Partea 2: Roluri distincte pentru domeniul deacetilazei HDAC3 în hipocamp și cortexul prefrontal medial în formarea și stingerea memoriei

Pentru mai multe informații:ali.ma@wecistanche.com

Vă rugăm să faceți clic aici pentru partea 3

Vă rugăm să faceți clic aici pentru partea 1

Apasa peBeneficiile extractului de Cistanche pentru îmbunătățirea memoriei

Rezultate

Exprimarea virusului mutant punctual AAV-HDAC3(Y298H)

Pentru a viza activitatea deacetilazei HDAC3, am dezvoltat un mutant punctual (Y298H) exprimat din virusul adeno-asociat (AAV2.1-HDAC3 (Y298H)-v5). Înlocuirea unei histidine cu o tirozină (Y298H) elimină activitatea enzimatică a HDAC3 (Kwapis și colab., 2017; Lahm și colab., 2007, Sun și colab., 2013). Am adăugat, de asemenea, o etichetă epitop V5 pentru a măsura imunoreactivitatea și a cuantifica expresia ARNm virală a mutantului punctual HDAC3 independent de HDAC3 endogen (Fig. 1A). Şoarecilor li s-au administrat perfuzii bilaterale fie cu virusul mutant punctual (AAV-HDAC3(Y298H)-v5), fie cu control (AAV-EV). Două săptămâni mai târziu (permițând exprimarea optimă (Barrett și colab., 2011; Kwapis și colab., 2017, McQuown și colab., 2011; Rogge și colab., 2013), șoarecii au fost sacrificați și V5 și HDAC3 au fost măsurate prin imunoreactivitate și RT-qPCR Pentru a confirma că infuziile noastre virale vizează DH, am evaluat imunoreactivitatea la epitopul V5 pe AAV-HDAC3(Y298H).Am observat transducția cu succes a AAV-HDAC3(Y298H)-v5 în zonele CA1 și CA3 ale DH. a tuturor animalelor infuzate cu virus mutant punctual, fără colorare cu V5 la animalele perfuzate cu virusul de control AAV-EV (Fig. 1B). De asemenea, am măsurat V5 și HDAC3 de tip sălbatic în țesutul DH utilizând RT-qPCR. Primerii atât împotriva V{{ 49}}conținând transcriptul HDAC3(Y298H) și transcriptul endogen Hdac3 (care recunoaște atât Hdac3 endogen, cât și ARNm Hdac3(Y298H)-v5 mutant) au confirmat niveluri semnificativ mai mari la șoarecii cărora li s-a administrat AAV-HDAC3(Y298H)-v5: 7)=4,14; * p < 0,01,="" vector="" gol="" n="5;" y298h="" n="4;" hdac3:="" t(9)="3,12," *="" p="" {{="" 76}}.012,="" empt="" y="" vector="" n="6;" y298h="" n="6)" (fig.="" 1c,="">

Blocarea activității HDAC3 în hipocampul dorsal cu AAV-HDAC3(Y298H)-v5 îmbunătățește memoria pe termen lung pentru localizarea obiectelor

Studiile anterioare au arătat că inhibarea HDAC3 îmbunătățeștememorieastfel încât un eveniment de învățare subprag care nu ar avea ca rezultat pe termen lungmemoriese transformă într-un eveniment care duce pe termen lungmemorie(McQuown et al., 2011; Malvaez et al., 2013). To test whether the deacetylase-dead point mutant version ofHDAC3 affects long-term memory, mice received bilateral infusions of either the point mutant virus ((AAV-HDAC3(Y298H)- v5) or control (AAV-EV). Two weeks later, mice were trained on the OLM task. During training, mice were placed in an arena with two identical objects for a 3 min training session, which does not result in long-term memory (Stefanko, et al, 2009; Malvaez et al., 2013), and then tested 24h later in the same arena with one familiar object moved to a novel location (Fig. 2A). In this experiment as well as all subsequent experiments, every animal included in the behavioral analyses had viral infusion confirmed by immunohistochemistry. Empty Vector mice did not show significant discrimination (DI = 3.66 ± 3.4%, t(12) = 1.085, p>{{0}}.1, n=8) confirmând că 3 min a fost o perioadă de antrenament sub prag (Fig. 2B). În schimb, șoarecii Y298H au arătat o memorie semnificativă pentru locația obiectului, evident printr-un indice de discriminare semnificativ mai mare (DI=28,76 ± 4,45 la sută; t(12)=4,587, * p < {{20="" }}.001,="" n="6;" fig.="" 2b).="" grupurile="" nu="" au="" diferit="" în="" timpul="" total="" de="" explorare="" a="" celor="" două="" obiecte="" (t(12)="1.024;" p=""> 0.05; Fig. 2C).

Apoi, am folosit un nou grup de animale pentru a testa dacă infuzarea virusului mutant punctual în DH a afectat pe termen lung.memorieîntr-o sarcină standard de recunoaștere a obiectelor noi (ORM; Fig. 2D).

În această sarcină, unul dintre obiectele familiare este înlocuit cu un obiect nou, dar nu există nicio schimbare în context sau locație a obiectului. După cum se arată în Fig. 2E, după antrenamentul sub prag (3 min), atât șoarecii Empty Vector cât și Y298H au petrecut cantități similare de timp atât cu obiectele familiare, cât și cu cele noi în ziua testului (t(14)=0.55; p > 0.05, Vector gol n=9; Y298H n=7). Grupurile nu au diferit în timpul total de explorare a celor două obiecte (t(14)=0.88; p > 0.05; Fig. 2F). Împreună, datele din Figura 2 sugerează că infuzarea virusului HDAC3 mutant punct mort de deacetilază în DH are ca rezultat o îmbunătățire selectivă a pe termen lung.memoriepentru locația obiectului (Fig. 2B), dar nu și obiectul în sine (Fig. 2E).

Întreruperea activității HDAC3 în hipocampul dorsal cu AAV-HDAC3(Y298H)-v5 nu are niciun efect asupra formării memoriei asociate cocainei

S-a demonstrat la șobolani că DH joacă un rol în medicamentele asociatememorieproceselor. În mod specific, s-a demonstrat că leziunile excitotoxice ale DH la șobolani perturbă achiziția de cocaină-CPP (Meyers și colab., 2003). Având în vedere propria noastră constatare inițială care arată că manipularea HDAC3 în hipocamp afectează memoria pe termen lung pentru localizarea obiectului (Fig. 2B) și dovezi care sugerează că DH joacă un rol în medicamentele asociate.memorieformation, we set out to examine whether disrupting HDAC3 activity in the DH with AAV-HDAC3(Y298H)- v5 would affect the acquisition of cocaine-CPP. The schematic ofthe CPP procedure is shown in Fig. 3A (fully described in Materials and Methods). The training dose of cocaine- HCl used for this14 experiment as well as all future acquisition experiments was 5 mg/kg. We used this lower dose in order to avoid a ceiling effect (see Rogge et al., 2013). Neither the Empty Vector nor the Y298H group displayed an initial preference for either context before conditioning (pre-test: Empty vector: t(14) = 0.347; Y298H: t(14) = 1.841, p>{{0}}.05). După condiționarea cu două perechi de cocaină, atât grupul Empty Vector, cât și grupul Y298H au stabilit o preferință pentru mediul împerecheat cu cocaină la post-test (Fig. 3B). Un ANOVA cu măsuri repetate în două sensuri a relevat un efect principal semnificativ al condiționării (F(1,28)=16.36, p < 0.001)="" dar="" fără="" grup="" (f(1,28)="0.18," p=""> 0,05) și nicio interacțiune tratament cu test (F(1,28)=0.05, p > 0,05). Bonferronipost-hocanaliza nu a arătat nicio diferență între șoarecii Empty Vector și Y298H la pre-test (t(56)=0.47, p > 0,05) sau post-test (t(56)=0.19, p > 0,05, n=15 per grup) (Fig, 3B). Aceste rezultate demonstrează că infuzia de AAV-HDAC3(Y298H) în DH nu a avut niciun efect asupra achiziției de cocaină asociată.memorie.

Eliminarea HDAC3 în hipocampul dorsal nu are niciun efect asupra formării cocainei asociateMemorie

Apoi am examinat dacă ștergerea întregii gene Hdac3 din DH ar afecta cocaina asociatămemorieformare. În acest experiment, delețiile homozigote specifice DH ale Hdac3 au fost generate la șoarecii adulți. Deoarece HDAC3 este exprimat în neuroni, oligodendrocite și glia (Broide și colab., 2007; Baltan și colab., 2011), utilizarea serotipului AAV 2.1, care transduce de preferință neuronii (Burger și colab., 2004), a permis ștergerea Hdac3 în mod specific în neuroni. De asemenea, am folosit CAMKII-Cre și promotorul CAMKII ar trebui să limiteze expresia Cre la neuronii excitatori ai creierului anterior (Kojima și colab., 1997). Șoarecii Hdac3 plus / plus și Hdac3flox/flox au fost supuși CPP indus de cocaină pentru a examina efectul ștergerii Hdac3 specifice DH asupra formării memoriei CPP. Schema procedurii CPP este prezentată în Fig. 4A. După cum se arată în Fig. 4B, atât șoarecii Hdac3 plus/plus, cât și Hdac3flox/flox

a stabilit o preferință pentru mediul pereche de cocaină la post-test. Când datele au fost analizate prin ANOVA factorială (tratament × genotip), a existat un efect principal semnificativ al condiționării (F(1,21)=12.03, p <0. 01),="" dar="" nu="" genotipul="" (f(1,21)="" {{10}}.52,="" p=""> 0.{05) și nicio interacțiune (F (1,21)=0.12, p > 0.05). Bonferronipost-hocanaliza nu a arătat nicio diferență între șoarecii Hdac3 plus/plus și Hdac3flox/flox la pre-test (t(42)=0.80, p > 0,05) sau post-test (t(42) {{31} }.42, p > 0.05, Hdac3 plus / plus n=12, Hdac3flox/flox n=11) (Fig, 4B). Amploarea deleției HDAC3 la șoarecii Hdac3flox/flox este prezentată în Fig. 4C. Infuziile virale și delețiile focale au fost bilaterale, iar ștergerile Hdac3 au fost limitate la DH la toți șoarecii Hdac3flox/flox incluși în datele prezentate în figurile ulterioare. Pentru a confirma că infuzia noastră virală a vizat în mod corespunzător DH și a dus la ștergerea Hdac3, am măsurat imunoreactivitatea la HDAC3. Fig. 4C prezintă expresia HDAC3 în DH după colorarea prin imunofluorescență cu anticorp anti-HDAC3. Colorația DAPI a confirmat prezența nucleelor ​​în DH-ul ambelor genotipuri. Imunoreactivitatea HDAC3 cuantificată în DH a tuturor șoarecilor Hdac3 plus/plus și Hdac3flox/flox utilizați în acest studiu este prezentată în Figura 4D. Imunoreactivitatea HDAC3 a fost redusă semnificativ la DH de șoareci Hdac3flox/flox comparativ cu Hdac3 plus/plus (procentul mediu de Hdac3 plus/plus ±sem: Hdac3 plus/plus=100±26,0; Hdac3flox/flox=30,2 ±7,8, t(9)= 2.790, * p <>

Întreruperea activității HDAC3 în PrL cu AAV-HDAC3(Y298H)-v5 nu are niciun efect asupra formării memoriei asociate cocainei

Apoi, am testat dacă întreruperea activității HDAC3 în cortexul prelimbic (PrL) cu HDAC3-(Y298H)-v5 ar afecta cocaina-CPPmemorieformare. S-a demonstrat că PrL joacă un rol critic în achiziția de cocaină-CPP (Isaac și colab., 1989; Tzschentke și Schmidt 1998, 1999). În plus, neuroplasticitatea cortexului prefrontal poate fi alterată în mod anormal de droguri de abuz, cum ar fi cocaina, prin reglarea expresiei genelor (Krasnova și colab., 2008; Marie-Claire și colab., 2003). Astfel, am emis ipoteza că activitatea deacetilazei HDAC3 poate juca un rol critic în PrL pentru cocaină asociată.memorieformation. The schematic ofthe CPP procedure was the same as in Fig. 3 and the schematic is depicted in Fig. 5A. Neither the Empty Vector nor the Y298H group that received an infusion the AAV-HDAC3-(Y298H)-v5 virus displayed an initial preference for either context before conditioning (pretest: Empty Vector: t(11) = 0.166; Y298H: t(11) = 0.655, p>{{0}}.1). După condiționarea cu două perechi de cocaină, atât grupul Empty Vector, cât și grupul Y298H au stabilit o preferință pentru mediul împerecheat cu cocaină la post-test (Fig. 5B). Un ANOVA cu măsuri repetate în două sensuri a relevat un efect principal semnificativ al condiționării (F(1,22) {{10}}.10, p <0.{{ 44}}001),="" dar="" nu="" grupul="" (f(1,22)="0.11," p=""> 0.05) și nicio interacțiune tratament cu test (F(1,22)=0.10, p > 0,05). Bonferronipost-hocanaliza nu a arătat nicio diferență între șoarecii AAV-EV și HDAC3(Y298H)-v5 la pre-test (t(44)=0.11, p > 0,05) sau post-test (t(44) {{ 42}}.45, p > 0.05, n=12 per grup) (Fig. 5B). Pentru a confirma că infuziile noastre virale vizează în mod specific PrL, am măsurat imunoreactivitatea la epitopul V5 pe AAV-HDAC3 (Y298H). Am observat transducția cu succes a AAV-HDAC3(Y298H)-v5 a tuturor animalelor infuzate cu virus mutant punctual în PrL, evitând în același timp răspândirea în regiunea cortexului infralimbic (IL) a cortexului prefrontal medial (mPFC). După cum era de așteptat, nu a fost observată nicio colorare cu V5 la animalele perfuzate cu virusul de control AAV-EV (Fig. 5C). Figura 5D ilustrează infuzia virală țintită în PrL. Perfuzia a fost limitată la PrL la toate animalele incluse în datele prezentate. Aceste rezultate demonstrează că, la fel ca infuzia DH, AAV-HDAC3(Y298H) în PrL, nu a avut nici un efect asupra dobândirii memoriei asociate cocainei.

Blocarea activității HDAC3 în cortexul infralimbic cu AAV-HDAC3(Y298H)-v5 nu are niciun efect asupra dispariției memoriei asociate cocainei

Apoi, am examinat dacă blocarea selectivă a activității deacetilazei HDAC3 în IL crește extincția cocainei-CPP. S-a demonstrat că IL este implicat în extincția căutării de cocaină (LaLumiere și colab., 2010; Peters și colab., 2008, 2009). Animalele au fost supuse condiționării cu cocaină-CPP cu o doză de antrenament de cocaină-HCl de 20 mg/kg. Motivul pentru această doză mai mare de cocaină în acest experiment de extincție, precum și în toate studiile ulterioare de extincție a fost acela de a preveni efectele de etaj de extincție și de a stabili o preferință suficient de puternică care ar putea rezista în cele două săptămâni necesare pentru exprimarea virală după infuzia virusului. După condiționarea cocaină-CPP, animalele au arătat o preferință semnificativă la post-testul 1 (post-testul 1; t(64)=15.11; p < 0.001).="" apoi="" am="" infuzat="" bilateral="" hdac3(y298h)-v5="" sau="" aav-ev="" în="" il="" și,="" șoarecii="" au="" fost="" supuși="" testelor="" post-test="" fără="" medicamente="" (antrenament="" de="" extincție)="" la="" două="" săptămâni="" după="" perfuzii="" (fig.="" 6a).="" întreruperea="" activității="" hdac3="" în="" il="" cu="" hdac3="" (y298h)="" nu="" a="" avut="" niciun="" efect="" asupra="" stingerii="">memorie. Folosind un ANOVA cu măsuri repetate în două sensuri, am găsit un efect principal semnificativ al testului (F (1, 155)=35.91, p< 0.001),="" as="" expected,="" but="" no="" significant="" treatment-by-test="" interaction="" (f="" (5,="" 155)="0.62," p=""> 0.05) nor main treatment group effect (F (1, 31) = 0.75, p>0.05) (AAV-EV: n=17, HDAC3(Y298H)-v5: n=16 per grup) (Fig. 6B). Pentru a confirma că infuziile noastre virale vizează în mod specific infralimbic, am măsurat imunoreactivitatea la epitopul V5 pe AAV-HDAC3 (Y298H). Am observat transducția cu succes a AAV-HdAC3(Y298H)-v5 a tuturor animalelor infuzate cu virus mutant punctual în întreaga IL, evitând în același timp răspândirea în regiunea PrL a mPFC. Nu a fost observată nicio colorare cu V5 la animalele perfuzate cu virusul de control AAV-EV (Fig. 6C). Figura 6D prezintă infuzia virală vizată în IL. Perfuzia a fost limitată la IL la toate animalele incluse în datele prezentate.

Blocarea activității HDAC3 în hipocampul dorsal cu AAV-HDAC3(Y298H)-v5 facilitează extincția memoriei asociate cocainei

Apoi, am examinat dacă blocarea selectivă a activității deacetilazei HDAC3 în DH îmbunătățește extincția cocainei-CPP. După cum s-a descris mai sus, animalele au fost supuse condiționării cu cocaină-CPP și au arătat o preferință semnificativă la post-testul 1 (post-testul 1; t(42)=9.79; p <0.0001). apoi="" am="" infuzat="" bilateral="" hdac3(y298h)-v5="" sau="" aav-ev="" în="" dh="" și="" am="" avut="" animalele="" supuse="" post-testelor="" fără="" medicamente="" (antrenament="" de="" extincție)="" la="" două="" săptămâni="" după="" perfuzii="" (fig.="" 7a).="" întreruperea="" activității="" hdac3="" în="" dh="" cu="" hdac3(y298h)="" a="" dus="" la="" o="" extincție="" semnificativă="" a="" cpp="" la="" post-testul="" 2,="" după="" cum="" a="" arătat="" anova="" care="" compară="" scorul="" de="" preferință="" (ps)="" al="" grupurilor="" aav-ev="" și="" hdac3(y298h)-v5="" în="" cadrul="" post-testelor.="" 1="" și="" 2="" care="" arată="" un="" efect="" principal="" semnificativ="" al="" testului="" (f="" (1,="" 20)="25.58,">< 0.001)="" and="" a="" significant="" treatment-by-test="" interaction="" (f="" (1,="" 20)="5.67," p="0.02)." both="" the="" aav-ev="" control="" and="" the="" hdac3(y298h)="" animals="" showed="" similar="" cpp="" preferences="" on="" post-test="" 1,="" but="" after="" viral="" manipulation,="" the="" animals="" that="" received="" the="" point="" mutant="" virus="" showed="" a="" significant="" decrease="" in="" ps="" on="" post-test="" 2="" compared="" to="" the="" aav-ev="" control="" animals="" as="" shown="" by="" bonferronipost-="" hocanalysis="" (t(40)="2.73," p="0.02;" aav-ev="" n="10," hdac3(y298h)-v5="" n="12)" (fig,="" 7b).these="" findings="" demonstrate="" that="" mice="" infused="" with="" aav-hdac3(y298h)-v5="" showed="" enhanced="" extinction="" of="" cocaine-associated="">

Discuţie

S-a demonstrat că administrarea sistemică a unui inhibitor HDAC3-selectiv îmbunătățește localizarea pe termen lung a obiectuluimemorieprecum şi stingerea cocainei asociatememorie(Malvaez et al., 2013). În plus, inhibarea HDAC3 promovează un model distinct de acetilare a histonelor legat de expresia genelor în hipocamp și cortexul infralimbic (Malvaez și colab., 2013). Laboratorul nostru a examinat rolul HDAC3 în DH și nucleus accumbens în OLM, precum și cocaină asociatămemorie, respectiv (McQuown et al., 2011; Rogge et al., 2013). Cu toate acestea, a rămas neclar dacă domeniul deacetilazei HDAC3 este sau nu necesar pentru aceste procese de memorie în anumite regiuni ale creierului. Aici, am examinat rolul specific pe care îl joacă domeniul deacetilazei HDAC3 în formarea pe termen lung a OLM, formarea memoriei asociate cu contextul cocainei, precum și stingerea cocainei asociate cu contextul.memorie.

În aceste experimente, am folosit un virus mutant punct mort de deacetilază (AAV-HDAC3(Y298H)-v5 care blochează selectiv activitatea deacetilazei HDAC3 (Lahm et al., 2007; Sun et al., 2013). Am descoperit că blocarea selectivă domeniul deacetilază al HDAC3 în DH a crescut pe termen lungmemoriepentru locația obiectului după o perioadă de antrenament subprag. Această constatare a fost specifică formării memoriei locației obiecției, deoarece domeniul deacetilazei HDAC3 din DH părea să nu joace niciun rol în achiziția/consolidarea cocainei asociate.memorieformare. De asemenea, am investigat rolul HDAC3 în cortexul prelimbic în ceea ce privește formarea memoriei cocaină-CPP și am constatat că activitatea deacetilazei HDAC3 în acea regiune a creierului nu părea a fi critică pentru achiziția memoriei cocaină-CPP. În cele din urmă, am constatat că blocarea activității HDAC3 în DH a facilitat și dispariția cocainei-CPP, în timp ce aceeași manipulare nu a avut niciun efect în cortexul infralimbic, o regiune implicată în învățarea extincției (Quirk și colab., 2000; Quirk și colab. , 2006; Lebrón și colab. 2004; Sierra-Mercado și colab., 2006; Laurent și Westbrook, 2009). Aceste rezultate sugerează că domeniul deacetilazei HDAC3 joacă un rol selectiv în anumite regiuni ale creierului care stau la baza formării memoriei pe termen lung a locației obiectului, precum și a formării și dispariției memoriei asociate cocainei.

Am arătat recent că acest virus specific mutant de deacetilază-punct mort blochează activitatea deacetilazei HDAC3 și promovează acetilarea histonelor induse de învățare (Kwapis et al., 2017). Kwapis şi colab. (2017) au descoperit că blocarea selectivă a activității HDAC3 deacetilazei fie în DH, fie în nucleul bazal al amigdalei a sporit frica de context fără a avea un efect asupra fricii de ton. Cu toate acestea, blocarea activității HDAC3 în nucleul lateral al amigdalei a îmbunătățit tonul, dar nu se teme de contextul memoriei. Astfel, activitatea HDAC3 reglează diferite aspecte ale friciimemorieîn subregiunile bazale și laterale ale amigdalei. Împreună, constatările prezentate în Kwapis et al. (2017) împreună cu prezentul studiu arată că domeniul deacetilază al HDAC3 este important pentru procesele de memorie.

În contrast, Sun și colab. (2013) au arătat că domeniul deacetilază al HDAC3 este inutil pentru funcția HDAC3 în ficat. Ei au descoperit că un mutant HDAC3 mort de deacetilază a fost capabil să salveze aproape complet expresia genei lipogenice reprimate, precum și metabolismul lipidelor. În plus, ei au arătat că interacțiunea cu corepresorul NCOR este necesară pentru funcția independentă de deacetilază a HDAC3. Astfel, în ciuda dovezilor pentru rolul important al domeniului deacetilazei al HDAC3, HDAC3 are, de asemenea, roluri neenzimatice critice în procesele transcripționale.

În studiul nostru anterior, McQuown et al., (2011), am constatat că ștergerea focală a HDAC3 în DH are ca rezultat îmbunătățirea pe termen lung.memoriepentru OLM, dar nu pentru ORM. De asemenea, în studiul actual, am constatat că blocarea selectivă a activității deacetilazei HDAC3 (folosind un mutant punct mort al deacetilazei HDAC3) în DH a afectat OLM, dar nu a avut niciun efect asupra ORM. La rozătoare, implicarea hipocampului în recunoașterea obiectelor a constituit un punct de controversă (Mumby, 2001; Dere și colab., 2007; Winters și colab., 2008; Ennaceur 2010). Laboratorul nostru a găsit anterior o afectare semnificativă a ORM atunci când am folosit muscimol după antrenament pentru a inactiva hipocampul. Cu toate acestea, atunci când hipocampul a fost inactivat înainte de extragerea ORM, nu a fost observat niciun efect (Haettig și colab., 2011). Prin urmare, se pare că hipocampul este necesar pentru consolidarea, dar nu pentru recuperarea ORM în aceeași sarcină de șoarece utilizată în studiul actual. Mai multe studii din laboratorul nostru (Barret et al., 2011; McQuown et al., 2011; Vogel-Ciernia et al., 2013) și altele (Balderas et al., 2008) demonstrează în mod similar că o manipulare a hipocampului dorsal afectează doar OLM și nu ORM. În experimentele noastre, manipulăm o genă de interes (CBP, Barrett et al., 2011; HDAC3, McQuown et al., 2011; BAF53b, Vogel-Ciernia et al., 2013), care lasă comunicarea între DH și alt creier regiunile intacte, perturbând selectiv plasticitatea locală. În mod similar, blocarea sintezei proteinelor cu anisomicină nu reușește să afecteze consolidarea ORM (Balderas și colab., 2008). Blocarea activității hipocampului cu muscimol, pe de altă parte, afectează consolidarea ORM. Muscimolul inactivează celulele hipocampului, împiedicând comunicarea cu regiunile cheie ale creierului necesare pentru achiziția/consolidarea ORM. Astfel, se pare că manipularea expresiei genelor sau blocarea sintezei proteinelor în cadrul DH nu este suficientă pentru a perturba mecanismele de achiziție/consolidare necesare memoriei pe termen lung pentru recunoașterea obiectelor. Într-adevăr, studiile au sugerat că pe termen lungmemoriepentru recunoașterea obiectelor se bazează pe cortexele peri-postrhinale și insulare, mai degrabă decât pe DH (Balderas et al., 2008; Roozendaal et al., 2010).

Studiile anterioare din laboratorul nostru au folosit inhibitori HDAC3 administrați sistemic pentru a bloca în mod acut activitatea enzimatică HDAC3 (Malvaez și colab., 2013). Aici, folosim manipulări virale pentru a inhiba în mod cronic activitatea deacetilazei HDAC3. Această inhibiție cronică poate permite mecanismelor compensatorii să vină la bord în regiunea creierului în care a fost efectuată manipularea noastră, rezultând în învățare normală. Domeniul deacetilazei HDAC3 din DH poate juca un rol în extincția cocainei-CPPmemorie, deoarece infuzarea virusului HDAC3 mutant punctual în DH a dus la extincția facilitată. Este interesant de observat că blocarea activității deacetilazei HDAC3 în DH a îmbunătățit învățarea extincției, dar nu a avut niciun efect asupra achiziției/consolidării folosind modelul CPP. O posibilă explicație pentru aceasta este că se crede că învățarea care are loc în timpul dispariției este mai susceptibilă la manipulări în comparație cu condiționarea inițială. Studiile au arătat că rata de extincție poate fi mai lentă decât rata de achiziție inițială (Rescorla, 2002), sugerând că extincția este mai dificilă și, prin urmare, mai susceptibilă la perturbare. Acest lucru pare destul de plauzibil când vine vorba de amintiri robuste asociate cocainei, deoarece Neurobiol LearnMem original. Manuscris de autor; disponibil în PMC 2018 01 noiembrie.

formarea acestor amintiri implică puternicul psihostimulant cocaină, făcând mai ușor pentru animale să formeze acest originalmemoriefață de o extincție ulterioarămemorie.

În ceea ce privește achiziția/consolidarea amintirilor asociate medicamentelor, am constatat că, indiferent dacă am folosit un virus mutant punct mort de deacetilază sau am șters întreaga genă Hdac3 folosind ștergerea Hdac3 homozigotă în DH, manipulările noastre nu au avut niciun efect asupra achiziției/consolidării. de cocaină-CPPmemorie. DH a fost corelat cu procesarea informațiilor (pentru revizuire, vezi Fanselow și Dong 2010) și s-a demonstrat că leziunile excitotoxice ale DH la șobolani perturbă achiziția de cocaină-CPP (Meyers și colab., 2003). Deși DH s-a sugerat să joace un rol în exprimarea căutării de cocaină indusă de contextul drogurilor (Fuchs et al., 2005; 2007) și este necesar pentru procesarea informațiilor contextuale, DH nu este necesar pentru asocierea unei persoane condiționate auditive. stimulul cu stimulul necondiționat, conform literaturii de frică (Maren 2001). Astfel, în timp ce DH procesează informații despre context, nu se crede că acesta este locul convergenței asociative între context și șoc (Maren 2001). Prin urmare, deși HDAC3 pare să joace un rol necesar în achiziția/consolidarea memoriei cocaină-CPP în regiuni ale creierului, cum ar fi nucleul accumbens, care joacă un rol central în circuitele de recompensă și este mediatorul principal al proprietăților de întărire ale drogurilor de abuz și asociative. procesarea stimulilor condiționati perechi de droguri (Parkinson și colab., 1999; Kalivas și McFarland, 2003; Rogge și colab., 2013), descoperirile noastre prezente sugerează că domeniul deacetilazei HDAC3 în DH nu pare să medieze formarea cocainei. -asociatamintiri.

Rezultatele noastre arată că regiunea deacetilazei HDAC3 joacă un rol în anumite regiuni ale creierului implicate în extincția cocainei asociate.memorie. Am investigat mai întâi rolul activității enzimatice HDAC3 în cortexul infralimbic, deoarece această regiune a creierului a fost considerată un loc central pentru dispariția amintirilor (Peters și colab., 2008; LuLumiere și colab., 2010). Stafford și colab. (2012) au evidențiat rolul mecanismelor de deacetilare a histonelor în IL în extincția fricii, arătând că inhibitorul de deacetilază a histonelor de clasa I NaB a dus la extincție îmbunătățită atunci când a fost infuzat în IL, dar nu în PrL. Când am infuzat virusul HDAC3 mutant punctual în IL, nu am găsit niciun efect asupra ratei de dispariție a memoriei asociate cocainei. Familia HDAC de clasă I este formată din HDAC-1, -2, -3 și -8 (Haberland și colab., 2009). Ressler și colegii (2015) au descoperit că inhibitorul HDAC{-1, -2 și -3, RGFP963, îmbunătățește consolidarea stingerii fricii semnalate, dar RGFP966, un inhibitor selectiv al HDAC3, nu a făcut-o. . Mai mult, Rumbaugh et al. (2015) au arătat că RGFP963 și un alt inhibitor HDAC-1, -2 și -3, RGFP968, au fost cele mai eficiente în stimularea sinaptogenezei, în timp ce RGFP966 a fost ineficient. Aceste rezultate evidențiază diferențele importante în constatările observate, în funcție de faptul dacă domeniul deacetilazei HDAC3, întreaga familie HDAC de clasa 1 sau un subset de HDAC de clasă I sunt vizate și sugerează că țintirea mai multor izoforme ale HDAC de clasă I poate produce efecte mai puternice asupra procesele de învățare și memorie.

În concluzie, descoperirile noastre evidențiază rolul domeniului deacetilazei HDAC3 în anumite regiuni ale creierului implicate în localizarea obiectului.memorieși formarea și stingerea cocainei asociatememorie. Este important de menționat că studiile anterioare au vizat HDAC3 în mod acut folosind manipulări sistemice care traversează bariera hematoencefalică și vizează multe regiuni ale creierului (de exemplu, Malvaez și colab., 2010, 2013; Stafford și colab., 2012). Aici, arătăm modul în care manipularea cronică a regiunii deacetilazei HDAC3 în regiunile cheie ale creierului implicate în învățarea locației obiectelor și formarea și extincția amintirilor asociate cocainei afectează aceste procese de memorie. Descoperirile noastre extind descoperirile anterioare conform cărora activitatea deacetilazei HDAC3 joacă un rol critic în procesele de memorie pe termen lung și vorbește despre rolul specific al activității HDAC3 deacetilazei în ceea ce privește ambele regiuni ale creierului, precum și procesul de memorie.