PLoS One. 2010; 5(10): e15401.
Abstract
Að ljúka munstri, hæfileikinn til að sækja fullkomnar minningar, sem eru hafnar með hluta vísbendinga, er mikilvægur þáttur í minningarferlinu. Hins vegar er lítið vitað varðandi sameinda- og frumukerfið sem liggur að baki þessu ferli. Til að kanna hlutverk dópamíns í minningu minningar höfum við greint dópamín flutningsaðila arfblendna rothöggsmús (DAT+/−) og komust að því að meðan þessar mýs búa yfir eðlilegu námi, samsöfnun og minningu minnis við fullar vísbendinga skilyrði, þá sýna þær sérstaka annmarka á því að ljúka mynstri við að hluta til bending. Hægt er að snúa þessu formi við minnisskorti á dópamínflutningafyrirtækinu arfblendnum rothöggmúsum með litlum skammti af dópamín mótlyfinu haloperidol, sem staðfestir ennfremur að vanhæfni til að ná í minnimynstur er afleiðing dópamínójafnvægis. Þess vegna sýna niðurstöður okkar að viðkvæm stjórnun á dópamínmagni í heila er lykilatriði til að ljúka mynstri meðan á endurminningunni tengist minni.
Hvernig gengur lífið dag frá degi? Er það í jafnvægi og allt eins og það á að vera? Er jafnvægi hvort sem litið er á veraldlega stöðu eða andlega? Lífið er eins og það er. Það er ekki alltaf sólskyn. Það koma reglulega lægðir með rok og rigningu. Við vitum að í heildar samhenginu er lægð hluti af vistkerfi að leita að jafnvægi. Stundum erum við stödd í miðju lægðarinnar. Þar er logn og gott veður, sama hvað gengur á þar sem stormurinn er mestur. Sama lögmál gildir varðandi þitt eigið líf. Ef þú ert í þinn miðju, þínum sannleik þá heldur þú alltaf jafnvægi átakalaust. Sama hvað gustar mikið frá þér þegar þú lætur til þín taka. Huldufólk hefur gefið okkur hugleiðslu sem hjálpar okkur að finna þessa miðju, finna kjarna okkar og sannleikann sem í honum býr. Þegar þú veist hver þú ert og hvers vegna þú ert hér, mun líf þitt vera í flæðandi jafnvægi. Hugleiðslan virkjar þekkinguna sem er í vitund jarðar og færir hana með lífsorkunni inn í líkama okkar. Þar skoðar hún hugsana og hegðunar munstrið og athugar hvort það myndar átakalausu flæðandi jafnvægi. Hinn möguleikinn er falskt jafnvægi sem hafa þarf fyrir að viðhalda með tilheyrandi striti, áhyggjum og ótta. Síðan leiðbeinir þessi þekking okkur að því jafnvægi sem er okkur eðlilegt. Við blómstrum átakalaust, líkt og planta sem vex átakalaut frá fræi í fullþroska plöntu sem ber ávöxt.
Innköllun minni felur í sér endurgerð á áður aflaðum upplýsingum [1], [2]. Það fer eftir ástandi innköllunarskilyrða, endurheimt minni getur átt sér stað hjá flestum eða öllum þeim vísbendingum sem áður höfðu komið upp í tengslum við nám (td að sjá mann og heyra rödd hans samtímis, eða endurskoða heimabæ hans sem breytti ekki miklu osfrv.). Aftur á móti, í mörgum tilfellum, er minnisöfnun yfirleitt að eiga sér stað þegar aðeins eru undirhópar af upphafsvísum (td endurgera gömlu götukortin í heimabænum þegar aðeins nokkur gömul kennileiti voru óbreytt). Þetta er þekkt sem fullunnið mynstur þar sem heilinn endurgerir og sækir allt minnimynstur frá að hluta utanaðkomandi vísbendingum eða innra ferlum sem eru sjálfir hafnir. Eins og er er lítið vitað um raunverulegt sameinda- og frumukerfi sem liggur til grundvallar mynstri lokið minni minningu. Nýjar rannsóknir benda hins vegar til þess að mónóamínmerki geti gegnt hlutverki í minni [3].
Í þessari rannsókn settum við fram til að skoða hvernig mótandi taugaboðefnisins dópamín gegnir hlutverki við að stjórna því að minnismynstur ljúki við að hluta til endurkallun. Dópamín er lykill taugaboðefni sem getur haft áhrif á vitsmuna, tilfinningar og hreyfingu. Óeðlileg dópamínvirk sending hefur verið beitt við fjölda geðrænna og taugasjúkdóma, þar með talið athyglisbrest og ofvirkni (ADHD), geðklofa og Parkinsonsveiki. [4]-[8]. Þrátt fyrir að dópamínvirkar taugafrumur séu einungis upprunnar frá ventral tegmental svæði og substantia nigra compacta, framleiðsla þeirra fer fram nánast alls staðar í heila, þar með talið forstilla heilaberki, miðlæga tímabundna lob og hippocampus, svæði sem vitað er að verða virk meðan á minni stendurl [3], [9]-[14].
Það skal einnig tekið fram að dópamín var talið virkilega mikilvægt fyrir athygli og vinnsluminni sem miðlað er af heilasvæðum fyrir ofan [15]-[18]sem báðir voru gefnir út í því að vinna úr minni með skilyrðum að hluta [19]. Sem aðal frumukerfið til að slíta dópamínmerkja, tekur dópamínflutningurinn (DAT), sem staðsettur er við forstillta taugafrumum taugakerfisins, upptöku dópamíns úr synaptic klofanum aftur í dópamínvirku taugafrumurnar. Sem slíkt er DAT mikilvæg sameind við að stjórna synaptic stigum dópamíns og ákvarða þar af leiðandi tímalengd dópamínvirkni á staðbundnum taugrásum. Reyndar, erfðafræðilegt rothögg dópamínflutningsgena hefur í för með sér mikla skerðingu. Arfhreinar DAT-KO mýs þjást af framangreindum frávikum, þ.mt vaxtarskerðingu, öflugri hreyfivirkni í hreyfi og mörgum öðrum skertum, þar með talið skortur á venja og félagslegum samskiptum sem og skert hreyfigetu í þörmum, öndunarstjórnun osfrv. [6], [20], [21]. Gallar í heild sinni á arfhreinum DAT-KO músum hafa gert það að verkum að það hentar ekki betur að rannsaka hlutverk dópamíns við að stjórna minniferlum.
Athyglisvert er að heterozygous knockout mýs (DAT+/− mýs), sem enn eru með samsætu af virka DAT geninu, virðast vera nokkuð eðlileg í heildar hegðun þeirra [6], [20], [21]. Þannig er DAT+/− mýs geta veitt dýrmætt fyrirmynd til að rannsaka nokkrar af viðkvæmum, en mikilvægum svipgerðum, svo sem tengdum minnisferlum og skyldum aðferðum sem stjórnast af dópamínvirkum rafrásum. Hér notuðum við mengi atferlisþáttar til að meta hagnýtar afleiðingar ójafnvægis dópamíns á lokamynstur meðan á endurminningunni tengist minni.
Niðurstöður
Til að kanna hlutverk dópamíns í endurheimt minnis notuðum við arfblendna dópamín flutningsmúsin (DAT)+/−). Við notuðum rafhlöður af grundvallar atferlismælingum til að meta hreyfingu á opnum vettvangi (Mynd 1A), rotarod sýningar (Mynd 1B og 1C), og kom í ljós að þessar arfblendnar rothöggsmúsar eru alveg eðlilegar. Við staðfestum einnig að DAT+/− mýs sýna ógreinanlega sýningu í kvíða stigi mælt með upphækkuðu plús völundarhúsi (Mynd 1D).
Að auki metum við grunnnám og minni aðgerðir í DAT+/− mýs. Í fyrsta lagi notuðum við nýja prófið á viðurkenningu á hlutum og komumst að því að þessar mýs sýndu fullkomlega eðlilega hegðunarpróf í 1 daga varðveisluprófunum samanborið við villta gerð þeirra sem voru með rauðkvíða (Mynd 1E). Þar að auki sýna þessar mýs venjulega 1 daga óttasskilyrt varðveislu sem er ógreinanleg með villum tegundum eftirlitsmúsa (Mynd 1F). Þess vegna benda þessar niðurstöður til þess að DAT+/− mýs hafa eðlilega nám og minni aðgerðir í þessum tveimur gerðum frumminniprófa.
Landfræðilega viðmiðunarminniprófið hefur áður verið notað til að meta lokun mynsturs endurminningar minnisins. Við lögðum DAT til+/− mýs og eftirlit með villtum tegundum við þetta verkefni. Notkun staðbundinnar tilvísunarminni samskiptareglu sem áður var lýst [22], við þjálfuðum þessar mýs í vatnið völundarhús á huldu palli. Þjálfunin samanstóð af fjórum rannsóknum á dag, með eins klukkutíma millibili milli rannsókna. Við fundum að bæði DAT+/− mýs og villtar tegundir af músum sýndu sambærilega nám og styrkingu minni á meðan 10 dagstundum stóð og með svipuðum sundhraða (Mynd 2A og 2B).
Næst skoðuðum við minningar þeirra um staðsetningu falda pallsins með því að nota rannsakaprófið (P1) á degi 11, einum degi eftir að síðustu æfingu lauk. Eins og það er mælt með fjórðungnum, bæði DAT+/− mýs og stjórnendur þeirra gátu einbeitt leit sinni í markfjórðungnum í viðurvist fullra vísbendinga (Mynd 3A). Þar að auki, DAT+/− mýs sýndu einnig sterka val á fantómófssvæðinu og enginn munur var á samanburði við umráð pallsins (Mynd 3B). Ennfremur, eins og búist var við, bæði DAT+/− mýs og villtum tegundir stráfuglanna sýndu verulega aukningu á fjölda krossferða (Mynd 3C). Þannig benda allar þessar mælingar til þess að DAT+/− mýs geta lært þetta verkefni venjulega og sótt þetta tengingarminni venjulega við fullar vísbendingar.
Til að ákvarða hvort viðkvæmt jafnvægi dópamíns sé nauðsynleg til að klára munstur við hluta bendinga, fórum við seinni prófunarprófið (P2) daginn eftir með því að fjarlægja þrjár af fjórum fjarlægu vísunum (dagur 12). Til að koma í veg fyrir mögulega útrýmingu frá fyrri innköllunartímabilinu var enn ein blokkin (4 rannsóknir) af þjálfun afhent 1 klukkustund eftir P1 rannsaka prófið. Meðan þessi rannsókn var gerð á hluta kvíða, meðan stjórnunar músin héldu áfram að einbeita leitartíma sínum í markfjórðungnum frekar en hinum fjórðungunum, DAT+/− mýs sýndu aðeins frammistöðu á líkum stigum, mælt með því að miða við fjórðungshlutfall (Mynd 3D). Ennfremur staðfesti mælingin á nýtingu á fantómötusvæðum enn frekar að þessi DAT+/− mýs voru skertar við að muna eftir staðsetningu pallsins (Mynd 3E). Þessi sókn halla var einnig sýndur af skorti á fjölgun pallborðs yfirferða (Mynd 3F), en villtra tegundir félögum voru fullkomlega færir um að framkvæma minnihluta minnis. Þess vegna benda þessi gögn til þess að DAT+/− mýs eru ábótavant við að sækja staðbundnar viðmiðunarminningar við skilyrði að hluta til.
Að lokum spurðum við hvort við gætum endurheimt lokamynstur í þessum DAT+/− mýs með lyfjafræðilegum aðferðum. Greint hefur verið frá því að lítill skammtur af dópamín hemlinum, haloperidol, gæti verið gagnlegur til að létta ákveðna dópamínsjúkdóma [20]. Rökin eru sú að lítill skammtur af halóperidóli gæti verið fær um að dempa nokkuð úr áhrifum hækkaðs dópamíns í arfblendnum músum sem hafa ófullnægjandi endurupptöku dópamíns vegna taps á einni samsætu af venjulegu dópamínflutning geninu. Við notuðum sama mengið af músum við björgunartilraunina. Á 13 degi og 14 á dag, lögðum við ofangreindar mýs undir þriðju rannsóknarrannsóknina (P3) við skilyrði með fullri vísbendingu og fjórðu rannsóknarrannsókninni (P4) við skilyrði að hluta til. Aftur, til að vinna gegn allri útrýmingu sem kann að hafa átt sér stað í rannsóknarrannsókninni, gerðum við enn eina blokkina (4 rannsóknir) af þjálfun 1 klukkustund eftir að annað hvort P2 eða P3 rannsaka prófinu var lokið. Mælingar okkar á miðju fjórðungnum í P3 rannsaka prófinu sýna að bæði DAT+/− mýs og stjórnfélagar styrktu leit sína í markfjórðungnum í viðurvist fullra vísbendinga (Mynd 4A). Enn fremur var aftur komið fram í minni minnis þeirra með mælingu á umráð pallsins (Mynd 4B) auk fjölda yfirfalla palla (Mynd 4C). Þannig voru þessir stökkbreyttu mýs fullkomlega færir um að ná landgeymslu við aðstæður með fullri merkingu.
Daginn 14 fjarlægðum við þrjár af fjórum fjarlægum vísbendingum og fórum fram fjórðu rannsóknarrannsóknirnar (P4) undir skilyrðum að hluta til. Við sprautuðum DAT+/− músar í kviðarhol með litlum skammti af haloperidol (0.002 mg / kg líkamsþyngdar) 30 mínútum fyrir varðveisluprófin. Rauðfélagar villtra gerða fengu saltvatnssprautun sem stjórn. Við fundum að DAT+/− mýs einbeittu leitartíma sínum í markfjórðungnum og sýndu tölfræðilega svipaða frammistöðu í samanburði við hliðstæða villtra tegunda (Mynd 4E). Mælingin á nýtingu á fantómötusvæðum styrkti enn frekar að þessi DAT+/− mýs geta rifjað upp staðsetningu pallsins (Mynd 4F). Venjulegt minnisstig þeirra var aftur staðfest með fjölgun stígagerða, sem var á sama stigi og villtu tegundamúsanna (Mynd 4G). Þess vegna benda þessar tilraunir til að halli á mynstri hafi upphaflega sést í DAT+/− mýs geta stafað af dópamínójafnvægi.
Til að útiloka möguleikann á að niðurstöður fyrir svipgerðinni sem sprautað var með halóperidóli í P4 rannsóknarrannsókninni hafi verið vegna ofþjálfunar við endurteknar rannsóknarprófanir notuðum við annað sett af DAT+/− og stjórna ruslfélögum og endurtók alla tilraunina. Eins og búist var við, bæði DAT+/− mýs og villtar tegundir þeirra músa sýndu góða námshraða á 10 daga þjálfunartímunum (Mynd 5A). Á 11 degi, við fórum síðan með þessar mýs fyrir endurmatspróf í fullum mæli, það er enginn marktækur munur á niðurstöðum minnisprófunar á milli DAT+/− mýs og samanburðarmeðlimir mældir með fjórðungshlutfalli (Mynd 5B), miða á fjórðungsfjölda (Mynd 5C), og fjöldi yfirferða pallsins (Mynd 5D). Einni klukkustund eftir að lokið var við prófið í fullri bending, endurmenntuðum við þessar mýs með enn einum þjálfunarstiginu til að koma í veg fyrir einhver útrýmingaráhrif. Á 12 degi voru þessar músar látnar verða til hlutkönnunarprófa. Lágur skammtur af haloperidol (eða saltvatni) til að stjórna samanburði var sprautað í músina í kviðarhol 30 mínútum fyrir rannsóknina að hluta til. Við fundum að þessi meðferð hefur örugglega skilað sér í eðlilegum árangri hjá stökkbreyttum músum. Stökkbreyttu og stjórna músin sýndu sambærilegar sýningar í fjórðungsþéttni (Mynd 5E), miða á fjórðungsfjölda (Mynd 5F), og fjöldi yfirferða pallsins (Mynd 5G). Mæling á sundhraða þeirra leiddi heldur ekki í ljós neinn mun (Mynd 5H). Þess vegna sýndu þessi gögn greinilega fram á að bjargað var halla á hluta bendinga í DAT+/− mýs með haloperidol voru ekki vegna endurtekinna ofþjálfunar í mörgum rannsóknaraðgerðum.
Discussion
Þó að dópamínkerfið sé vel þekkt að skiptir sköpum fyrir stjórnun margra vitsmunalegra ferla [8], [16]-[18], [23]-[25], núverandi rannsókn okkar veitir vísbendingar í fyrsta skipti um að ójafnvægi í dópamíni, sem stafaði af tapi á einni samsætu af venjulegu dópamín flutningsgeninu, olli sérstökum halla á lokamynstri við endurköllun staðbundins minni. Þessi minnisskortur er aðeins áberandi við aðstæður með hluta-staðbundnu vísbendingu, en ekki undir skilyrðum fullum bendingum. Ennfremur virðist þessi minnisskortur endurspegla mjög sértækt form minnisskorts vegna þess að víðtækir þættir grunnhegðunar (hreyfing á víðavangi, rotarod og kvíði) og annars konar minni eins og samhengi við ótta og viðurkenningu á nýjum hlutum eru áfram eðlileg.
Það eru nokkrar mögulegar sameindir og frumuscenaríur sem geta sameiginlega stuðlað að endurköllunarhalla sem framkallað er staðbundinn hluta-vísbending, en meðal þess er talið að dópamín sé aðal frambjóðandi sameindir sem liggja að baki þessu minni ferli, þetta er vegna þess að athygli og vinnsluminni, aðallega stjórnað af dópamínmerki eru sagðir hafa skipt sköpum fyrir endurheimt staðbundinna minninga [15]-[18], [26]. Það er vel þekkt að dópamínvirkar taugafrumur, sem eru upprunnar eingöngu frá ventral tegmental svæðinu og substantia nigra compacta, varpa út í næstum hvar sem er í heila, þar með talið forstilla heilaberki, miðlæga tímabundna lob og hippocampus [5], [19], [27]-[28], svæði sem vitað er að eru virkjuð við minningaraðgerðir sem og athyglisferli [3], [9]-[14], [29], [30]. Miðað við víðtækar vísbendingar um að dópamín sé nauðsynleg fyrir athygli og vinnsluminni [15]-[18] og að talið sé að erfðafræðileg fjölbreytni í DAT geninu hafi áhrif á ADHD [31]-[33], það er hugsanlegt að bæði athygli og vinnsluminni gætu gegnt hlutverki við að ljúka mynstri endurheimt minnis við skilyrði að hluta til með DAT-miðluðu dópamín reglugerð. Þannig getur minnisskortur á minnismynstri sem sést í DAT arfblendnu stökkbreyttu músunum verið vegna vanhæfni músarinnar til að uppfylla auknar athygli kröfur við minnisbundna minni minnis sem afleiðing af synaptískum dópamíntruflunum.
Okkar uppgötvun að ójafnvægi í dópamíni leiddi til halla á minni var einnig athyglisvert í ljósi klínísks vitglöps sem kom fram hjá Parkinson sjúklingum. Þessir sjúklingar virðast venjulega hafa getu til að læra, treysta og geyma nýtt minni en eru mjög skertir í að sækja minningar sérstaklega undir utanaðkomandi ytri vísbendingum eða sjálfsvígri innköllun [34], [35]. Þessi halli er sérstaklega mikill þegar skýrar vísbendingar voru fjarverandi [8], [23], [34]-[36]sem bendir þar með frekar til þess að dópamín gæti verið þátttakandi í minningarferlinu. Þessar tegundir annmarka á minningu minni hjá Parkinsonssjúklingum eru í andstæðum mótsskorti við minnisskortinn í öðrum taugaboðakerfum. [37] eða snemma vitglöp hjá Alzheimer sjúklingum sem eru venjulega skertir í að læra og treysta nýjar minningar en varðveita getu til að rifja upp gamlar minningar [34], [35]. Þetta sýnir nauðsyn þess að þróa mismunandi meðferðaráætlanir vegna mismunandi varnarleysi vegna mismunandi sameinda- og stundarferla innan minni hringrásar.
Sýning okkar á því að fullgera má mynstur með fullri björgun með inndælingu á halóperídól við innköllun styrkir hugmyndina um hlutverk jafnvægis dópamínmagns í minni. Þessi lyfjafræðilega björgunartilraun veitir frekari vísbendingar um tímabundna sérhæfingu sem veldur hlutkenndum halla sem byggir á hvíta. Það skal tekið fram að dópamín truflun í DAT+/− mýs og hjá Parkinson-sjúklingum eru mjög frábrugðnir hvor öðrum, en samt leiðir báðir til skorts á mynstri. Þessi algengi veitir sameiginlegan stuðning við þá hugmynd að viðkvæmt jafnvægi dópamínkerfisins skipti sköpum fyrir endurheimt minnis og ójafnvægi í báðar áttir (upp eða niður) myndi valda skorti á því að minnismynstur ljúki við innköllun. Mikilvægt er að við viljum benda á að núverandi greining okkar ætti ekki að vera túlkuð sem sönnunargögn fyrir notkun DAT stökkbreyttra músa sem Parkinsons sjúkdómslíkan. Á hinn bóginn, in vivo mæling á dópamíni í DAT arfhreinum knockout músum sýnir verulega minnkun á losun dópamíns sem örvast með örvun örvunar [38]-[40]. Þetta bendir til þess að hæfileikinn til að þýða taugastarfsemina springi í dópamínmerki á hinum ýmsu heilasvæðum knockout-músa geti verið skortur. Hugsanlegt er að skertar breytingar á dópamínhlutfalli geti leitt til breyttra lífeðlisfræðilegra breytinga á hleypumynstrum innan taugakerfanna sem taka þátt í vinnslu minni. Eins og er er ekki vitað hvort svipuð breyting á sér einnig stað í DAT arfblendnu rothögginu eða hjá Parkinsonsjúklingum.
Þrátt fyrir að lítið sé vitað um taugrásirnar sem eru gerðar virkar við endurköllun landupplýsinga, er líklegt að það ráði mörg svæði þar á meðal forstillta heilaberki, miðlæga tímabólgu og hippocampus. Þetta fellur vel að líffræðilegum sönnunargögnum um að framleiðsla dópamínvirkja frá miðlæga tegmentalsvæðinu vinni þungt að CA1 svæðinu og legslímhúð.[13], [28]. Þessi forrétthyrndur-hippocampal-VTA lykkja getur gegnt lykilhlutverki við að búa til samhengislegan kunnugleika sem aftur stuðlar að því að mynstri ljúki við hluta minnisbundinnar landbundins minnis með því að auðvelda dópamínstýrða athygli [3], [14], [26], [28]. Það mun vera mikilvægt í framtíðarrannsóknum að skilgreina frekar líffærafræðilega staðina sem sá halli á sést frá munstri er upprunninn. Sérstaklega væri fróðlegt að rannsaka staðsetningar umsækjenda, svo sem fremri heilabark, heilaberki og hippocampus með lyfjafræðilegum, erfðafræðilegum og stórum stíl upptökuaðferðum in vivo [11], [41]-[44]. Það er einnig mikilvægt að meta hvort erfðabætur eða hægar breytingar á stökkbreyttu heila stuðli að minnkandi halla. Það eru einnig vísbendingar um að önnur taugaboðakerfi geti einnig haft gagnrýninn þátt í því að stjórna minni [3], [37], [45], [46], og það væri mjög fróðlegt að skoða og bera saman kraftmiklar samspil þeirra milli lokunar mynstrinu með kveikju af stað og að fullu endurheimt minni. Að lokum bendir rannsókn okkar til þess að viðkvæmt jafnvægi í dópamínmagni sé lykilatriði fyrir að klára munstur meðan á endurminningum tengdri landsminni stendur.
Efni og aðferðir
Siðareglur
Öll dýrarannsóknir sem lýst er í rannsókninni hafa verið framkvæmdar samkvæmt leiðbeiningum NIH og samþykktar af IACUC stofnananefndinni í Medical College of Georgia (Samþykki AUP númer: BR07-11-001).
Framleiðsla og arfgerðir á stökkbreyttum músum
DAT músin voru örlát gjöf frá rannsóknarstofu Dr. XiaoXi Zhuang við háskólann í Chicago. Ræktun og arfgerð DAT arfblendna rothöggsmúsa eru þau sömu og lýst er [6]. Í tilraunum okkar voru bæði karlkyns og kvenkynsmús jafnt notaðar í hlutfallinu 1![[hlutfall]](http://www.ncbi.nlm.nih.gov/corehtml/pmc/pmcents/x2236.gif){kind=small}
1. PCR fyrir DAT+/− músum var fylgt eftir með bókun eins og lýst er [6]. Öllum músunum var haldið við venjulegar aðstæður (23.1 ° C, 50.5% rakastig) í dýraaðstöðu læknaskólans í Georgíu. Allar tilraunir voru gerðar í hljóðeinangruðu og sérhæfðu atferlisherbergi. Allir tilraunamenn voru blindir fyrir arfgerð hvers dýrs.
Verkefni fyrir viðurkenningu á nýjum hlutum
Tilraunaaðferðin var sú sama og áður var lýst [37], [47]. Í stuttu máli voru músir aðskildar fyrir sig í opnum reit (20 × 20 × 10 háar tommur) í 3 daga. Á æfingum var tveimur nýjum hlutum komið fyrir á víðavangi og dýrið var leyft að kanna í 15 mín. Tíminn sem var notaður til að skoða hvern hlut var skráður. Í einnar klukkustundar innköllunarprófunum var dýrinu komið aftur í sama kassa, þar sem einn af kunnuglegu hlutunum meðan á þjálfun stóð var skipt út fyrir nýjan hlut og leyft að kanna frjálslega í 15 mín. Valvísitala, hlutfall af tíma sem varið var til að skoða einhvern af tveimur hlutunum (æfingu) eða skáldsögunni (varðveislu) yfir heildartímann sem var kannaður báðum hlutunum, var notaður til að mæla viðurkenningar minni.
Opnir reitir og Rota-stangir próf
Samskiptareglur voru þær sömu og lýst var [48]. Til að mæla virkni víðavangsins voru mýs settar á opinn reit, úr 14 × 14 tommu svörtum kassa. Kassinn var merktur með 2 × 2 tommu litlum fermetra ristum (7 ferninga með 7 reitum með 49 ferninga samtals). Víðavangsvirkni dýra var mæld með fjölda krossa sem mýsnar hafa farið fram á 3 mínútna tímabilinu. Til að mæla Rota-stangarpróf voru mýsnar settar á hröðandi viðarstöng. Stöngin er 12 tomma að lengd og 1 tomma í þvermál. Upphafs snúningshraði var við 4 snúninga á mínútu og hraðaði síðan stöðugt í 40 snúninga á mínútu. Árangurinn var mældur með þeim tíma (í sekúndum) sem músum tókst að vera áfram á snúningsstönginni á annaðhvort fimm mínútna eða eins tíma innköllunarprófunum.
Hækkuð plús völundarhúspróf
Samskiptareglur voru þær sömu og lýst var [49]. Hækkað plús völundarhús er úr ryðfríu stáli, sem er málað svörtu, og samanstendur af fjórum handleggjum (tveir opnir án veggja og tveir lokaðir af 15.25 cm háum veggjum) 30 cm langur og 5 cm breiður. Hver armur völundarins er festur við traustan málmfætur þannig að hann er hækkaður 40 cm fyrir ofan borðið sem hann hvílir á. Virknin var tekin upp með stafrænni myndavél (Logitech myndavél, gerð nr. N231) sett 130 cm fyrir ofan völundarhús. Prófanir fóru fram undir svakalegu ljósi (ein 40-W og ein 60-W mjúk hvít ljósapera, bæði beygð til að skapa óbeina lýsingu á völundarhúsinu) á léttu stigi hringrásarinnar (milli 0900 h og 1400 h). Völundarhúsið var hreinsað með 5% ediksýru á milli prófana. Hvítur hávaði (30 dB) grímur við óhreinan bakgrunnshljóð. Á prufudeginum voru dýr flutt inn í prófunarherbergið í búrum sínum og hvert par dýra var síðan fjarlægt úr búrinu sínu og sett í sérstakt búr í 5 mín áður en það var sett á völundarhús. Dýr voru sett hvert fyrir sig í miðju völundarhússins, þar sem höfuðstaða var í jafnvægi milli músa og hegðun var skráð í 5 mín. sá tími sem varið var í opnum handlegg og lokuðum handlegg (þegar allir fjórir lappir nagdýra eru á opnum eða lokuðum handlegg) voru skráðir og greindir.
Samhengi við óttaástand
Hræðsla var framkvæmd eins og áður hefur verið lýst [45]. Tilraunin var gerð í hræðsluaðstöðukerfi, hólf staðsett í hljóðdempuðum kassa með húsljósi á lofti og ryðfríu stáli gólfefni (Coulbourn Instruments, Whitehall, PA). Ristargólfið var sett upp á rafall og hljóðmerki kom frá hátalara sem festur var á vegg hólfsins. Allt áreiti var stjórnað sjálfkrafa með einkatölvu með grafískri stöðu forriti. Myndbandsmyndavél var sett fyrir framan búrið til að taka upp hegðun. Mýs voru meðhöndlaðar í 3 daga og síðan vana þær á æfingaklefann í 5 mín. Skilyrt áreiti (CS) sem notað var var 85 dB hljóð við 2.8 kHz, meðan óskilyrt áreiti (BNA) var stöðugt spæna fótaból við 0.8 mA fyrir 2 sek. Eftir eitt samhliða lokun CS / US paring var dýrið áfram í hólfinu í aðra 30 s til að mæla tafarlaust frystingu. Meðan á varðveisluprófinu stóð var hver mús sett aftur í sama hólf og frystingarviðbrögð voru skráð í 5 mín. (Samhengi við frystingu). Öll próf voru myndskeiðuð með rauðu ljósi. Heildarfrystitími var mældur sem vísitala óttaminnisins. Frysthegðun var skilgreind sem fullkominn hreyfingarskortur að undanskildum öndun. Frysthegðun var skoruð af hugbúnaði (Coulbourn Instruments) og breytt í frystingu (frystingu) 
= (heildarfrystitími / heildar prófunartími) × 100%].
Rýmis tilvísun minni próf
Landfræðilega viðmiðunarminniprófið var völundarhús völundarins. Við fylgjum bókuninni eins og áður hefur verið lýst af Nakazawa o.fl. [22]. Þjálfunin samanstóð af fjórum rannsóknum á dag, en ein klukkustund var á milli rannsókna. Hreyfing músa var rakin með vídeómyndavél og mæld með hugbúnaði (Noldul Information Technology, Hollandi). Flóttatíminn á pallinum sem og fjórðungsþráðurinn og gangan á pallinum voru allir skráðir og greindir. Sundlaugin er 118 cm í þvermál og pallurinn er 9.5 cm í þvermál. Fjögur rannsökunarpróf voru framkvæmd. Fyrsta rannsaka prófið (P1) var framkvæmt daginn eftir síðustu æfingu við skilyrði með fullum bendingum (dagur 11). Annað rannsakunarprófið (P2) var framkvæmt á degi 12 við skilyrði að hluta til (með því að fjarlægja þrjár af fjórum sjónrænu vísunum sem hékk á svarta fortjaldveggnum). Fyrir DAT+/− mýs, við gerðum þriðju rannsóknarrannsóknina (P3) á degi 13 við skilyrði með fullri vísbendingu og fjórðu rannsóknarrannsóknina (P4) á degi 14 við skilyrði að hluta til. Ein viðbót í viðbót (4 rannsóknir) af þjálfun var gefin 1 klukkustund eftir P1, P2 og P3 rannsaka próf, hvort um sig, til að vinna gegn allri útrýmingu sem kann að hafa átt sér stað meðan á rannsókninni stóð. Ennfremur, til að útiloka blandunaráhrif líklegs ofþjálfunar fyrir P4 (rannsaka próf með hlutkúpu og halóperidól sprautu), tókum við annan hóp DAT+/− mýs sem og stjórnun villtra tegunda þeirra í tveimur rannsóknarstofum í viðbót (P3 ′ og P4 ′ rannsóknum). P3 ′ rannsóknarprófið var framkvæmt einum degi eftir síðustu æfingu við skilyrði með fullum bendingum (dagur 10). P4 ′ rannsóknarprófið var framkvæmt á degi 11 við skilyrði að hluta til. Meðan á öllum prófunum okkar stóð var pallurinn fjarlægður og músunum var leyft að synda í lauginni í jafn mikinn tíma og notuð var við æfingar (60 sek.). Tíminn sem var í hverju fjórðungi var skráður. Til að endurheimta dópamínmagnið [6], [20], [21], mýs frá DAT+/− og samanburðarhópum var öllum sprautað í kviðarhol með annað hvort haloperidol (0.002 mg / kg líkamsþyngdar) eða með saltvatni 30 mínútum fyrir P4 og P4 ′ rannsóknarrannsóknirnar.
Data Analysis
Til að gera grein fyrir fylgni milli dýra á milli endurtekinna mælinga voru línulegar blönduð líkön notuð til að meta hegðunarárangur í völundarhúsi Morris-vatnsins, nýjum viðurkenningu á hlutum, óhefðbundinni hræðslu og rota-stangarprófa. Tukey – Kramer aðferðin var notuð til að ákvarða mikilvægi þessara atferlismælinga milli DAT+/− mýs og samanburðarfólk. Á opnum vettvangi og hækkuðum plús völundarhúsprófum var einhliða ANOVA og post hoc próf Dunnett notað til að ákvarða arfgerðaráhrif. Stöðugar breytur eru settar fram sem meðal- og staðalskekkja meðaltalsins (SEM). Gögn voru greind með SPSS útgáfu 13.0 (SPSS Inc., Chicago, IL). Mismunur var talinn marktækur þegar P <0.05.
Acknowledgments
Við þökkum Dr. Xiaoxi Zhuang frá háskólanum í Chicago fyrir að veita DAT+/− KO mýs og Brianna Klein fyrir tæknilega aðstoð við tilraunir.
Neðanmálsgreinar
Hagsmunaárekstra: Höfundarnir hafa lýst því yfir að engar hagsmunir séu til staðar.
Fjármögnun: Þessar rannsóknir voru studdar af fjármunum frá NIMH (MH060236), NIA (AG024022, AG034663 & AG025918), USAMRA00002, Georgia Research Alliance, og vísinda- og tækninefnd sveitarfélagsins í Sjanghæ (10140900500) (allt til JZT). National Science Foundation of China (81000592), Science and Technology Commission of Shanghai Municipality (10DZ2272200, 09DZ2200900, 10PJ1407500 and 10JC1411200), Shanghai Municipal Education Commission (11ZZ103) til FL og XMS. Fjárveitendur höfðu ekkert hlutverk í rannsóknarhönnun, gagnasöfnun og greiningu, ákvörðun um útgáfu eða undirbúning handritsins.
;
