Hoe herinneringen bemoeien, hangt af van wanneer het nieuwe leren optreedt
Om het testen van de hypothese dat de timing van de tweede training is een belangrijke factor in het bepalen of proactieve of retroactieve interferentie optreedt, hebben we gebruik gemaakt van een model dat is ontworpen om te onderzoeken concurrentie tussen twee verschillende signalen die worden getraind apart, maar hebben een gemeenschappelijk resultaat, e.,g., hetzelfde type geconditioneerde respons23. In het bijzonder voerden we een dubbele appetitive klassieke conditioneringsprocedure uit met twee neutrale chemische stimuli, gamma-nonalacton of amylacetaat (de geconditioneerde stimuli), die beide gepaard gingen met een opvallende voedselprikkel (sucrose, de ongeconditioneerde stimulus) die het goed geïdentificeerde voedingscircuit van Lymnaea11,24,25 activeert., Een enkele koppeling van een van beide geconditioneerde stimulus met de ongeconditioneerde stimulus leidt tot de vorming van lange termijn appetivegeheugen, met name met non-lapse en lapse periodes waargenomen op dezelfde tijdpunten tijdens geheugen consolidatie8,19 (Aanvullende Fig. 1). Opeenvolgende training met deze twee appetiveuze paradigma ‘ s werd gebruikt om het type interferentie te bepalen dat optreedt tijdens een non-lapse versus een lapse periode van dezelfde consolidatiesequentie.,
dieren werden getraind met gamma-nonalacton + sucrose (‘eerste appetivetraining’ genoemd), en vervolgens werd een tweede training van amylacetaat + sucrose (‘tweede appetivetraining’ genoemd) toegepast op een niet-lapse (1 uur) of lapse (2 uur) punt van het eerste geheugen. Ze werden vervolgens 24 uur na de eerste training getest op de aanwezigheid van langdurig geheugen (Fig. 1 bis)., Dieren die de tweede appetiatieve training kregen op het non-lapse punt behielden een geheugen voor de eerste geconditioneerde stimulus (gamma-nonalacton), maar niet voor de tweede geconditioneerde stimulus (amylacetaat) (Fig. 1b, ‘non-lapse’), indicatief voor proactieve interferentie, terwijl dieren die de tweede eetlustige training kregen tijdens het lapsepunt een geheugen hadden voor de tweede geconditioneerde stimulus, maar niet de eerste geconditioneerde stimulus (Fig. 1b,”lapse”), indicatief voor retroactieve interferentie (met gamma-nonalacton geteste dieren: One-way ANOVA, p < 0.,001 (F(3,132) = 17.27), Bonferroni test: 1 h vs naïve p < 0.001, first training alone vs naïve p < 0.001, 2 h vs naïve p > 0.05. Amyl acetate tested animals: One-way ANOVA, p < 0.001 (F(3,123) = 9.72), Bonferroni test: 2 h vs naïve p < 0.001, second training alone vs naïve p < 0.001, 1 h vs naïve p > 0.05).
proactieve en retroactieve interferentie en parallelle consolidatie van associatieve geheugens na conditionering in één proef. een vereenvoudigde tijdslijn van een dubbel appetitive conditioning paradigma. B dieren vertoonden een grotere respons op de eerste geconditioneerde stimulus (CS), gamma-nonalacton (GNL), na de eerste training alleen (n = 40) of wanneer de tweede training plaatsvond tijdens de non-lapse (1 uur: n = 32) maar niet de lapse (2 uur: n = 29) in vergelijking met naïeve controles (n = 35)., De respons op de tweede geconditioneerde stimulus, amylacetaat (AA), was groter bij dieren die een tweede training alleen kregen (n = 24) of een tweede training tijdens de lapse (2 uur: n = 31), maar niet de non-lapse (1 uur: n = 32) vergeleken met naïeve controles (n = 40). Violin plots tonen dichtheid van gegevens die zich uitstrekken van minimum tot maximum waarden. Interne boxplots tonen mediaan en interkwartielbereik (eerste en derde kwartiel). Snorharen vertegenwoordigen minimum tot maximum waarden. Cirkels tonen het gemiddelde. c vereenvoudigde tijdslijn van appetitief gevolgd door aversieve training., d de dieren vertoonden een grotere respons op de appetitive conditioned stimulus (gamma-nonalacton) na appetitive training alleen (n = 30) of wanneer aversieve training optrad tijdens de non-lapse (1 uur: n = 29) maar niet de lapse (2 uur: n = 30) vergeleken met naïeve controles (n = 28). Reacties op de aversieve geconditioneerde stimulus, L-serine (L-s), waren lager bij dieren die aversieve training kregen tijdens de lapse (2 uur: n = 29), non-lapse (n = 30) en na aversieve training alleen (n = 30) vergeleken met naïeve controles (n = 29). e vereenvoudigde tijdslijn van aversief gevolgd door appetitive training., f dieren vertoonden een lagere respons op de aversieve geconditioneerde stimulus na aversieve training alleen (n = 20) of wanneer eetlustige training plaatsvond tijdens de non-lapse (1 uur: n = 20) maar niet de lapse (2 uur: n = 20) vergeleken met naïeve controles (n = 20)., De respons op de appetivec conditioned stimulus was groter bij dieren die appetivec training kregen tijdens de lapse (2 uur: n = 20), non-lapse (n = 16) en na appetivec training alleen (n = 20) vergeleken met naïeve controles (n = 20)
Het was mogelijk dat de afwezigheid van geheugen na interferentie te wijten was aan het onvermogen van het dier om gelijktijdig twee soortgelijke langetermijngeheugens op te slaan., Om dit te onderzoeken, trainden we dieren met beide soorten appetieve paradigma ‘ s, maar op 24 uur afstand van elkaar, waardoor het eerste geheugen zich volledig kon consolideren voorafgaand aan de tweede training (aanvullende Fig. 2 bis). Elk dier werd 24 uur na de tweede training getest op zijn reactie op beide geconditioneerde stimuli. Om ervoor te zorgen dat de testvolgorde de respons van het dier niet beïnvloedde, werd eerst één groep getest op hun respons op gamma-nonalacton en 1 uur later amylacetaat, terwijl een tweede groep ze in omgekeerde volgorde ontving., Beide groepen vertoonden een grotere respons op beide geconditioneerde stimuli in vergelijking met naïeve dieren die wijzen op de aanwezigheid van twee herinneringen in hetzelfde dier (aanvullende Fig. 2b).
een alternatieve hypothese is dat het onvermogen om beide herinneringen gelijktijdig te consolideren te wijten is aan competitie tussen twee soortgelijke herinneringen die hetzelfde onderliggende neurale circuit gebruiken. We onderzochten of dezelfde regels van interferentie van toepassing waren toen de tweede training een paradigma gebruikte dat gebruik maakt van een circuit dat verschilt van het circuit dat wordt geactiveerd door het eerste leren., Aversieve conditionering van voeding in Lymnaea wordt verwerkt door een neuronaal circuit dat niet betrokken is bij voedsel-beloning conditioning26; daarom werd een aversief paradigma gebruikt om de competitiehypothese te testen. Een enkele koppeling van L-serine (een appetitive stimulus, zie Fig. 1d) met kinine (een aversieve stimulus die de voeding remt 27) geïnduceerd langetermijngeheugen, uitgedrukt als een verminderde voedingsrespons op de geconditioneerde stimulus, wanneer getest bij 24 uur in vergelijking met naïeve controles (naïeve voedingsverschilscore: 21,1 ± 2,5, n = 16, L-serine + kinine voedingsverschilscore: 9,8 ± 2.,1, n = 17, ongepaarde t-test, p = 0,0016, t = 3,47, df = 31). In het bijzonder, tijdens de consolidatie van het aversieve geheugen, traden vervalsingen op op dezelfde tijdstippen als tijdens de appetitive memory formation, waaruit blijkt dat vervalsingen een algemeen kenmerk zijn tijdens de consolidatie in Lymnaea (aanvullende Fig. 3). Vervolgens werden de dieren getraind met gamma-nonalacton + sucrose (appetitive training), gevolgd door aversieve training op dezelfde non-lapse of lapse punten van het eerste geheugen als in het dual appetitive paradigma (Fig. 1c)., Aversieve training tijdens het non-lapse punt gaf aanleiding tot zowel een appetitieuze als aversieve herinnering (Fig. 1d, ‘non-lapse’), wat wijst op de afwezigheid van proactieve interferentie, terwijl aversieve conditionering tijdens de appetitive memory lapse resulteerde in een aversief geheugen, maar geen appetitive geheugen (Fig. 1D, ‘lapse’) (met gamma-nonalacton geteste dieren: One-way ANOVA, p < 0,001 (F(3,113) = 9,47), Bonferroni-test: 1 uur vs naïef p < 0,001, appetitief alleen vs naïef p < 0,001, 2 uur vs naïef p > 0,05., L-serine geteste dieren: One-way ANOVA, p < 0,001 (F(3.114) = 12.13), Bonferroni test: aversief alleen vs naïeve p < 0,001, 1 uur vs naïeve p < 0,001, 2 uur vs naïeve p < 0,01).
om te testen of het gebrek aan proactieve interferentie tussen het appetitief en het aversieve geheugen te wijten was aan het feit dat het laatste sterker was dan het eerste, en daarom minder vatbaar voor interferentie, hebben we de volgorde van de training omgekeerd, waarbij we aversief gevolgd door appetitive training uitvoerden (Fig. 1e)., Met dit omgekeerde paradigma, zagen we hetzelfde patroon van het geheugen interferentie wanneer de appetitive training wordt voorafgegaan door de slechte opleiding (L-serine getest op dieren: One-way ANOVA, p < 0.001 (F(3,76) = 7.34), de bonferroni test: 1 h vs naïef p < 0.001, aversieve alleen vs naïef p < 0.01, 2 h vs naïef p > 0.05. Met Gamma-nonalacton geteste dieren: One-way ANOVA, p < 0,001 (F (3,72) = 10.18), Bonferroni-test: appetitief alleen vs naïeve p < 0.,001, 1 uur vs naïeve p < 0,01, 2 uur vs naïeve p < 0,001) (Fig. 1f). Samen tonen deze resultaten aan dat de inductie van een nieuw associatief geheugen tijdens het vervallen van het eerste geheugen retroactieve interferentie veroorzaakt, ongeacht of het tweede trainingsparadigma appetitief of aversief is. Tijdens de periode van niet-verval treedt proactieve interferentie echter alleen op wanneer het tweede opleidingsparadigma vergelijkbaar is met het eerste. Met een ongelijksoortig paradigma, Dual memory consolidatie optreedt., Vervolgens probeerden we mogelijke neurale mechanismen te identificeren die ten grondslag liggen aan deze verschillen in de gedragsuitdrukking van het ene of het andere type geheugen, afhankelijk van de gebruikte paradigma ‘ s.
hoe twee geheugens interfereren hangt af van de circuits die ze gebruiken
we veronderstelden dat het onvermogen om twee appetivegeheugens gelijktijdig te consolideren te wijten is aan het feit dat beide gecodeerd zijn binnen hetzelfde geheugencircuit, terwijl het gebruik van een verschillend circuitmechanisme door de aversieve associatie dubbele consolidatie mogelijk maakt buiten de tijdspanne., Een eerder geà dentificeerde cellulaire verandering betrokken bij het langetermijngeheugen na appetitive conditionering in Lymnaea is de aanhoudende depolarisatie van een modulerend neuron in het voedingsnetwerk, de cgcs (cerebrale reuzencellen)9,28,29. De door leren geïnduceerde depolarisatiepoorten – in de geconditioneerde stimulusinvoer naar voercommando-achtige interneuronen, die bij getrainde dieren resulteert in de activering van het voedernet9. Hier tonen we aan dat beide soorten appetivetraining dezelfde aanhoudende depolarisatie veroorzaken in vergelijking met naïeve controles (Eenrichtingsanova, p < 0.,001(F (2,35) = 26,3), Bonferroni-test: eerste training alleen vs naïeve p < 0,001, tweede training alleen vs naïeve p < 0,001, eerste training alleen vs tweede training alleen p > 0,05) (Fig. 2a-c). Vervolgens testten we of aversieve conditionering de CGC ‘ s beïnvloedde en vonden geen significante verandering in hun membraanpotentiaal vergeleken met naïeve controles (ongepaarde t-test, p = 0,53, t = 0,63, df = 22) (Fig. 2d-f)., Er was geen verandering in CGC-membraanweerstand of spike-eigenschappen na appetitive of aversive conditioning (CGC-membraanweerstand: appetitive training, One-way ANOVA, p = 0,17 (F(2,34) = 1,77). Aversieve training, ongepaarde t-test, p = 0,67, t = 0,44, df = 22.) (Fig. 2c, f; aanvullende Fig. 4a, b). Daarom veroorzaken beide appetitive paradigms dezelfde cellulaire verandering, terwijl de aversieve opleiding de eigenschappen van dit neuron niet beà nvloedt die suggereren dat het geheugen in een andere kring wordt gecodeerd.
verschillende neuronale substraten voor appetitief versus aversief leren. een representatieve sporen van CGC-activiteit 24 uur nadat de dieren alleen de eerste of tweede eetlustige training kregen en van naïeve dieren. b CGC ‘ s van zowel de eerste (n = 12) als de tweede (n = 13) eetlustige trainingsgroepen werden depolarisatie vergeleken met naïeve controles (n = 13) maar niet met elkaar vergeleken. Violin plots tonen dichtheid van gegevens die zich uitstrekken van minimum tot maximum waarden. Interne boxplots tonen mediaan en interkwartielbereik (eerste en derde kwartiel)., Snorharen vertegenwoordigen minimum tot maximum waarden. Cirkels tonen het gemiddelde. c CGC membraanweerstand was niet verschillend tussen voorwaarden. d representatieve sporen van CGC-activiteit van aversief geconditioneerde en naïeve dieren. e Er was geen significant verschil in membraanpotentiaal tussen de twee aandoeningen (n = 12 voor beide). F Membraanweerstand was niet significant verschillend tussen omstandigheden. g warmte plots van genormaliseerde PlB activiteit in reactie op aversive geconditioneerde stimulus (CS) in preparaten van aversief getrainde en naïeve dieren., Gegevens georganiseerd van hoge naar lage PlB activiteit na de geconditioneerde stimulus. Witte lijn vertegenwoordigt het begin van de geconditioneerde stimulus. h representatieve sporen en genormaliseerde lijn plot van PlB piek frequentie in reactie op de aversieve geconditioneerde stimulus. Lijn en arcering vertonen respectievelijk een gemiddelde ± standaardfout van het gemiddelde. ik verwarm plots van genormaliseerde PlB-activiteit in reactie op appetitive geconditioneerde stimulus in preparaten van appetitive getrainde en naïeve dieren. J representatieve sporen en genormaliseerde lijn plot van PLB spike frequentie in reactie op de appetitive geconditioneerde stimulus., Afkortingen: appet, appetitive; avers, aversive; TR, training; MP, membraanpotentiaal; norm, genormaliseerd; prep, preparation
vervolgens trachtten we veranderingen te identificeren die veroorzaakt worden door aversieve conditionering. Omdat de geconditioneerde reactie een vermindering van het voeden was, redeneerden we dat het te wijten zou kunnen zijn aan een versterkt remmend effect afkomstig van het defensieve-terugtrekkingscircuit., Een kandidaat-neuron hiervoor is de PLB interneuron30 die de terugtrekking en het voeden circuits verbindt en zijn activering door aversieve stimuli is voldoende om het voeden te remmen 31. In geïsoleerde hersenpreparaten van aversief geconditioneerde dieren veroorzaakte een in vitro analoog van de geconditioneerde stimulus (zie methoden) een significante verhoging van de ontstekingssnelheid van PlB in vergelijking met naïeve controles (Mann Whitney test, p = 0,029, U = 106) (Fig. 2g, h), evenals een lagere expressie van fictieve voedingscycli (een in vitro correlaat van de geconditioneerde respons) (aanvullende Fig. 4c, d)., De ontstekingssnelheden van PlB vóór de geconditioneerde stimulus waren niet significant verschillend tussen de omstandigheden (ongepaarde t-test, p = 0,94, t = 0,08, df = 36). CGC reacties op de geconditioneerde stimulus vertoonden geen verandering na aversieve conditionering (aanvullende Fig. 4e). We hebben getest of de activiteit van de PlB veranderd was na de appetitieve conditionering, maar vonden geen verandering in de vuursnelheid van de PlB als reactie op de appetitieve geconditioneerde stimulus (Mann Whitney test, p = 0,39, U = 56,5) of in de vuursnelheid vóór de geconditioneerde stimulus (ongepaarde T-test, p = 0,38, t = 0,89, df = 22) (Fig. 2i, j)., Preparaten die afkomstig zijn van eetlustopwekkende dieren vertoonden echter nog steeds een grotere fictieve voedingsrespons op gamma-nonalacton in vergelijking met naïeve controles (aanvullende Fig. 4f, g). Deze resultaten tonen aan dat aversief leren een toename van een remmende weg veroorzaakt, verschillend van de neurale veranderingen die appetitive herinneringen ondersteunen. Al met al suggereren deze resultaten dat concurrentie binnen hetzelfde geheugencircuit een beperkende factor is in het vermogen van de dieren om meerdere soortgelijke herinneringen te consolideren., Dergelijke concurrentie heeft geen invloed op de consolidatie van ongelijksoortige herinneringen die afhankelijk zijn van verschillende circuitmechanismen, rekening houdend met het gebrek aan proactieve interferentie van de appetiveuze en aversieve herinneringen op het niet-lapse punt.
retroactieve interferentie vereist nieuw leren in het algemeen
vervolgens probeerden we te ontleden welk aspect van de tweede training verantwoordelijk was voor retroactieve interferentie op lapse punten., We hebben getest of de inductie van een tweede associatief geheugen nodig was om het eerste geheugen te blokkeren of dat de presentatie van de geconditioneerde en Ongeconditioneerde stimuli tijdens de tweede training voldoende was om als geheugenontstor te fungeren. Om dit te testen hebben we de ongeconditioneerde stimulus + de geconditioneerde stimulus (aangeduid als BW) achterwaarts gepresenteerd (Fig. 3a), die niet resulteerde in langetermijngeheugen met behulp van de appetitive (Mann Whitney test, p = 0,07, U = 172,5) of aversieve protocollen (Mann Whitney test, p = 0,67, U = 174,5) (Fig., 3b, c), bevestigend dat BW paradigma ‘ s geen associatief geheugen induceren. Vervolgens voerden we of appetitive or aversive BW conditioning uit op een lapse punt van het eerste geheugen en vonden dat geen van beide een effect had op de expressie van het eerste geheugen (appetitive BW: Kruskal–Wallis test, p = 0,0043, H = 10.88; Dunn ‘ s test, BW at 2 h vs naïeve p < 0,05 en eerste training alleen vs naïeve p < 0,01. Aversief BW: Kruskal-Wallis test, p = 0,001, H = 13,81; Dunn ’s test, BW bij 2 uur vs naïeve p < 0.,5, eerste training alleen vs naïeve p < 0,001) (Fig. 3d-g). Deze resultaten suggereren dat de inductie van een tweede associatief geheugen noodzakelijk is voor retroactieve interferentie met het eerste geheugen.
de verwerving van nieuw geheugen is vereist voor interferentie met terugwerkende kracht. een tijdlijn van achterwaartse conditionering (BW) paradigma., b BW presentatie van sucrose en amylacetaat (AA) geeft geen significant grotere respons op de geconditioneerde stimulus (CS) in vergelijking met naïeve controles wanneer getest op 24 uur (BW: n = 24, naïef: n = 21). Violin plots tonen dichtheid van gegevens die zich uitstrekken van minimum tot maximum waarden. Interne boxplots tonen mediaan en interkwartielbereik (eerste en derde kwartiel). Snorharen vertegenwoordigen minimum tot maximum waarden. Cirkels tonen het gemiddelde. C BW presentatie van kinine en L-serine (L-s) veroorzaakt geen aversief geheugen (BW: n = 19, naïef: n = 20)., d tijdslijn van BW met sucrose en amylacetaat tijdens het verstrijken van het eerste appetitive memory (gamma-nonalacton (GNL) gecombineerd met sucrose). e BW tijdens de lapse had geen effect op het langetermijngeheugen in vergelijking met naïeve controles (2 uur: n = 22, eerste training alleen: n = 21, naïef: n = 24). f tijdslijn van BW met kinine en L-serine tijdens het verstrijken van het eerste appetitive memory (gamma-nonalacton gecombineerd met sucrose)., g BW tijdens de lapse had geen invloed op het langetermijngeheugen in vergelijking met naïeve controles (2 uur: n = 20, eerste training alleen: n = 20, naïef: n = 20)
Dit deed de vraag rijzen of specifiek nieuw associatief leren of nieuw leren in het algemeen retroactieve interferentie kan veroorzaken. Om dit aan te pakken gebruikten we een niet-associatief paradigma als de tweede training. We toonden aan dat sterke tactiele stimulatie van het hoofd leidt tot een gesensibiliseerde onttrekkingsreactie op een korte ‘light off’ stimulus (Fig. 4a)., Deze korte stimulus leidde niet tot een ontwenningsreactie bij naïeve dieren (herhaalde maatregelen ANOVA, p = 0,62 (F (3,42) = 16,58)) (Fig. 4a). Door het contrast, de dieren die werden blootgesteld aan sterke tactiele stimulatie 10 min voordat het ‘licht uit’ stimulus toonde een significante intrekking reactie (Herhaalde maatregelen ANOVA, p < 0.001 (F(3,42) = 0.54), Dunnett ‘ s test: voordat vs 5 s p < 0.001, voordat vs 10 s p < 0.001, voordat vs 20 s p > 0.05) (Fig. 4a)., Zo veroorzaakt sterke tactiele stimulatie van het hoofd Sensibilisatie, een vorm van niet-associatief leren.
nieuw niet-associatief leren is voldoende voor interferentie met terugwerkende kracht. een tactiele stimulatie van het hoofd veroorzaakt Sensibilisatie op korte termijn. 10 minuten na tactiele stimulatie werd een korte licht-uit stimulus aan het dier gepresenteerd (ingevoegde afbeelding) en hun onttrekkingsrespons gemeten., Dieren vertoonden een significante toename van de terugtrekkingsreactie op de licht uit stimulus, die 10 s na de stimulus duurde (linkerbeeld, voor stimulus; rechterbeeld, na stimulus) (n = 15). Niet eerder behandelde dieren vertoonden geen significante ontwenningsreactie op dezelfde stimulus (n = 15). De gegevens tonen een gemiddelde ± standaardfout van het gemiddelde. b tijdslijn van toepassing van sensibiliserende stimulatie na appetitive conditioning., C Sensibilisatie tijdens de lapse, maar niet tijdens de non-lapse, verstoort significant het geheugen van het dier voor de geconditioneerde stimulus (CS), gamma-nonalacton (GNL), wanneer getest op 24 uur (eerste training alleen: n = 29, 2 uur: n = 19, 1 uur: n = 22, naïef: n = 29). Violin plots tonen dichtheid van gegevens die zich uitstrekken van minimum tot maximum waarden. Interne boxplots tonen mediaan en interkwartielbereik (eerste en derde kwartiel). Snorharen vertegenwoordigen minimum tot maximum waarden., Cirkels tonen het gemiddelde
vervolgens werd de sensibiliserende stimulatie toegepast op het lapsepunt van het appetitive memory (Fig. 4b). We toonden aan dat het met terugwerkende kracht bemoeid met het associatieve geheugen, terwijl wanneer het wordt toegepast op de niet-vervallen punt, het geheugen werd gelaten (One-way ANOVA, p < 0.001 (F(3,78) = 7.191), de bonferroni test: eerste training alleen vs naïef p < 0.001, 1 h vs naïef p < 0.01, 2 h vs naïef p > 0.05) (Fig. 4c)., Daarom interfereert de verwerving van een associatief of niet-associatief geheugen tijdens de lapse periode met terugwerkende kracht met het oorspronkelijke associatieve geheugen.
interferentie met terugwerkende kracht verstoort de geheugenconsolidatie
vervolgens werd getest of de schijnbare vervanging van het eerste geheugen door het tweede te wijten was aan interferentie met terugwerkende kracht die de consolidatie van het oorspronkelijke geheugen verstoorde of aan de onderdrukking van de expressie door het tweede geheugen. Als het eerste geheugen niet kon worden hersteld door het tweede te blokkeren, zou dit erop wijzen dat de consolidatie werd verstoord., Echter, als het zou kunnen worden hersteld, zou dit erop wijzen dat de uitdrukking van het eerste geheugenspoor actief wordt onderdrukt door het co-bestaande tweede geheugen. Om dit te testen, werd de tweede appetitive training 2 uur na de eerste appetitive training uitgevoerd om de eerste herinnering te verstoren. 2 uur later werd sensibiliserende stimulatie toegepast, bij een onderbreking in de consolidatie van het tweede leerproces (Fig. 5a) om het tweede geheugen te blokkeren (Fig. 5b)., Dit zorgde ervoor dat de sensibiliserende stimulatie plaatsvond op een lapsepunt van het tweede geheugen (2 uur), maar een niet-lapsepunt van het eerste geheugen (4 uur) (aanvullende Fig. 5a, b toont aan dat de sensibiliserende stimulatie voldoende is om het tweede appetitive memory te blokkeren). Toepassing van de sensibiliserende stimulatie alleen 4 uur na de eerste appetitieve training heeft geen effect op het eerste geheugen (aanvullende Fig. 5c, d). Hoewel dit paradigma succesvol was in het blokkeren van het tweede geheugen, werd de uitdrukking van het eerste geheugen niet hersteld op 24 uur (Fig. 5b, gamma-nonalacton)., Wanneer daarentegen geen sensibiliserende stimulatie werd toegepast, was er de verwachte verstoring van het eerste geheugen en acquisitie van het tweede (met amylacetaat geteste dieren: One-way ANOVA, p < 0,001 (F(2,73) = 21.11), Bonferroni-test: geen Sensibilisatie Versus naïeve p < 0,001, geen Sensibilisatie Versus Sensibilisatie p < 0,001, Sensibilisatie vs naïeve p > 0,05. Met Gamma-nonalacton geteste dieren: Eenrichtingsanova, p = 0,33 (F (2,64) = 1,12) (Fig. 5b).
Het blokkeren van het tweede geheugen leidt niet tot herstel van het eerste geheugen. een tijdslijn van experiment. De dieren kregen de eerste training gevolgd door de tweede training tijdens de 2 uur tijdspanne. Sensibiliserende stimulatie werd 2 uur na de tweede training toegepast (4 uur na de eerste training). De dieren werden vervolgens na 24 uur getest op hun reactie op geconditioneerde stimulus (CS), gamma-nonalacton (GNL) of amylacetaat (AA)., B Sensibilisatie was voldoende om het tweede geheugen te blokkeren, terwijl geen sensibiliserende stimuli resulteerden in een sterk tweede geheugen in vergelijking met naïeve controles (Sensibilisatie: n = 22, Geen Sensibilisatie na tweede training: n = 24, naïef: n = 30). Er was geen verhoogde respons op gamma-nonalacton boven naïeve spiegels na 24 uur ondanks het blokkeren van het tweede geheugen., Dieren die de tweede training zonder Sensibilisatie kregen, hadden ook geen significant andere respons op gamma-nonalacton dan naïeve controles (Sensibilisatie: n = 22, Geen Sensibilisatie na de tweede training: n = 18, naïef: n = 27). Violin plots tonen dichtheid van gegevens die zich uitstrekken van minimum tot maximum waarden. Interne boxplots tonen mediaan en interkwartielbereik (eerste en derde kwartiel). Snorharen vertegenwoordigen minimum tot maximum waarden. Cirkels tonen het gemiddelde. c tijdslijn van injectie van anisomycine (ANI) na de tweede appetitive training., d ANI blokkeerde de consolidatie van het tweede geheugen, terwijl de injectie met zoutoplossing resulteerde in een sterk tweede geheugen (ANI: n = 20, zoutoplossing: n = 20, naïef: n = 22). ANI na de tweede training herstelde het eerste geheugen niet toen het werd getest op 24 uur (ANI: n = 20, saline: n = 20, naïef: n = 20)
het gebruik van het sensibiliseringsprotocol stelde ons in staat om te concluderen dat wanneer het tweede geheugen werd geblokkeerd op het lapsepunt van 2 uur, het eerste geheugen niet opnieuw tevoorschijn kwam., Nochtans, aangezien het blokkeren van het tweede geheugen met Sensibilisatie slechts met succes bij de geheugentijd 2 u na de tweede opleiding kon worden uitgevoerd en wij slechts wisten dat het het tweede geheugen wanneer getest bij 24 u wiste, hadden wij een andere methode nodig die snel geheugenvorming blokkeert en tot het wissen van het tweede geheugen in een vroeg stadium leidt. Een dergelijke methode zou vaststellen of het blokkeren van alleen de vroegste processen van de consolidatie van het tweede geheugen het eerste geheugen zou redden., Daarom gebruikten we farmacologische methoden om de vroege consolidatie van het tweede geheugen te blokkeren. Behandeling met de translationele remmer anisomycine (ANI) blokkeert snel de synthese van nieuwe eiwitten in de lymnaea-hersenen32 en de posttrainingstoepassing ervan voorkomt de expressie van het geheugen vanaf 1 uur na conditioning19 en de verdere consolidatie ervan in langetermijngeheugen32. De dieren werden 10 minuten na de tweede appetivetraining (2 uur 10 minuten na de eerste appetivetraining) ingespoten met Ani of zoutoplossing en getest op het langetermijngeheugen (Fig. 5c)., Ani-injectie alleen bij 2 uur 10 min had geen effect op de expressie van het eerste geheugen (aanvullende Fig. 5e, f) maar het had met succes het tweede geheugen geblokkeerd (Fig. 5d). Deze vroege interventie slaagde er echter niet in de eerste herinnering te redden (Fig. 5d), wat aangeeft dat het inderdaad werd verstoord door de tweede herinnering binnen een uur na de tweede training. Geïnjecteerde dieren met zoutoplossing vertoonden de verwachte geheugenverstoring (met amylacetaat geteste dieren: One-way ANOVA, p < 0,001 (F(2,59) = 11,09), Bonferroni-test: zoutoplossing vs naïeve p < 0.,001, ANI vs saline p < 0,01, ANI vs naïeve p > 0,05. Met Gamma-nonalacton geteste dieren: Eenrichtingsanova, p = 0,75 (F (2,57) = 0,295)) (Fig. 5d). Deze experimenten suggereren dat retroactieve interferentie plaatsvindt binnen een vroege tijdspanne na de verwerving van het tweede geheugen. We concluderen dat het blokkeren van het tweede geheugen niet leidt tot de uitdrukking van een ‘onderdrukt’ eerste geheugenspoor. Deze experimenten ondersteunen daarom de conclusie dat, tenminste op gedragsniveau, het tweede geheugen effectief het eerste geheugen vervangt.