоминаний о пространственной навигации. [ 2 ] Однако существуют и другие корковые структуры, участвующие в воспоминаниях, которые называются системами памяти, не относящимися к HPC. Взаимосвязь между системами HPC и системами, не относящимися к HPC, часто изучается с использованием обусловленности страхом , которая представляет собой форму обучения, при которой вредный стимул, такой как запах или шок, создает эмоциональную реакцию страха. Миндалевидное тело часто связано с этими реакциями при обуславливании страха, когда условные раздражители могут вызывать эмоциональные воспоминания. Косвенные меры обусловленности страхом, такие как заморозка времени, использовались для вывода о функциональных уровнях пространственной и обучающей памяти. [ 3 ] Исследователи начали полагать, что другие корковые структуры, помимо HPC, участвуют в памяти о контекстуальном обусловливании страха, потому что, когда HPC был сильно поврежден до формирования страха, это оказывало лишь небольшое влияние на уровни оценок поведенческой памяти. [ 4 ] Был сделан вывод, что другие системы памяти, не относящиеся к HPC, должны участвовать в кодировании, хранении и извлечении воспоминаний во время контекстуального формирования страха, и что обычно HPC вмешивается в эти процессы. [ 5 ] Механизм этого вмешательства до конца не известен, однако исследования указывают на местонахождение этого вмешательства. Исследователи обнаружили, что во время обусловливания страха HPC конкурирует с системами памяти, не относящимися к HPC, в базолатеральной области миндалевидного тела. [ 6 ] Инъекции агониста дофамина D1 SKF82958 в эту область миндалевидного тела перед сеансом кондиционирования коррелировали с уменьшением вмешательства со стороны HPC, что позволяло системам, не относящимся к HPC, формировать воспоминания о обусловленности страхом. Следовательно, повышенное содержание дофамина в этой области подавляет функционирование миндалевидного тела, что включает в себя вмешательство HPC в кодирование памяти в системах, не относящихся к HPC.
В исследованиях контекстуального обусловливания страха существует множество взглядов, описывающих взаимодействие между высокопроизводительными и не-HPC-системами или переход воспоминаний от зависимости от гиппокампа к независимости. Системы HPC и системы, не относящиеся к HPC, могут приобретать одни и те же воспоминания, но если HPC не поврежден, системы, не относящиеся к HPC, не могут независимо формировать или извлекать эти контекстные воспоминания. [ 4 ] [ 5 ] Таким образом, системы, не относящиеся к HPC, действуют как резервная система для памяти, которая используется только тогда, когда основная система, HPC, неисправна или отсутствует. С другой стороны, системы HPC и системы, не относящиеся к HPC, также имеют разные функции. Например, известно, что гиппокамп важен для распознавания контекста, в то время как негиппокампальные системы не продемонстрировали доказательств этой конкретной функции. [ 4 ]
Одна из точек зрения на перенос памяти из HPC-зависимой в независимую состоит в том, что сила памяти меняется в системах HPC и не-HPC, что приводит к повреждению HPC. В исследовании Лемана и его коллег (2009 г.) [ 4 ] взрослых самцов крыс подвергали контекстуальному формированию страха с помощью электрошока ногами. Если было повреждение HPC и крысы подвергались электрошоку в течение 11 сеансов за один сеанс, это приводило к ретроградной амнезии. Однако если было повреждение HPC и в течение многих сеансов кондиционирования применялись удары, то память о контекстуальном обуславливании страха не пострадала. Таким образом, в ходе многочисленных сеансов кондиционирования память о контекстуальном обусловливании страха могла быть сформирована системами памяти, не относящимися к HPC. В частности, представления памяти в системах, не относящихся к HPC, могут быть усилены и в конечном итоге стать независимыми от HPC, который обычно затмевает или мешает системам, не относящимся к HPC, в формировании представлений воспоминаний при контекстуальном обуславливании страха. [ 5 ] И наоборот, другая точка зрения состоит в том, что воспоминания со временем становятся независимыми от HPC из-за реорганизации хранимых воспоминаний. [ 4 ] [ 7 ] В качестве альтернативы другие полагают, что воспоминания меняют характеристики, чтобы стать независимыми от HPC, в частности, становятся менее точными, более общими и контекстно-свободными воспоминаниями в системах, не использующих HPC, предполагая, что HPC необходим для точных, подробных и контекстуальных воспоминаний. [ 8 ]
Процедура
[ редактировать ]Процедура, используемая для поддержки модели межсистемной интерференции памяти, была опубликована под названием « Межсистемная интерференция памяти во время извлечения» . В их статье объясняется, как использование проверенной возрастом парадигмы контекстуальной обусловленности страхом позволило Фрейзеру Спарксу, Хьюго Леманну и Роберту Сазерленду [ 9 ] для дальнейшего изучения их модели. Они начали с того, что позволили крысам свободно исследовать камеру кондиционирования в течение трех минут, что позволило им привыкнуть . После этого было применено пять ударов током по 1 миллиампер длительностью 2 секунды с перерывом в 60 секунд между каждым ударом. Сохранение этих воспоминаний было проверено через 11 дней после обучающих испытаний, в ходе которых поведение замирания измерялось с помощью системы условного страха на основе видео FreezeFrame .
Используя эту парадигму, крысам двусторонне вводили либо мусцимол , либо стерильный физиологический раствор в зависимости от того, находились ли они в экспериментальных или контрольных условиях соответственно. Эти общие инфузии полушарий вводили за час до испытаний по кондиционированию, а также непосредственно перед испытаниями по тестированию, оставляя в общей сложности 30 минут между окончанием инфузии и поведенческим кондиционированием или тестированием.
В результате исследователям пришлось провести несколько экспериментов. В эксперименте 1А гиппокамп крыс был необратимо поврежден после испытания на привыкание к страху, тогда как в эксперименте 1В гиппокамп крыс был поврежден до испытания на формирование страха . Они обнаружили, что крысы, получившие повреждения после кондиционирования, демонстрировали меньшую замерзаемость , чем контрольные крысы, тогда как крысы, получившие повреждения до испытания кондиционирования, не отличались по своим привычкам замерзания от контрольных крыс. Эти результаты позволяют предположить, что повреждение гиппокампа вызывает ретроградную , а не антероградную амнезию .
В частности, в этом исследовании они хотели выяснить, мешает ли гиппокамп восстановлению памяти из негиппокампальных систем. На рисунке 1 показаны процедуры.
Всего в этой парадигме было четыре группы. Сначала контрольной группе (физраствор-физраствор) вводили физиологический раствор непосредственно перед приобретением памяти и еще раз перед тестом на запоминание . Вторая группа (мусцимол-мусцимол) снова получала мусцимол непосредственно перед приобретением и сохранением. Поскольку лечение мусцимолом вызывало инактивацию как перед обучающим испытанием, так и во время тестирования, результаты показали, что поведение замирания не сильно отличалось от поведения контрольной группы. Эти наблюдения позволили исследователям сделать вывод, что, когда гиппокамп инактивирован, действительно работает негиппокампальная система памяти. Третья группа (мусцимол-физраствор) была наиболее важной для этого исследования, поскольку результаты показали, что инъекции мусцимола непосредственно перед приобретением и инъекции физиологического раствора непосредственно перед сохранением приводили к значительно более низкому уровню замерзания у крыс. Эти результаты в конечном итоге позволяют предположить, что память, консолидированная негиппокампальными системами, когда гиппокамп был неактивен, впоследствии конкурировала с гиппокампом, когда тот снова стал активным. Наконец, четвертая группа (физраствор-мусцимол) позволила исследователям имитировать эффекты посттренировочных поражений гиппокампа, когда крысам вводили физиологический раствор перед приобретением и мусцимол перед сохранением.
Влияние
[ редактировать ]Изучение межсистемных взаимодействий потенциально может дать дальнейшее понимание понимания и лечения амнезии. В частности, ретроградная амнезия , при которой возникает неспособность вспомнить воспоминания, может рассматриваться как вмешательство гиппокампа в восстановление воспоминаний из негиппокампальных систем. [ 2 ] [ 5 ] Если бы было вызвано повреждение или инактивация HPC и если бы системы, не относящиеся к HPC, были усилены, возможно, эти воспоминания можно было бы восстановить и вызвать. Однако, прежде чем достичь этой стадии применения, необходимо проделать дополнительную работу, чтобы понять сложность систем, не относящихся к HPC. Такое направление исследований потенциально может привести к увеличению количества нейропсихологических исследований для оценки их функционирования, так же, как существуют тесты на функционирование HPC. Кроме того, если воспоминания могут стать независимыми от HPC, возможно, этот эффект представляет собой двусторонний путь трансформации, так что воспоминания в контекстуальном обусловливании страха могут снова стать зависимыми от HPC.
Одним из основных последствий, которые иллюстрирует эта модель, является доминирующее воздействие гиппокампа на негиппокампальные сети, когда информация неконгруэнтна. Учитывая эту информацию, будущие направления могут привести к изучению этих негиппокампальных систем памяти посредством инактивации гиппокампа, что еще больше расширит лабильные конструкции памяти. Кроме того, многие теории памяти целиком основаны на гиппокампе. Эта модель может добавить полезную информацию к исследованиям гиппокампа и теориям памяти, таким как теория множественных следов . Наконец, модель межсистемной интерференции памяти позволяет исследователям оценивать свои результаты на модели нескольких систем , предполагая, что некоторые эффекты не могут быть просто опосредованы одной частью мозга.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Спаркс, Фрейзер; Леманн Х.; Сазерленд Р.Дж. (2011). «Межсистемное вмешательство в память во время извлечения». Европейский журнал неврологии . 34 (5): 780–786. дои : 10.1111/j.1460-9568.2011.07796.x . ПМИД 21896061 . S2CID 25745773 .
- ^ Перейти обратно: а б Колб, Брайан; Уишоу, Ян К. (2009). Основы нейропсихологии человека (6-е изд.). Нью-Йорк: Нью-Йорк: Worth Publishers.
- ^ Спаркс, FT; Леманн, Х.; Сазерленд, Р.Дж. (2011). «Межсистемное вмешательство в память во время извлечения». Европейский журнал неврологии . 34 (5): 780–786. дои : 10.1111/j.1460-9568.2011.07796.x . ПМИД 21896061 . S2CID 25745773 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Леманн, Х; Спаркс, FT; Спансвик, Южная Каролина; Хадикин, К.; Макдональд, Р.Дж.; Сазерленд, Р.Дж. (2009). «Сделать контекстную память независимой от гиппокампа» . Обучение и память . 16 (7): 417–420. дои : 10.1101/lm.1385409 . ПМК 2704104 . ПМИД 19553378 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Сазерленд, Р.Дж.; Леманн, Х.; Спансвик, Южная Каролина; Спаркс, FT; Мелвин, Северная Каролина (2006). «Точки роста в исследованиях памяти и гиппокампа». Канадский журнал экспериментальной психологии . 60 (2): 166–174. дои : 10.1037/cjep20060016 . ПМИД 17133891 .
- ^ Биденкапп, Дж. К.; Руди, JW (2009). «Гиппокампальная и внегиппокампальная системы конкурируют за контроль над контекстуальным страхом: роль вентрального субикулюма и миндалевидного тела» . Обучение и память . 16 (1): 38–45. дои : 10.1101/lm.1099109 . ПМК 2632852 . ПМИД 19117915 .
- ^ Сквайрс, ЛР; Бэйли, Пи Джей (2007). «Нейронаука удаленной памяти» . Современное мнение в нейробиологии . 17 (2): 185–196. дои : 10.1016/j.conb.2007.02.006 . ПМК 2277361 . ПМИД 17336513 .
- ^ Москович, М; Надель, И.; Винокур, Г.; Гильбоа, А.; Розенбаум, Р.С. (2006). «Когнитивная нейробиология удаленной эпизодической, семантической и пространственной памяти». Современное мнение в нейробиологии . 16 (2): 179–190. дои : 10.1016/j.conb.2006.03.013 . ПМИД 16564688 . S2CID 14109875 .
- ^ Спаркс, Фрейзер; Леманн Х.; Сазерленд Р.Дж. (2011). «Межсистемное вмешательство в память во время извлечения». Европейский журнал неврологии . 34 (36): 780–786. дои : 10.1111/j.1460-9568.2011.07796.x . ПМИД 21896061 . S2CID 25745773 .