Pròiseas nuadh Mesolimbic ann an inbhich nas sine (2007)

Abstract

Tha aois àbhaisteach ceangailte ri call neuronal anns a ’mheanbh-chuileag dopaminergic (substantia nigra / sgìre teasach ventral, SN / VTA), sgìre a bha o chionn ghoirid air a bhith a’ giullachd brosnachaidhean nobhail mar phàirt de lìonra mesolimbic a ’toirt a-steach an hippocampus. An seo, rinn sinn tomhas air crìonadh structarail co-cheangailte ri aois den t-siostam mesolimbic a ’cleachdadh co-mheas gluasaid magnetization (MTR) agus rinn sinn ceangal le freagairtean hemodynamic mesolimbic (HRs) gus ùr-ghnàthachadh a bhrosnachadh. Choilean 21 inbheach nas sine eadar 55 agus 77 paradigm corrball lèirsinneach a ’toirt cothrom eadar-dhealachadh a dhèanamh air HRs mesolimbic gu ùr-sgeul bho rareness, faothachadh tòcail àicheil, agus targaid a’ cleachdadh ìomhaighean ath-shuidheachadh magnetach gnìomh. Chaidh na HRs anns an SN / VTA ceart agus an hippocampus ceart gu ùr-nodha a cheangal gu dearbhach an dà chuid leis an SN / VTA MTR agus hippocampus MTR ach chan eil amygdala MTR. Ach, bha ceangal eadar HR an amygdala ri faothachadh tòcail àicheil leis an amygdala MTR ach chan ann leis an MTR ann an SN / VTA no an hippocampus. Bidh na toraidhean a ’stèidheachadh dàimh structar-gnìomh mar thaic do lùb hippocampal-SN / VTA de ghiullachd nobhail mesolimbic le bhith a’ sealltainn gu bheil buaidh roghnach aig gnìomhachd hemodynamic ann an SN / VTA agus hippocampus airson nobhail le crìonadh co-cheangailte ri aois de na structaran sin.

Ro-ràdh

Tha fianais làidir ann gu bheil àite aig dopamine chan ann a-mhàin ann an ionnsachadh ath-neartachaidh ach cuideachd ann an cruthachadh cuimhne episodic a tha an urra ri hippocampus (Lisman agus Grace 2005). Ann am beathaichean, bidh dopamine a ’brosnachadh potentiation fad-ùine hippocampal (Otmakhova agus Lisman 1996; Li et al. 2003; Lemon agus Manahan-Vaughan 2006) agus trom-inntinn fad-ùine (Lemon agus Manahan-Vaughan 2006) ann an sgìre CA1 agus a ’leasachadh ionnsachadh a tha an urra ri hippocampus (Gasbarri et al. 1996; Bach et al. 1999; Lemon agus Manahan-Vaughan 2006). Bidh cleachdadh intrahippocampal de riochdairean dopaminergic (leithid amphetamine) a ’leasachadh cuimhne spàsail ann an gnìomhan cuairtean uisge ((Packard et al. 1994). Bidh in-stealladh intraventricular de antagonists gabhadair dopamine D1 / D5 roghnach a ’leantainn gu droch ghiùlan giùlan rannsachail nuair a thèid beathaichean ath-shuidheachadh gu àrainneachd ùr-nodha an toiseach (Lemon agus Manahan-Vaughan 2006). Ann an daoine, faodaidh atharrachaidhean pathologach san t-siostam dopaminergic a bhith co-cheangailte ri easbhaidhean cuimhne (Backman et al. 2000).

Tha fianais anatomical gnìomh airson àite midbrain dopaminergic ann an còdachadh episodic a ’tighinn bho cho-dhùnaidhean ìomhaighean ath-shuidheachadh magnetach gnìomh (fMRI) o chionn ghoirid. Tha gnìomhachd co-cheangailte ri duais den sgìre roinnidh substantia nigra / ventral tegmental (SN / VTA), sgìre far a bheil neuromodulation dopaminergic mesolimbic a ’tighinn, ceangailte ri cruthachadh cuimhne fad-ùine leasaichte le hippocampus agus is dòcha daingneachadh (Wittmann et al. 2005; Adcock et al. 2006). Bidh gnìomhachd meadhan-eanchainn co-cheangailte ri còdachadh cuideachd a ’tachairt gu neo-eisimeileach bho dhuais (Schott et al. 2006). Tha an co-dhùnadh anatomical gu bheil an fhreagairt gnìomh seo de SN / VTA co-cheangailte ri neurotransmission dopaminergic air a neartachadh le fianais ginteil o chionn ghoirid a ’sealltainn gu bheil ìomhaigh gnìomh co-cheangailte ri còdachadh san roinn seo air a mhodaladh le àireamh caochlaideach gnìomh de polymorphism ath-aithris tandem anns an neach-còmhdhail dopamine. (DAT1) gine (Schott et al. 2006).

Chaidh a ràdh gu bheil an dàimh gnìomh eadar SN / VTA agus an hippocampus air a stiùireadh le nobhail brosnachaidh (Lisman agus Grace 2005). Bidh neurons meadhan-eanchainn dopaminergic a tha a ’còdadh duais ann am beathaichean cuideachd a’ freagairt ùr-ghnàthachadh agus a ’fuireach nuair a dh’ fhàsas brosnachaidh eòlach às aonais daingneachadh (Schultz 1998). A ’cleachdadh fMRI, chunnaic sinn o chionn ghoirid gu bheil cuideachd an SN / VTA daonna a’ dèiligeadh ri ùr-ghnàthachadh brosnachaidh, fhad ‘s nach eil cruthan eile de shalachd brosnachaidh leithid rareness (no fiachan co-theacsail), faothachadh tòcail àicheil, no targaid de bhrosnachaidhean eòlach cho èifeachdach (Bunzeck agus Duzel 2006). Tha an dàta seo a ’toirt seachad fianais a tha fàbharach do mhodail o chionn ghoirid a’ moladh lùb gnìomh hippocampal-SN / VTA de ghiullachd agus còdachadh nobhail (Lisman agus Grace 2005). Bidh iad a ’soilleireachadh mura h-eil duais follaiseach ann, gu bheil gnìomhachd an lùb seo air a stiùireadh le nobhail brosnachaidh seach seòrsachan eile de shalachd brosnachaidh. Còmhla ris an fhianais a chaidh ainmeachadh roimhe a ’ceangal gnìomhachd SN / VTA ri còdachadh soirbheachail eadhon às aonais duais (Schott et al. 2006), tha na co-dhùnaidhean sin a ’moladh ceangal eadar freagairtean ùr-nodha anns an hippocampal-SN / VTA agus cruthachadh cuimhne episodic soirbheachail.

Bidh neurotransmission dopaminergic a ’tighinn tro atharrachaidhean co-cheangailte ri aois a tha buntainneach airson cuimhne episodic. Tha dàta autopsy daonna a ’nochdadh lùghdachadh co-cheangailte ri aois 3% ann an dopamine D1 (Seeman et al. 1987; Cortes et al. 1989; Rinne et al. 1990) agus gabhadairean D2 (Seeman et al. 1987) gach deichead. Anns an SN, tha call de neurons dopaminergic de 6% gach deichead anns a ’chuibhreann medial agus 2% anns a’ chuibhreann ventral lateral (Fearnley and Lees 1991). Ann an co-dhàimh de tomagrafaireachd sgaoilidh positron antemortem fluorodopa agus cunntadh cealla neuronal postmortem anns an SN, bha an call neuronal ann an co-rèir teann ris an lùghdachadh ann an ruigsinneachd dopamine striatal (Sneachda et al. 1993). Ann an inbhich nas sine, tha easbhaidhean ann an cuimhne episodic air an toirt nas fheàrr le ceangal gabhadair D2 na le aois (Backman et al. 2000).

Tha am modal hippocampal-SN / VTA a ’ro-innse gum bu chòir meud freagairt SN / VTA daonna agus hippocampus gu ùr-ghnàthachadh ann an inbhich nas sine a bhith air a cho-dhùnadh leis an ionracas taobh a-staigh an SN / VTA agus an hippocampus. An coimeas ri sin, leis nach eil an amygdala a ’cur gu dìreach ri giullachd nobhail hippocampal-SN / VTA (Lisman agus Grace 2005; Bunzeck agus Duzel 2006), cha bu chòir freagairtean hippocampal no SN / VTA a bhith ceangailte ri ionracas taobh a-staigh an amygdala. Rinn sinn deuchainn air a ’bheachd seo a’ cleachdadh an aon phàtranachd ùr-nodha a fhuair freagairtean hemodynamic (HRs) gu earbsach anns an SN / VTA agus hippocampus ann an inbhich òga (Bunzeck agus Duzel 2006) ann am buidheann de dh ’inbhich nas sine fallain. Chaidh ionracas structarail an SN / VTA, hippocampus, agus amygdala de na com-pàirtichean uile a thomhas a ’cleachdadh ìomhaighean gluasad magnetization (MTI).

Tha gluasad magnetachadh ann an clò co-cheangailte ri iomlaid magnetachadh proton eadar protainnean uisge gluasadach agus protainnean a tha air an gluasad le macromolecules (Wolff agus Balaban 1989). Gus MTI a choileanadh, tha magnetachadh phrotainnean macromolecular air a shàthadh gu ìre le bhith a ’cleachdadh irradachadh iomchaidh taobh a-muigh rè ìomhaighean àbhaisteach le cuideam dùmhlachd proton. Tha eadar-obrachadh nam protainnean macromolecular sin a tha ann am pàirt shàthaichte le protainnean uisge gluasadach san sgìre mun cuairt orra a ’daingneachadh an comharra uisge a chaidh fhaicinn anns na h-ìomhaighean. Tha an lùghdachadh comharra seo an urra ri feartan teannachaidh leithid dùmhlachd, structar agus / no ceimigeachd macromolecules, agus susbaint uisge a bharrachd air paramadairean òrdugh ìomhaigh. Ma gheibhear tomhasan leantainneach 2 le (gluasad magnetization [MT]) agus às aonais (gun ghluasad magnetization [noMT]) gluasad magnetization, faodar an co-mheas gluasad magnetization (MTR) ris an canar a thomhas air bunait voxel le voxel a rèir: MTR = (noMT - MT) / noMT.

Chaidh iomradh a thoirt air lughdachadh hippocampal de MTR ann an galar Alzheimer (Hanyu, Asano, Iwamoto, et al. 2000; Hanyu, Asano, Kogure et al. 2000) agus gu ìre nas lugha ann an trom-inntinn bodhaig Lewy (Hanyu et al. 2005). Chan eil an pathophysiology sònraichte a tha mar bhunait air na lùghdachaidhean hippocampal MTR anns na cùisean sin soilleir fhathast, ach tha lughdachadh MTR ann an euslaintich le iomadh sglerosis a ’toirt seachad cuid de chnuasan. Tha iad a ’moladh gum faodar lughdachadh ann am MTR a choimhead eadhon ged a tha modhan ìomhaighean eile, leithid T₂- agus T₁ìomhaighean le cuideam, na seall neo-àbhaisteach sam bith ga dhèanamh gu sònraichte mothachail ann a bhith a ’lorg ana-cainnt tràth de fhigheagan a tha a’ nochdadh gu h-àbhaisteach a ’toirt a-steach cuspair geal (Iannucci et al. 2000; Traboulsee et al. 2002; Audoin et al. 2004; Fernando et al. 2005) agus cortical (Fernando et al. 2005) a bharrachd air cùis liath domhainn (Audoin et al. 2004). Dh ’fhaodadh gum bi lughdachadh MTR ann an stuth geal a tha a’ nochdadh gu h-àbhaisteach mar thoradh air iomadachadh astrocytic, sèid perivascular, demyelination (Rademacher et al. 1999), agus call dùmhlachd axonal (van Waesberghe et al. 1999) a bharrachd air brosnachaidhean fasglach (Fazekas et al. 2005). Dh ’fhaodadh lùghdachaidhean MTR ann an stuth liath a tha a’ nochdadh gu h-àbhaisteach a bhith mar thoradh air ana-cainnt moirfeòlais transsynaptic àrd-sgoile gu leòintean demyelinating dàimheach, agus o chionn ghoirid fhuair an comas seo taic bho bhith a ’faighinn a-mach gu bheil MTR cortical lèirsinneach air a lughdachadh às deidh tachartas iomallach de neuritis optic (Audoin et al. 2006). Gu h-inntinneach, bha na h-euslaintich sin cuideachd air MTRan a lughdachadh anns an hippocampus, gyrus temporal adhartach, nuclei lenticular, agus cerebellum, a ’moladh gu bheil MTR mothachail air crìonadh neuronal transsynaptic agus atharrachaidhean moirfeòlais cortical synaptic ann an stuth liath a tha a’ nochdadh gu h-àbhaisteach às deidh leòintean cuspair geal iomallach iomallach (Audoin et al. 2006).

Chaidh lughdachadh MTR a choimhead cuideachd san SN ann an euslaintich le galar Pharkinson (PD) (Eckert et al. 2004; Seppi agus Schocke 2005). Chan eilear a ’tuigsinn an adhbhar airson lughdachadh SN MTR ann am PD. Tha PD air a chomharrachadh le ìsleachadh roghnach de neuronaichean dopaminergic, anns a bheil neuromelanin anns an SN (pars compacta). Is e neuromelanin am macromolecule dorcha so-ruigsinneach a bheir an dath dubh don SN. Call neuronal a bharrachd air truailleadh an sgafallachd macromolecule neuromelanin (Fasano et al. 2006) dh ’fhaodadh sin lùghdachadh a thoirt air MTR. Tha e comasach gum faodadh an dà uidheamachd cuideachd beagan lughdachadh a thoirt air MTR ann an inbhich nas sine a tha coltach nach eil soidhnichean clionaigeach de PD.

Mu dheireadh, ann an inbhich nas sine fallain, tha MTR den cortex a ’nochdadh co-dhàimh àicheil le aois, agus tha an lùghdachadh co-cheangailte ri aois nas làidire na tha e de chuspair geal, a’ moladh gu bheil MTR mothachail air atharrachaidhean co-cheangailte ri aois ann an structaran cùis liath (Ge et al. 2002; Fazekas et al. 2005; Benedetti et al. 2006). Ach, tha dàta mun cheangal eadar MTR agus gnìomhachd inntinneil a thaobh a bhith a ’fàs nas sine gann (me, Deary et al. 2006), agus chan eil, gu ar n-eòlas, dàta sam bith ri fhaighinn mu atharrachaidhean co-cheangailte ri aois de MTR anns an t-siostam mesolimbic.

Stuthan agus Dòighean-obrach

Dealbhadh agus gnìomh deuchainneach

Chuir na seann chuspairean crìoch air blocaichean 8 de phàtran neònach corrball lèirsinneach a chaidh aithris ann Bunzeck agus Duzel (2006). Anns gach bloc, bha inbhean 80, oddballs targaid 10, oddballs neodrach 10, oddballs tòcail 10, agus oddballs nobhail 10, a ’toirt a-mach brosnachaidhean 80 gu h-iomlan airson gach clas oddball anns an deuchainn gu lèir (Fig. 1A). Gus casg a chuir air roinnean sònraichte a sheachnadh agus gus cothrom a thoirt dhuinn na toraidhean againn a choitcheannachadh thairis air diofar roinnean de bhrosnachadh lèirsinneach, chuir sinn dealbhan de dh ’aghaidhean fireann ann an aon leth den t-seisean agus dealbhan a’ sealltainn seallaidhean a-muigh anns an leth eile (air an ath-chothromachadh thar chuspairean). Thagh sinn na roinnean sin an àite ìomhaighean eas-chruthach gus sgrùdadh brosnachaidh a dhèanamh buntainneach gu bith-eòlasach. Chaidh an spreagadh targaid a thaisbeanadh ron t-seisean deuchainneach airson 4.5 s, agus bha aig cuspairean ri putan putan sìmplidh a dhèanamh gus gach coltas às deidh sin san deuchainn a ’cleachdadh am meur clàr-amais ceart. Cha robh freagairtean motair co-cheangailte ri gin de na clasaichean brosnachaidh eile. Rè an deuchainn, chaidh na dealbhan a thaisbeanadh airson 500 ms agus an uairsin crois-rèiteachaidh geal air cùl-raon liath (luach liath = 127) a ’cleachdadh eadar-ama interstimulus (ISI) de 2.7 s. Chaidh ISI a bhriseadh eadar −300 agus + 300 ms (air a chuairteachadh gu co-ionnan). Chaidh an òrdugh brosnachaidh a bharrachadh airson èifeachdas a thaobh a bhith a ’toirt tuairmse air HRs co-cheangailte ri brosnachadh (Hinrichs et al. 2000).

 

Seall dreach nas motha: 

• Air an duilleig seo
• Ann an uinneag ùr
• Luchdaich a-nuas mar PowerPoint Slide

Figear 1. 

Stimuli, dealbhadh deuchainneach (A), agus togail sliseag fMRI (B). Ann am paradigm oddball, chleachd sinn brosnachaidhean àbhaisteach, oddballs targaid, oddballs neodrach, oddballs tòcail àicheil, agus oddballs nobhail - tha na h-àireamhan a ’comharrachadh tricead tachartais (ann an%). Ann an aon leth den deuchainn chuir sinn dealbhan a-steach de aghaidhean fireann agus anns an leth eile de sheallaidhean a-muigh. Bha an t-òrdugh air a chothromachadh thar chuspairean. Airson gach tomhas fMRI, chaidh sliseagan 24 fhaighinn co-shìnte ris a ’mheanbh-chuileag a’ còmhdach an SN / VTA, hippocampus, amygdala, pàirtean den cerebellum, agus cortex prefrontal (B).

Chaidh a h-uile brosnachadh a thoirt bho Bunzeck agus Duzel (2006). Chaidh falt sgalp agus cluasan aghaidhean a thoirt air falbh gu h-ealanta, agus cha robh na seallaidhean a-muigh a ’toirt a-steach aghaidhean. Chaidh na dealbhan uile a sgèileadh gu h-àbhaisteach agus an àbhaistachadh gu luach cuibheasach liath de 127 agus SD de 75. Bha na dealbhan air an ro-shealladh air meadhan scrion, agus choimhead na com-pàirtichean orra tro sgàthan air a chuir suas air a ’choil chinn, a’ dol sìos ceàrn lèirsinneach timcheall air 8 °. Chaidh na dealbhan a thogail bho dhiofar àiteachan (aghaidhean neodrach: “An cruinneachadh ìomhaighean saidhgeòlach ann an Sruighlea,” http://pics.psych.stir.ac.uk/; an aghaidh tòcail àicheil: [Ekman agus Friesen 1976]; agus an sealladh tòcail àicheil: an siostam dealbh buaidh eadar-nàiseanta [Lang et al. 2001]). Bha an dealbh sealladh tòcail àicheil a ’nochdadh tubaist càr le ìre àicheil (às aonais neach sam bith). Chaidh coileanadh lorg targaid a mheasadh le bhith a ’dèanamh anailis air an ìre hit (freagairtean ceart don targaid) agus ìre rabhaidh meallta (freagairtean do dhealbhan nontarget).

Dòighean fMRI

Mar a tha e Bunzeck agus Duzel (2006), chaidh fMRI a dhèanamh air siostam MRI làn-chorp 3-Tesla (Siemens Magnetom Trio, Erlangen, A ’Ghearmailt) le ìomhaighean planar mac-talla (EPI) a’ cleachdadh coil ceann 8-sianal. Bha protocol togail agus mion-sgrùdadh dàta mar a bha ann an Bunzeck agus Duzel (2006). Chaidh sliseagan fhaighinn co-shìnte ris an t-siostam eanchainn ann an stiùireadh neònach - eadhon eadar-dhuilleagach. Anns an t-seisean gnìomh, 24 T₂Fhuaireadh ìomhaighean le cuideam * (sreath EPI) gach tomhas le ìre ocsaideanachadh fuil-eisimeil (meud matrix: 64 × 64; sliseagan 24 gach tomhas; raon seallaidh [FoV]: 192 × 192 mm; fuasgladh spàsail: 3 × 3 × 3 mm; beàrn = 0.3 mm; mac-talla ùine [TE] = 30 ms; ath-aithris ùine [TR] = 1500 ms; agus ceàrn flip = 75 °). Bha na leabhraichean pàirt seo a ’còmhdach an hippocampus, amygdala, agus brainstem (a’ toirt a-steach diencephalon, mesencephalon, pons, agus medulla oblongata) agus pàirtean den cortex prefrontal agus cerebellum (Fig. 1B). Airson gach cuspair nas sine, chaidh dàta gnìomh fhaighinn ann an 4 seiseanan sganaidh anns an robh 440 leabhraichean airson gach seisean. Chaidh sia leabhraichean a bharrachd gach seisean fhaighinn aig toiseach gach seisean gnìomh agus an uairsin a thilgeil a-mach às an anailis gus leigeil le magnetachadh seasmhach-stàite. Chaidh ìomhaighean de eanchainn iomlan gach cuspair a chruinneachadh le T₁sreathan cuideam ath-fhilleadh cuideam-ullaichte EPI (IR-EPI) (meud matrix: 64 × 64; sliseagan 60; FoV: 192 × 192 mm; rùn spàsail: 3 × 3 × 3 mm; beàrn = 0.3 mm; TE = 33 ms ; TI = 1450 ms; agus TR = 15000 ms).

Dha inbhich òga agus inbhich nas sine, a T₁ìomhaigh anatomical le cuideam (sreath caisead-mac-talla millte 3D; meud matrix: 256 × 256; 124 sliseagan; FoV: 250 × 250 mm; rùn spàsail 0.98 × 0.98 × 1.5 mm; TE = 8 ms; TR = 24 ms; agus flip ceàrn = 30 °) agus 2 ìomhaigh le cuideam dùmhlachd proton (sreath spin-echo; meud matrix: 256 × 256; 48 sliseagan; FoV: 250 × 250 mm; rùn spàsail: 0.98 × 0.98 × 3 mm; TE = 20 ms; agus chaidh TR = 2600 ms) fhaighinn airson eanchainn iomlan gach cuspair. Chaidh aon ìomhaigh le cuideam dùmhlachd proton fhaighinn le cuisle sùghaidh ullachaidh (ath-shuidheachadh 1200 Hz, 16 ms) a ’leantainn gu ìomhaigh MT (Fig. 2A) agus chaidh fear fhaighinn às aonais cuisle sùghaidh ullachaidh a lean gu ìomhaigh noMT (Fig. 2B). Às deidh sin, na mapaichean MTR airson gach cuspair (Fig. 2C) air an tomhas a rèir na co-aontar a leanas: MTR = (noMT - MT) / noMT. Gus comharrachadh an SN / VTA agus an niuclas dearg a leasachadh, chaidh na h-ìomhaighean MT de na seann chuspairean 21 gu h-àbhaisteach a dhèanamh gu teamplaid àbhaisteach Institiùd Neurological Montreal (MNI) air an toirt seachad le SPM99 agus cuibheasach thar chuspairean gus teamplaid MT de na seann daoine a chruthachadh. buidheann chuspairean (Fig. 2D). Ged a tha e furasta eadar-dhealachadh a dhèanamh air roinn SN / VTA bho structaran mun cuairt air ìomhaighean MT mar srian soilleir, tha an niuclas dearg a tha faisg air làimh a ’nochdadh dorcha (Fig. 2A,D). An dà chuid an T₁Chaidh ìomhaigh anatomical le cuideam agus na h-ìomhaighean le cuideam dùmhlachd proton a sganadh a ’cleachdadh Siostam MRI làn-chorp 1.5-Tesla (Signa Horizon LX, General Electric, Waukesha, WI).

 

Seall dreach nas motha: 

• Air an duilleig seo
• Ann an uinneag ùr
• Luchdaich a-nuas mar PowerPoint Slide

Figear 2. 

Ìomhaighean anatomical MR. Airson gach cuspair chaidh ìomhaighean dùmhlachd proton 2 fhaighinn: aon ìomhaigh dùmhlachd proton le buille sùghaidh ullachaidh a ’leantainn gu ìomhaigh MT (A) agus dàrna ìomhaigh dùmhlachd proton às aonais cuisle sùghaidh ullachadh a ’leantainn gu ìomhaigh noMT (B). Chaidh an dà ìomhaigh a chleachdadh gus ìomhaigh MTR a ’chuspair obrachadh a-mach (C) (faic Stuthan agus Dòighean), a chaidh a chleachdadh gus ionracas structarail nan cuspairean 'SN / VTA, hippocampus, agus amygdala a dhearbhadh. Chaidh a h-uile ìomhaigh MT àbhaisteach de na cuspairean as sine a dhèanamh cuibheasach agus mar thoradh air sin bha teamplaid MT den bhuidheann (D), a chaidh a chleachdadh gus gnìomhachd a dhèanamh ionadail taobh a-staigh an SN / VTA (air a chuairteachadh ann an uaine) agus niuclas dearg (air a chuairteachadh ann an dearg).

Chaidh an dàta fMRI a ro-phròiseasadh agus a sgrùdadh gu staitistigeil mar a bha e Bunzeck agus Duzel (2006) leis an dòigh-obrach sreathach coitcheann (Friston et al. 1994) a ’cleachdadh pasgan bathar-bog SPM99 (Roinn Wellcome of Cognitive Neurology, Colaiste Oilthigh, Lunnainn, RA) agus MATLAB 6.1 (The MathWorks, Inc., Natick, MA). Chaidh na h-ìomhaighean gnìomh uile a cheartachadh airson eadar-dhealachaidhean dian slice eadhon le iomradh air an t-sliseag mheadhain a chaidh fhaighinn ann an ùine, air a cheartachadh airson artifactan gluasad le bhith ag ath-thaobhadh ris a ’chiad leabhar, agus air an àbhaistachadh gu spàsail gu inbhe T₁teamplaid mapa parametric staitistig le cuideam (SPM) (Ashburner agus Friston 1999). Chaidh an gnàthachadh a thoirt gu buil le bhith a ’blàthachadh IR-EPI anatomical a’ chuspair gu teamplaid SPM agus a ’cur nam paramadairean sin an sàs anns na h-ìomhaighean gnìomh. Chaidh na h-ìomhaighean ath-shuidheachadh gu 2 × 2 × 2 mm agus air an gluasad le kernel Gaussach làn-leud 4-mm isotropic. Chaidh an dàta fMRI sreath-ùine a shìoladh gu àrd-ìre (gearradh dheth 120 s) agus chaidh a sgaoileadh air feadh na cruinne thairis air voxels agus sganaidhean taobh a-staigh gach seisean. Chaidh modail staitistigeil airson gach cuspair a thomhas le bhith a ’cur an gnìomh gnìomh freagairt canonical agus na toraidhean ùineail aige (Friston et al. 1998). Gus artifacts co-cheangailte ri gluasad a ghlacadh, chaidh covariates 6 gach seisean a ghabhail a-steach (eadar-theangachaidhean bodhaig cruaidh 3 agus rotations 3 air an dearbhadh bhon chiad ath-thaobhadh). Chaidh buaidhean suidheachadh sònraichte roinneil a dhearbhadh le bhith a ’cleachdadh eadar-dhealachaidhean sreathach airson gach cuspair agus cumhaichean eadar-dhealaichte. Chaidh na h-ìomhaighean eadar-dhealaichte mar thoradh air an toirt a-steach do sgrùdadh buaidhean air thuaiream dàrna ìre. An seo, aon-sampall t-steach chaidh a chleachdadh air ìomhaighean a fhuaireadh airson seata tomhas-lìonaidh gach cuspair agus cumhaichean eadar-dhealaichte. Leis na barailean a bh ’againn roimhe, chaidh na toraidhean a chuingealachadh aig P <0.005 (neo-cheartaichte) agus k = 3 voxel. Gus dearbhadh a dhèanamh air sgìreachadh anatomical de fhreagairtean SN / VTA agus niuclas dearg, chaidh na mapaichean gnìomhachaidh a chuir a-steach air teamplaid MT. Chaidh an sgìreachadh anatomical de ghnìomhachdan cudromach taobh a-muigh a ’mheanbh-chuileag a mheasadh le iomradh air an atlas stereotaxic àbhaisteach le bhith a’ gabhail a-steach mapaichean SPM air teamplaid eanchainn àbhaisteach (MNI) air a thoirt seachad le SPM99.

Gus deuchainn a dhèanamh air buaidhean atharrachaidhean structarail den t-siostam mesolimbic air giullachd nobhailean, chaidh hippocampus agus amygdala a mhìneachadh mar roinnean le ùidh (ROI) a ’cleachdadh an neach fa leth T₁ìomhaighean le cuideam, agus chaidh an SN / VTA ROI a mhìneachadh a ’cleachdadh an ìomhaigh MT fa leth. Às deidh sin, chaidh na ROIan a ghluasad chun ìomhaigh MTR fa leth, agus chaidh luach cuibheasach (thairis air voxels) gach ROI a thoirt a-mach a ’leantainn gu SN / VTA MTR, hippocampus MTR, agus amygdala MTR. Ann an aois mion-sgrùdaidhean ath-tharraing sìmplidh aig an dàrna ìre, chaidh SN / VTA MTR, hippocampus MTR, agus amygdala MTR a thoirt a-steach mar riaghladairean airson coimeas ùidh (me, oddballs nobhail vs oddballs neodrach).

toraidhean

Gu giùlain, chaidh 92.1% (SD = 2.1) de na targaidean uile a lorg le ùine freagairt cuibheasach de 558 ms (SD = 68), agus cha deach ach 2.32% (SD = 2.1) de na clasaichean brosnachaidh eile a fhreagairt gu meallta mar thargaidean.

Anns a ’chiad sgrùdadh fMRI-dàta, chaidh na HRs taobh a-staigh a’ mheanbh-chuileag a mheasadh airson na diofar chumhachan inntinneach. Tha mapaichean parametric staitistigeil a ’sealltainn gun robh taobh a-staigh meadhan-eanchainn, nobhail brosnachaidh (oddballs nobhail vs oddballs neodrach) a’ faighinn freagairt fhollaiseach san SN / VTA cheart (Fig. 3A-C, Clàr Leasachail S1A) ach cha do rinn rareness per se (oddballs neodrach vs inbhean) agus faochadh tòcail àicheil (oddballs tòcail àicheil vs oddballs neodrach). Aig stairsneach staitistigeil P = Bha targaid 0.005 (neo-cheartaichte) (oddballs targaid vs oddballs neodrach) co-cheangailte ri gnìomhachd làidir air feadh a ’mheadhain gu lèir a’ toirt a-steach SN / VTA dà-thaobhach agus niuclas dearg dà-thaobhach. Ach, aig stairsneach de P = 0.05 (air a cheartachadh), dìreach an niuclas dearg clì (Fig. 3H) gnìomh foillsichte (Clàr Leasachail S1D).

 

Seall dreach nas motha: 

• Air an duilleig seo
• Ann an uinneag ùr
• Luchdaich a-nuas mar PowerPoint Slide

Figear 3. 

Pàtranan gnìomhachaidh FMRI. Bha giollachd nobhail (oddballs nobhail vs oddballs neodrach) co-cheangailte ri gnìomhachd ann an SN / VTA (A-C), hippocampus, agus cortex parahippocampal (D, E). Chuir faochadh tòcail àicheil (oddballs tòcail àicheil vs oddballs neodrach) an amygdala ceart an gnìomh (F) agus rareness (oddballs neodrach vs inbhean) an hippocampus (G). Cha do chuir an dà chuid faireachdainn tòcail àicheil agus tearc an SN / VTA an gnìomh. Chuir targaid (oddballs targaid vs oddballs neodrach) an niuclas dearg clì an gnìomh (H). Chaidh mapaichean gnìomhachaidh a chuir a-steach air teamplaid MT ann an (A, B, C., agus H) (faic Stuthan agus Dòighean) agus air an T₁eanchainn cuideam cuideam MNI ann an (D, E, F., agus G). Chaidh stairsnich a dhèanamh air mapaichean gnìomhachaidh P = 0.005 (neo-cheartaichte) ach bho (H) an deach gnìomhan a chuingealachadh aig P = 0.05 (air a cheartachadh).

Anns a ’chòrr den leabhar a chaidh a sganadh, bha nobhail brosnachaidh ceangailte ri freagairt làidir dà-thaobhach anns an hippocampus (Fig. 3D,E) agus cortex parahippocampal (Fig. 3D agus Clàr Leasachail S1A). Bha faochadh tòcail àicheil (oddballs tòcail àicheil vs oddballs neodrach) a ’faighinn gnìomhachd anns an amygdala ceart (Fig. 3F, agus Clàr Leasachail S1B), chuir rareness (oddballs neodrach vs inbhean) an hippocampus clì (Fig. 3G) agus cortex parahippocampal dà-thaobhach (Clàr Leasachail S1C), agus bha targaid ceangailte ri gnìomhachadh ann an iomadh roinn den tomhas-lìonaidh a chaidh a sganadh a ’toirt a-steach an dà chuid hippocampi. Ach, aig stairsneach nas gleidhidh (P = 0.05, air a cheartachadh), chaidh am pàtran gnìomhachaidh airson targaid a chuingealachadh ris an cerebellum ceart, thalamus clì, cortex aghaidh ìochdarach dà-thaobhach, ganglia basal dà-thaobhach, insula dà-thaobhach, gyrus cingulate ceart, agus gyrus postcentral clì (Clàr Leasachail S1D). Mu dheireadh, bha ùr-ghnàthachadh, rareness, agus targaid ach chan e faothachadh tòcail àicheil a ’gnìomhachadh grunn roinnean taobh a-staigh an cortex prefrontal (Clàr Leasachail S1).

Mion-sgrùdadh MTR

Nochd sgrùdadh co-dhàimh taobh a-staigh na buidhne de dh ’inbhich nas sine (tha gach ceangal a chaidh aithris mar dhà-chàirdeas Pearson mura h-eilear ag ràdh a chaochladh) leis na caochladairean SN / VTA MTR, hippocampus MTR, amygdala MTR, agus aois a’ nochdadh co-dhàimh adhartach eadar SN / VTA MTR agus hippocampus MTR (r = 0.542, P = 0.011) ach gun cheangal eadar caochladairean sam bith eile (Clàr 1). Gus tuilleadh measadh a dhèanamh air buaidhean aois air atharrachaidhean structarail, chaidh an SN / VTA MTR agus hippocampus MTR a choimeas eadar na 24 inbhich òga agus 21 inbheach a ’cleachdadh sampall neo-eisimeileach T-test. Bha lùghdachadh mòr ann an SN / VTA MTR ann an inbhich nas sine (dà-earball, ìrean saorsa [df] = 43, P = 0.008, T = 2.8), ged nach robh ann ach gluasad (dà-earball, df = 43, P = 0.17, T = 1.4) airson lughdachadh hippocampus MTR (Fig. 4).

 

Seall dreach nas motha: 

• Air an duilleig seo
• Ann an uinneag ùr
• Luchdaich a-nuas mar PowerPoint Slide

Figear 4. 

Coimeas MTR eadar inbhich òga agus inbhich nas sine. Fhad ‘s a bha an SN / VTA MTR gu math nas àirde ann an àireamh-sluaigh inbhich òga (coimeas dà-earbaill, P = 0.008, T = 2.8) (air a chomharrachadh leis an rionnag), cha robh eadar-dhealachadh mòr eadar an dà hippocampi MTR eadar an dà shluagh ach bha iad buailteach a bhith nas àirde anns an sampall de dh ’inbhich òga (coimeas dà-earbaill, P = 0.17, T = 1.4). Tha bàraichean mearachd a ’comharrachadh mearachd àbhaisteach na cuibheas.

Faic an clàr seo: 

• San uinneig seo
• Ann an uinneag ùr

Clàr 1 

Co-èifeachdan (co-dhàimh Pearson) airson na co-dhàimh eadar SN / VTA MTR, hippocampus MTR, amygdala MTR, agus aois

Gus measadh a dhèanamh air a ’cheangal eadar giullachd ùr-nodha agus ionracas structarail - mar a chaidh a chur an cèill leis an MTR - agus giollachd ùr-nodha agus aois, chaidh mion-sgrùdaidhean ath-tharraingeach sìmplidh airson an eadar-dhealachadh nobhail (‘ oddballs nobhail vs oddballs neodrach ’) a dhèanamh a’ cleachdadh na riaghladairean SN / VTA MTR, hippocampus MTR, amygdala MTR agus aois. Nochd SPMan gu robh an SN / VTA MTR a ’ceangal gu dearbhach ris an HR ùr-nodha san SN / VTA (Fig. 5A) agus an hippocampus ceart (Clàr Leasachail S2A), bha an hippocampus MTR a ’ceangal gu dearbhach ris an nobhail HR anns an hippocampus ceart (Fig. 5F agus Clàr Leasachail S2B), agus chaidh aois a cho-cheangal gu dona leis an HR ùr-nodha anns an hippocampus ceart (Clàr Leasachail S2C). Cha robh ceangal sam bith eadar an amygdala MTR agus nobhail HR anns an hippocampus no SN / VTA (Clàr Leasachail S2D).

 

Seall dreach nas motha: 

• Air an duilleig seo
• Ann an uinneag ùr
• Luchdaich a-nuas mar PowerPoint Slide

Figear 5. 

Co-dhàimh eadar HRs co-cheangailte ri nobhail agus MTRn. HR ùr-nodha ann an SN / VTA (A) ceangailte gu dearbhach ri SN / VTA MTR (B) agus hippocampus MTR (C) ach chan e aois (D) no amygdala MTR (E). Anns an hippocampus (F), bha HR ùr-nodha a ’ceangal gu dearbhach ri SN / VTA MTR (G), hippocampus MTR (H) agus àicheil le aois (I) ach chan ann le amygdala MTR (J). Chaidh mapaichean gnìomhachaidh a chuir a-steach air teamplaid MT na buidhne (A) no an T₁eanchainn cuideam cuideam MNI (F) agus stairsneach aig P = 0.005 (neo-cheartaichte). Tha rionnagan a ’comharrachadh co-dhàimh chudromach aig *P = 0.05 no **P = Tha 0.01 - ns a ’giorrachadh“ chan eil e cudromach ”(P > 0.05).

Sgrùdadh nas dlùithe air an voxel stùc san SN / VTA (Fig. 5A) (x, y, z = 0, −14, −12) a bha a ’taisbeanadh co-dhàimh eadar HR ùr-nodha agus SN / VTA MTR agus an stùc voxel anns an hippocampus (Fig. 5F) (10, −2, 24) a bha a ’taisbeanadh co-dhàimh eadar HR ùr-nodha agus an hippocampus MTR an uairsin air a choileanadh. Bha an HR ùr-nodha san SN / VTA a ’ceangal gu dearbhach chan ann a-mhàin leis an SN / VTA MTR (Fig. 5B) ach cuideachd le hippocampus MTR (Fig. 5C), ged nach eil e a ’sealltainn co-dhàimh sam bith ri aois (Fig. 5D) no amygdala MTR (Fig. 5E). HR ùr-nodha anns an hippocampus ceart (Fig. 5F) ceangailte gu dearbhach chan ann a-mhàin le hippocampus MTR (Fig. 5H) ach cuideachd le SN / VTA MTR (Fig. 5G), fhad ‘s a tha e a’ sealltainn co-dhàimh àicheil le aois (Fig. 5I), agus gun cheangal sam bith ris an amygdala MTR (Fig. 5J). A bharrachd air an sin, bha ceangal adhartach eadar hippocampus HR agus SN / VTA HR gu ùr-ghnàthachadh (r = 0.375, P = 0.047, aon-earbaill), ach cha robh ceangal eadar an amygdala HR ri ùr-sgeul agus an SN / VTA HR no hippocampus HR gu ùr-nodha (an dà chuid P > 0.39). Ann an co-dhàimh às deidh sin a ’cleachdadh aois mar caochladair smachd, na co-dhàimh eadar HR ùr-nodha ann an SN / VTA agus SN / VTA MTR (r = 0.62, P = 0.004), HR ùr-nodha ann an SN / VTA agus hippocampus MTR (r = 0.48, P = 0.03), HR ùr-nodha anns an hippocampus agus SN / VTA MTR (r = 0.43, P = 0.055), agus HR ùr-nodha anns an hippocampus agus hippocampus MTR (r = 0.63, P = Bha 0.003) fhathast cudromach no faisg air ìre brìgh (HR ùr-nodha ann an hippocampus agus SN / VTA MTR).

Tha e coltach nach eil an dàimh structar-gnìomh eadar SN / VTA MTR agus hippocampal MTR mar sgàthan dìreach de phròiseas cùis liath no geal cruinneil co-cheangailte ri aois oir cha do sheall an SN / VTA MTR no an MTR hippocampal co-dhàimh ris an liath chruinne no meud cuspair geal de na h-inbhich as sine (uile P luachan> 0.3). Chaidh na leabhraichean cruinne liath is geal fa leth a thoirt a-mach stèidhichte air tomhas a ’chuspair T₁ìomhaigh le cuideam a ’cleachdadh algorithms sgaradh eanchainn SPM àbhaisteach (Ashburner agus Friston 2000).

Gus mion-sgrùdadh a dhèanamh air feartan an HR anns an amygdala airson oddballs tòcail àicheil, bidh mion-sgrùdaidhean ath-tharraingeach sìmplidh a ’cleachdadh an eadar-dhealachadh“ oddballs tòcail àicheil vs oddballs neodrach ”agus na diofar MTRan agus aois mar a chaidh regressors a dhèanamh. Cha do nochd gin de na mion-sgrùdaidhean SPM sin co-dhàimh cudromach aig ìre brìgh 0.005 (neo-cheartaichte). Ach, sgrùdadh nas dlùithe air HR den voxel stùc taobh a-staigh an amygdala ceart airson faochadh tòcail àicheil (x, y, z = 28, 0, −22; faic Clàr Leasachail S1B) agus am amygdala ceart MTR nochd co-dhàimh eadar an dà chaochladair aig ìre brìgh aon-earbaill (r = 0.376, P = 0.046, aon-earbaill). An coimeas ri sin, cha robh an HR anns an voxel stùc seo gu faochadh tòcail àicheil a ’buntainn ri SN / VTA MTR, hippocampus MTR, no aois (uile P > 0.34).

Eu-coltach ris na chunnaic sinn o chionn ghoirid ann an inbhich òga fallain (Bunzeck agus Duzel 2006), bha lorg targaid agus an fhreagairt motair co-cheangailte co-cheangailte ri HR dà-thaobhach follaiseach chan ann a-mhàin anns a ’chrann niùclasach dearg ach cuideachd an SN / VTA, a’ toirt a-steach na voxels SN / VTA sin a sheall prìomh fhreagairtean do nobhail. Eu-coltach ri ùr-sgeul, ge-tà, cha robh HRs targaid nan voxels sin co-cheangailte ri SN / VTA MTR (P ≥ 0.5) ach bha co-dhàimh àicheil aige ri amannan freagairt a ’chuspair gu targaidean (r = −0.42, P = 0.056). A bharrachd air an sin, cha robh an HR ùr-nodha san SN / VTA a ’buntainn ri ùine ath-bhualadh (r = 0.16, P = 0.5), agus cha robh ceangal eadar SN / VTA HR ri targaid agus aois (P ≥ 0.5).

Deasbaireachd

Tha am modal hippocampal-SN / VTA a ’ro-innse gum bu chòir meud freagairt SN / VTA daonna agus hippocampus gu ùr-ghnàthachadh ann an inbhich nas sine a bhith air a cho-dhùnadh leis an ionracas taobh a-staigh an SN / VTA agus an hippocampus. An coimeas ri sin, leis nach eil an amygdala a ’cur gu dìreach ri giullachd nobhailean hippocampal-SN / VTA, cha bu chòir ionracas taobh a-staigh an amygdala buaidh a thoirt air freagairtean nobhail hippocampal no SN / VTA. Is e seo dìreach am pàtran a chunnaic sinn. Nuair a bha sinn a ’beachdachadh air MTRan de SN / VTA, amygdala, agus hippocampus, chunnaic sinn dàimh structair-gnìomh roghnach eadar SN / VTA agus hippocampus airson giullachd ùr-nodha. Chaidh freagairtean ùr-nodha ann an SN / VTA agus hippocampus a cheangal ri chèile, agus chaidh an ceangal le na MTRn aca (Fig. 5B,H). Nas cudromaiche, chaidh freagairtean ùr-nodha hippocampal a cheangal ri MTR an SN / VTA (Fig. 5G), agus chaidh na freagairtean ùr-nodha san SN / VTA a cheangal ri MTR an hippocampus (Fig. 5C). Tha e coltach nach eil an dàimh structar-gnìomh eadar-roinneil seo a ’nochdadh buaidh neo-shònraichte roinneil de dh’ atharrachaidhean MTR oir cha robh MTR an amygdala ceangailte ri freagairt ùr-nodha an dàrna cuid an SN / VTA (Fig. 5E) no an hippocampus (Fig. 5J). Ach, bha co-dhàimh lag eadar MTRn anns an amygdala agus an HR gu faochadh tòcail àicheil san amygdala às aonais co-dhàimh sam bith le atharrachaidhean MTR anns an SN / VTA agus an hippocampus. Tha na co-dhùnaidhean sin de dhàimh structarail-gnìomh roghnach taobh a-staigh SN / VTA agus hippocampus airson giollachd ùr-nodha a ’toirt taic làidir do lùb hippocampal-SN / VTA ann an giullachd ùr-nodha (Lisman agus Grace 2005).

Bha an SN / VTA MTR de na h-inbhich as sine gu math nas ìsle na anns a ’bhuidheann smachd òg againn (Fig. 4), a ’moladh gum bi na co-dhùnaidhean againn a’ dol nas fhaide na co-dhàimh eadar-roinneil agus gu bheil iad buntainneach gus atharrachaidhean co-cheangailte ri aois ann an cuimhne a thuigsinn. Ach, cha do rinn an lùghdachadh SN / VTA MTR seo ann an inbhich nas sine eadar-theangachadh eadar aois agus MTR san sgrùdadh againn. Is e aon mhìneachadh so-chreidsinneach airson seo an raon aoise caran cumhang den t-sampall againn de chuspairean nas sine. Tha fios, mar eisimpleir, nach eil leabhraichean hippocampal cuideachd a ’nochdadh co-dhàimh le aois ann an sampaill aois cumhang (Szentkuti et al. 2004; Schiltz et al. 2006) ach tha iad a ’sealltainn co-dhàimh le samples bho na 20s gu na 80s (Raz agus Rodrigue 2006). Tha e comasach smaoineachadh, le raon aoise a ’tòiseachadh anns na 20s agus a’ dol gu deireadh nan 80s, gum biodh an lorg againn air lùghdachadh mòr ann an inbhich nas sine cuideachd ag eadar-theangachadh gu co-dhàimh eadar aois agus SN / VTA MTR.

Tha na co-dhùnaidhean againn a ’togail a’ cheist a bheil atharrachaidhean structarail agus gnìomhach san SN / VTA agus an hippocampus co-cheangailte gu adhbharach. Tha dàta anatomical a ’taobhadh ris a leithid de chomas. An toiseach, bidh na pròiseactan SN / VTA gu dìreach chun hippocampus (Lisman agus Grace 2005). San dàrna àite, ged nach eil an hippocampus a ’pròiseict gu dìreach chun SN / VTA, is e am prìomh thùs agus is dòcha an aon tùs de chomharradh nobhail ris an SN / VTA (Lisman agus Grace 2005). Tha seo air sgàth gu bheil roinnean temporal medial eile a tha air a bhith an sàs ann an lorg nobhail (Brown agus Aggleton 2001), mar an cortex perirhinal, tha ro-mheasaidhean gu math lag air an striatum ventral (Friedman et al. 2002) agus mar sin chan eilear a ’creidsinn gu bheil iad a’ toirt seachad comharra nobhail èifeachdach don SN / VTA (Lisman agus Grace 2005).

Mar ann an inbhich òga fallain (Bunzeck agus Duzel 2006), bha an SN / VTA nas mothachaile a thaobh nobhail brosnachaidh na a thaobh rareness no faothachadh tòcail àicheil. Ach, eu-coltach ris na fhuair sinn a-mach roimhe ann an inbhich òga fallain (Bunzeck agus Duzel 2006), Chaidh SN / VTA a chuir an gnìomh gu mòr le targaid agus an fhreagairt motair co-cheangailte ris ann an inbhich nas sine. Chaidh an HR gu targaid a cheangal gu h-àicheil ri ùine ath-bhualadh, a ’moladh gum faodadh riarachadh stòrasan giullachd co-cheangailte ri structaran SN / VTA a bhith a’ dèanamh freagairtean giùlain do thargaidean a bhith a ’nochdadh uidheamachdan dìolaidh airson duilgheadasan motair tlàth. Bu chòir a thoirt fa-near, ge-tà, aig stairsneach staitistigeil nas àirde gun do choimhead sinn air an aon phàtran càileachdail taobh a-staigh agus taobh a-muigh a ’mheanbh-chuileag agus a tha ann an inbhich òga fallain (Bunzeck agus Duzel 2006). Gu sònraichte, taobh a-staigh a ’mheanbh-chuileag, bha freagairtean targaid air an cuingealachadh ris a’ niuclas dearg (Fig. 3H). Mar sin, tha e coltach gu bheil riarachadh SN / VTA a-steach do fhreagairtean targaid ann an inbhich nas sine fallain a ’nochdadh atharrachadh cainneachdail gu sònraichte anns na h-inbhich as sine le amannan freagairt slaodach ach chan e atharrachadh càileachdail ann am freagairt a’ mheadhain gu targaid. Ann an sgrùdadh postmortem o chionn ghoirid air dùmhlachd neuronal SN, sheall inbhich nas sine fallain às aonais PD call neuronal san SN, agus chaidh an call seo a cheangal ri soidhnichean parkinsonian tlàth leithid bradykinesia agus mì-chothromachadh cas (Ross et al. 2004). Tha e comasach gu bheil amannan freagairt slaodach a ’nochdadh bradykinesia tlàth, a tha e fhèin co-cheangailte ri barrachd iomairt chun SN / VTA ann an oidhirp dìoladh a dhèanamh. Gu cudromach, bu chòir a thoirt fa-near gu bheil e fhathast ri cho-dhùnadh an toireadh gnìomh a dh ’fheumadh“ cunntadh inntinn ”no“ clàradh inntinn ”de thargaidean às aonais freagairt motair fosgailte gu HR meadhan-eanchainn eadar-dhealaichte gu targaidean ann an òigridh. agus ann an seann inbhich.

Bha e coltach gun cumadh an hippocampus agus amygdala inbhich nas sine na togalaichean freagairt aca a chaidh fhaicinn ann an inbhich òga fallain (Neònach agus Dolan 2001; Yamaguchi et al. 2004; Crottaz-Herbette et al. 2005). Mar ann an inbhich òga (Bunzeck agus Duzel 2006), cha robh an hippocampus cho roghnach na SN / VTA oir bha e a ’freagairt ùr-ghnàthachadh (Fig. 3D,E) a bharrachd air rareness (Fig. 3G). B ’e an amygdala, air an làimh eile, an aon sgìre a fhreagair gu mòr ri faothachadh àicheil àicheil (Fig. 3F). Tha sgrùdaidhean roimhe ann an inbhich nas sine air sealltainn gu bheil aghaidhean eagallach ùr an coimeas ri aghaidhean neodrach eòlach ceangailte ri gnìomhachd làidir den amygdala ann an inbhich nas sine fallain (Wright et al. 2006). Tha an dàta a th ’ann an-dràsta a’ leudachadh an lorg seo le bhith a ’sealltainn gu bheil ann an inbhich nas sine fallain cuideachd gnìomhachd làidir den amygdala gu brosnachaidhean eagallach eòlach (aghaidhean agus seallaidhean) an taca ri brosnachaidhean neodrach eòlach (aghaidhean agus seallaidhean).

Tha grunn sgrùdaidhean roimhe air sgrùdadh a dhèanamh air atharrachaidhean co-cheangailte ri aois ann an giullachd nobhailean a ’cleachdadh comasan co-cheangailte ri tachartas (ERPan). Nuair a gheibh iad cothrom aire a thoirt gu saor-thoileach do dh ’ìomhaighean lèirsinneach nobhail rè amharc fèin-ghluasadach, chan eil inbhich nas sine a tha a’ coileanadh gu math coltach ri freagairtean lùghdaichte P300 co-cheangailte ri nobhail (Daffner et al. 2006). Gu dearbh, faodar na amplitudes P300 aca a leasachadh eadhon is dòcha a ’moladh gluasad nas oidhirpiche gu brosnachaidhean nobhail ann an inbhich nas sine (Daffner et al. 2006). Tha am beachd seo co-chòrdail ri sgrùdaidhean lesion a ’moladh gu bheil cortex prefrontal lateral a’ gabhail pàirt ann an ginealach na nobhail P300 (Soltani agus Knight 2000) agus gum bi inbhich nas sine fallain gu tric a ’nochdadh lateralization nas lugha de hemispheric ann an gnìomhan inntinneil leithid còdachadh episodic is dòcha a’ nochdadh dòighean dìolaidh dìcheallach (Dolcos et al. 2002). Tha an dàta againn co-chòrdail ris a leithid de chunntas de sgrùdaidhean ERP air giullachd nobhailean oir tha iad a ’sealltainn freagairtean lùghdaichte ùr-nodha mesolimbic ann an inbhich nas sine le SN / VTA agus hippocampi nach eil cho iomlan. Tha e comasach gum bi inbhich nas sine a ’dèanamh dìoladh airson freagairtean lùghdaichte nobhail mesolimbic le bhith a’ stiùireadh barrachd oidhirp air brosnachadh nobhail. Ma tha sin fìor agus ma tha freagairt ùr-nodha P300 ann an inbhich nas sine co-cheangailte ri stiùireadh cho dìcheallach, bhiodh dùil ann gum bu chòir P300 ùr-nodha anns na cuspairean sin àrdachadh ann am meud le MTR a ’lughdachadh anns an SN / VTA agus hippocampus. Gu cudromach, tha seo a ’gabhail ris gu bheil ionracas an cortex prefrontal rè aois àbhaisteach a’ ceadachadh dìoladh crìonadh ann an gnìomhachd mesolimbic. Ach, is dòcha nach bi seo mar sin ma tha co-dhàimh eadar call gnìomhachd cortical prefrontal agus mesolimbic agus / no ionracas.

Is e ana-cainnt a tha air ath-aithris gu math ann an giullachd nobhailean ann an inbhich nas sine fallain a bhith a ’lughdachadh lughdachadh na nobhail P300 le ath-aithris (Friedman et al. 1998; Daffner et al. 2006; Weisz agus Czigler 2006). Tha an dàta againn a ’sealltainn gu bheil freagairtean nobhail mesolimbic per se air an lughdachadh a thaobh atharrachaidhean structarail san SN / VTA agus an hippocampus, ach cha do rinn sinn sgrùdadh air àiteachadh leis nach deach na oddballs nobhail san sgrùdadh againn ath-aithris. Mar sin tha an dàta againn neodrach a thaobh comas a bharrachd air a bhith air a lughdachadh le MTRan nas ìsle ann an SN / VTA agus hippocampus, tha na freagairtean ùr-nodha anns na roinnean sin cuideachd a ’nochdadh lughdachadh lughdachadh.

A bharrachd air an lobe temporal, raon farsaing de chlàran electrophysiologic, sgrùdaidhean euslaintich (Baudena et al. 1995; Daffner et al. 2000), agus sgrùdaidhean ìomhaighean (Opitz et al. 1999; Clark et al. 2000) air àite nan cortices prefrontal agus orbitofrontal a shoilleireachadh (Riaghailt et al. 2002) ann an giullachd nobhail (Yamaguchi et al. 2004). Ged a bha na HRs gu ùr-ghnàthachadh, rareness, agus targaid eadar-dhealaichte anatomically taobh a-staigh an tomhas ìomhaighean cuibhrichte againn, tha àite an cortex aghaidh ann an giullachd ùr-nodha taobh a-muigh farsaingeachd a ’phàipeir seo. Tha feum air làn mheud de cheannach gus measadh a dhèanamh air a ’cheangal gnìomh eadar cortices prefrontal agus orbitofrontal agus structaran mesolimbic rè giollachd ùr-nodha.

Gus geàrr-chunntas, tha am pàtran de dh ’atharrachaidhean structarail agus gnìomh co-cheangailte ri aois a chithear an seo taobh a-staigh an t-siostam mesolimbic a’ toirt taic do lùb hippocampal-SN / VTA de ghiullachd nobhail. Feumar a dhearbhadh a-nis ciamar a tha na h-atharrachaidhean structarail agus gnìomhach anns an lùb seo a ’toirt buaidh air coileanadh cuimhne episodic ann an inbhich nas sine. A bharrachd air an sin, tha na co-dhùnaidhean sin a ’ciallachadh gum faodadh inbhich nas sine le MTRan SN / VTA ìosal agus freagairtean lùghdaichte mesolimbic gu ùr-nodha buannachd fhaighinn bho ionadachadh dopaminergic. Tha an levodopa ro-ruigsinneach dopamine (L-DOPA) sa mhòr-chuid air a thoirt suas agus air a thionndadh le neurons dopaminergic agus an uairsin faodar a leigeil a-mach mean air mhean a-steach don sgoltadh synaptic, ach bidh agonists dopamine a ’gnìomhachadh nas tonic de gabhadairean dopamine postynaptic. Mar sin, tha L-DOPA na dhroga gu sònraichte inntinneach gus cur ri sgaoileadh dopamine mean air mhean mar fhreagairt air ùr-ghnàthachadh. Chaidh a shealltainn mu thràth gun àrdaich e briathrachas ùr tro ath-aithris ann an inbhich òga fallain (Knecht et al. 2004; Breitenstein et al. 2006) agus giullachd cuimhne air faclan (Newman et al. 1984) a bharrachd air cruthachadh cuimhne motair ann an seann chuspairean fallain (Floel et al. 2005, 2006). Tha feum air sgrùdaidhean cungaidh-leigheis gus measadh a dhèanamh air na buannachdan aig L-DOPA agus agonists dopamine ann an inbhich nas sine le MTRs ìosal san SN / VTA.

Material a bharrachd

Gheibhear stuthan a bharrachd aig http://www.cercor.oxfordjournals.org/.

Acknowledgments

Fhuair an sgrùdadh seo taic bho thabhartasan bho Deutsche Forschungsgemeinschaft (Klinische Forschergruppe “Kognitive Kontrolle,” TP1) agus am BMBFT (CAI) bho Oilthigh Magdeburg. Tha sinn a ’toirt taing do Mhìcheal Scholz airson cuideachadh le dealbhadh fMRI agus Ulrike Malecki agus Ana Blanco airson cuideachadh le togail dàta. Strì eadar Com-pàirt: Cha deach gin a ghairm.

iomraidhean

1. ↵
   1. Adcock RA,
   2. Thangavel A,
   3. Whitfield-Gabrieli S,
   4. Knutson B,
   5. Gabrieli JD

   . Ionnsachadh air a bhrosnachadh le duais: bidh gnìomhachd mesolimbic ro chruthachadh cuimhne. Neuron 2006; 50: 507-517.

   SgaoileadhMedlineLìon na SaidheansGoogle Scholar
2. ↵
   SgaoileadhMedlineLìon na SaidheansGoogle Scholar