Partea a 2-a: Identificarea neuronilor dopaminergici care pot stabili memoria asociativă și pot opri expresia comportamentală a acesteia

Mar 19, 2022

A lua legatura:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Analiza dendrogramei. Dendrogramele neuronilor sunt schițe 2D ale reconstrucțiilor neuronilor 3D de la Eichler și colab. (2017). Ca versiuni „liniarizate”, aplatizate ale neuronilor complecși din punct de vedere morfologic, dendrogramele sunt vizualizări compacte care servesc la afișarea distribuției spațiale a sinapselor. Detaliile algoritmului de desenare a dendrogramei au fost descrise de Strauch et al. (2018). Pe scurt, dendrogramele sunt schițe de neuroni corecte din punct de vedere topologic, cu o ramură primară dominantă desenată ca o linie dreaptă și ramuri laterale mai scurte deviate la unghiuri stereotipe și îndreptate în sus și în jos într-un mod alternativ pentru a evita suprapunerea. Acestea sunt desenate astfel încât distanțele lungimii cablurilor și pozițiile sinapselor să fie aproximativ corecte. Ușoare modificări pentru a îmbunătăți lizibilitatea implică o rearanjare automată a simbolurilor sinapselor pentru a rezolva dezordinea și suprapunerea (Strauch et al., 2018).

Pentru analiza organizării sinaptice, am calculat o matrice de distanță (sinapsă) care conține distanțe geodezice (adică, distanța ca „lungimea cablului” de-a lungul neuronului) între locațiile tuturor sinapselor de pe neuron. Distanțele geodezice au fost calculate ca distanțe euclidiene în coordonatele 3D ale neuronului reconstruit prin traversarea de-a lungul ramurilor neuronului. Am grupat locațiile sinapselor cu gruparea de analiză divizionară (DIANA) (Kaufman, 2005) care operează pe matricea distanței geodezice. Pe baza analizei scorului siluetei, am setat numărul de clustere per neuron la 10. Clustere care nu conțineau toate cele patru clase de sinapse de interes (KC!DAN-i1, DAN-i1!KC, DAN-i1!MBON-i1 stânga, DAN-i1!MBON-i1 dreapta) au fost eliminate din analiză. Pentru fiecare cluster, un punct central a fost definit ca cea mai centrală sinapsă a clusterului, așa cum a fost determinată prin partiționarea în jurul grupării medoide (PAM cu cluster k=1) (Kaufman, 2005) pe baza distanțelor sinapselor geodezice din cluster. În cele din urmă, am determinat distanțele geodezice dintre toate sinapsele și punctul central al clusterului.

Cistanche-improve memory13

Cistanche poate îmbunătăți memoria

Proiectare experimentală și analiză statistică. Au fost utilizate teste neparametrice cu două cozi, iar ipotezele statistice pentru aceste teste au fost îndeplinite pe tot parcursul. Când au fost efectuate mai multe comparații în cadrul unei singure analize, a fost aplicată o corecție Bonferroni-Holm pentru a menține rata de eroare la nivel de experiment la 5% (Holm, 1979). Toate testele statistice efectuate și rezultatele acestora sunt raportate în Fig. 1-1 cu date extinse împreună cu datele sursă.

Pentru toate experimentele comportamentale, valorile au fost comparate în mai multe grupuri cu teste Kruskal-Wallis. În caz de semnificație, comparațiile ulterioare pe perechi au folosit testele Mann-Whitney U. Pentru a testa dacă valorile unui grup dat diferă de zero, s-au folosit teste de semn cu un singur eșantion.

Experimentele din figurile 1, 6C–F și 8 au urmat un design cu două grupuri, comparând două condiții de testare pentru genotipul experimental. Ambele grupuri au fost comparate cu un test Mann-Whitney U, iar semnificația lor de la zero a fost testată prin teste de semne cu un singur eșantion.

Experimentele din figurile 6A, B au urmat un design cu șase grupuri, cu trei genotipuri (genotip experimental care exprimă ChR2-XXL, driver și un control efector) și două condiții de testare. În primul rând, a fost efectuat un test Kruskal-Wallis în toate grupurile. În caz de semnificație, am efectuat teste U Mann-Whitney în perechi între genotipul experimental și fiecare dintre controalele genetice ale aceleiași condiții de testare, precum și între condițiile de testare pentru genotipul experimental (în total cinci teste Mann-Whitney U) . Fiecare grup a fost testat pentru semnificația sa de la zero prin teste de semne cu un singur eșantion.

Experimentele din Figura 7 au urmat un design cu trei grupuri cu animale din genotipul experimental care exprimă ChR2-XXL. După un test inițial Kruskal–Wallis în toate grupurile, am efectuat teste Mann–Whitney U în perechi pentru grupul fără expunere la lumină albastră după antrenament și pentru ambele grupuri. Semnificația de la zero a fost testată pentru fiecare grup (testele semnului cu un singur eșantion).

Experimentele din figurile 9 și 10 au urmat un design cu patru grupuri cu animale de genotip experimental care exprimă ChR2-XXL. După un test inițial Kruskal–Wallis în toate grupurile, am efectuat teste Mann–Whitney U în perechi între grupurile care au primit antrenament în pereche și nepereche în cadrul aceleiași condiții de testare și între condițiile de testare pentru un anumit tip de antrenament (în total patru Mann–Whitney teste U). Nu au fost efectuate teste de semne cu un singur eșantion.

Prezentăm datele comportamentale sub formă de diagrame cu casete, cu mediana ca linie de mijloc și 25% /75% și 10% /90% ca limite de casetă și, respectiv, mustăți. Valorile aberante nu sunt afișate. Experimentatorii au fost orbi la genotip și în ceea ce privește absența sau prezența recompensei de zahăr în timpul testului de reamintire, dacă este cazul. Dimensiunile eșantioanelor (replicări biologice) au fost alese pe baza studiilor anterioare care au relevat dimensiuni moderate până la ușoare ale efectului (Paisios și colab., 2017; Saumweber și colab., 2018) și sunt afișate în legendele figurilor. O dimensiune a eșantionului de n =1 a inclus; 20 de animale de ambele sexe pentru toate experimentele cu preferințe înnăscute și 2 20 animale (20 pentru fiecare grup antrenat reciproc) de ambele sexe pentru toate experimentele de învățare.

Pentru a compara numerele sinapselor dintre părțile ipsilaterale și contralaterale ale neuronilor MBON-i1 (a se vedea Fig. 3A), am testat distribuția lor folosind teste x2, separat pentru sinapsele KC!MBON-i1 și sinapsele DAN-i1!MBON-i1. Pentru a compara distanțele sinapselor față de centrul structurii lor centru-înconjurătoare respective pe neuronul DAN-i1 (vezi Fig. 4C, D), am efectuat teste Kruskal-Wallis pentru toate tipurile de sinapse, precum și Mann-Whitney U în perechi. teste între toate tipurile de sinapse (în total 6 teste U Mann–Whitney), separat pentru neuronul DAN-i1 stâng și drept.

Rezultate

Aranjamentul spațial al sinapselor într-o matrice DAN-KC-MBON

Reconstrucția recentă cu microscopul electronic a unui circuit complet al corpului de ciuperci larvare a oferit un conectom al DAN, KC și MBON-uri bazat pe numărul de sinapse chimice dintre ele (Eichler et al., 2017). Ramurile axonale ale

image

image

Figura 3. Organizarea intrărilor sinaptice către neuronul MBON-i1. Un număr de sinapse KC!MBON-i1 și DAN-i1!MBON-i1 la fiecare neuron MBON-i1, separate prin emisferă. Ambii neuroni MBON-i1 au mai multe sinapse cu acele KC și acel DAN-i1 este situat în emisfera contralaterală cu corpul lor celular. *Teste x2 semnificative (p, 0.05, corectate conform Bonferroni-Holm). Datele sunt de la Eichler et al. (2017). B, Prezentare generală semischematică a distribuției sinapselor din emisfera ipsilaterală și contralaterală la MBON-i1. KC și ambii neuroni DAN-i1 formează mai multe sinapse cu partea contralaterală a MBON-i1 decât cu partea sa ipsilaterală. C, Distribuția numărului de KC maturi care formează numărul indicat de sinapse cu neuronul MBON-i1 stâng sau drept. KC din emisfera stângă formează mai puține sinapse cu neuronul stânga decât cu neuronul MBON-i1 drept (stânga). KC din emisfera dreaptă, dimpotrivă, formează mai multe sinapse cu stânga decât cu dreapta MBON-i1 (dreapta). Având în vedere că KC-urile nu traversează linia mediană, toate sinapsele care, de exemplu, MBON-i1 drept format cu KC din emisfera stângă sunt situate pe partea lui MBON-i1 contralaterală cu corpul său celular. D, În ciuda faptului că neuronii MBON-i1 primesc mai puține intrări de la KC-urile emisferei ipsilaterale față de corpurile lor celulare decât de la emisfera contralaterală, ambii neuroni MBON-i1 primesc informații despre spațiul complet al intrărilor KC, în ambele emisfere. Pentru a determina relația dintre MBON-i1 și inputul senzorial proiectat pe KC, inputul total pe care MBON-i1 îl primește de la KC care la rândul lor primesc inputul lor de la neuronii de proiecție olfactiv uniglomerulară (PN) (alb și gri închis), olfactivi multiglomerulari. PN-urile (gri deschis) și PN-urile non-olfactive (negru) au fost luate în considerare pentru a calcula produsul matriceal al sinapselor respective PN!KC și KC!MBON-i1. Acest lucru a fost făcut separat pentru MBON-i1 stânga și conexiunile sale la dreapta (adică, contralaterală) KC-urile (stânga sus) și cele din stânga (adică, ipsilateral) KC-urile (dreapta sus) și, în consecință, pentru MBON-i1 dreapta ( partea de jos). Datele se bazează pe Eichler et al. (2017). Toate testele statistice și rezultatele acestora sunt raportate împreună cu datele sursă în Figura de date extinse 1-1.

DAN-urile individuale și ramurile dendritice ale MBON-urilor individuale sunt fiecare limitate și se suprapun în compartimente specifice împreună cu fasciculele axonilor KC (larve: Pauls et al., 2010;

Eichler și colab., 2017; Saumweber și colab., 2018; Eschbach și colab., 2020; adulți: Aso și colab., 2014a; Takemura și colab., 2017). DAN-i1 inervează compartimentul i al lobului medial al corpului ciupercii (numit uneori degetul superior al lobului medial). Reconstrucția a arătat că nu numai că semnalează KC-urilor, ci are de fapt două ținte principale: KC-urile și MBON-i1 (Fig. 2A, B) (Eichler et al., 2017). În mod corespunzător, MBON-i1 are doi parteneri principali în amonte: KC-urile și DAN-i1. O organizare similară a DAN și MBON se găsește în compartimentele corpului ciupercilor (larve: Eichler și colab., 2017; adulți: Takemura și colab., 2017). Mai exact, pentru DAN-i1, 75% și 21% din sinapsele sale de ieșire din corpul ciupercii se conectează la KC și, respectiv, MBON-i1, iar MBON-i1 primește: 74% și 14% din sinapsele sale de intrare în corpul ciupercii de la KC și, respectiv, DAN-i1 (Eichler și colab., 2017; Saumweber și colab., 2018). Deși astfel de analize sunt informative în multe privințe, ele nu iau în considerare aranjarea spațială a sinapselor de-a lungul neuronilor. Pentru a face lumină asupra acestui aranjament în compartimentul i, folosim dendrograme care ne permit să afișăm Gestalt 3D complex al unui neuron ca o schiță 2D care surprinde structura sa de ramificare, păstrează lungimile ramurilor și identifică locația sinapselor de-a lungul ramurilor ( Strauch și colab., 2018). Astfel de analize detaliate depășesc rezoluția prin care neuronii pot fi manipulați în prezent la animalele care se comportă liber (Aso și Rubin, 2020). Totuși, ele oferă o privire asupra complexității actuale a neuronilor studiați și a implicațiilor computaționale ale motivelor circuitelor din care fac parte (a se vedea, de asemenea, Bilz et al., 2020). Din analizele noastre, evidențiem următoarele puncte (imaginile de înaltă rezoluție ale neuronilor DAN-i1 și MBON-i1 din ambele emisfere, precum și ale tuturor KCs maturi sunt disponibile în figurile cu date extinse. 2-1, 2-2 și, respectiv, 2-3):

• Atât DAN-i1, cât și MBON-i1 au conexiuni interemisferice masive. Acest lucru este remarcabil, având în vedere cât de puțină diafonie interemisferică este de altfel observată de-a lungul căilor ascendente, inclusiv KC (Fig. 2A) (Berck și colab., 2016; Eichler și colab., 2017; Saumweber și colab., 2018; Thum și Gerber, 2019). ). Mai exact, ambii neuroni DAN-i1 sunt conectați reciproc cu majoritatea KC-urilor maturi, în ambele emisfere. Mai mult decât atât, neuronii DAN-i1 furnizează ieșire ambilor neuroni MBON-i1, atât ipsilateral, cât și contralateral (Fig. 2E; pentru imagini de înaltă rezoluție ale ambilor neuroni DAN-i1, vezi Extended Data Fig. 2-1). Acest lucru implică faptul că fiecare neuron MBON-i1, la rândul său, primește input de la ambii neuroni DAN-i1, atât ipsilateral, cât și contralateral (Fig. 2F; pentru imagini de înaltă rezoluție ale ambilor neuroni MBON-i1, vezi Extended Data Fig. {{28] }}). De asemenea, neuronii MBON-i1 primesc input de la majoritatea KC maturi, în ambele emisfere (Eichler et al., 2017) și furnizează ieșire în afara corpului ciupercii, de asemenea, în ambele emisfere. Dendrogramele dezvăluie mai precis că ieșirile de la DAN-i1 pe neuronul MBON-i1 al emisferei ipsilaterale și contralaterale sunt amestecate, la fel ca intrările către MBON-i1 de la neuronul DAN-i1 al emisferei ipsilaterale și contralaterale (Fig. .2E,F). În special, MBON-i1 nu este simetric emisferic în ceea ce privește numărul de sinapse pe care le primește în corpul ciupercii: ambii neuroni MBON-i1 primesc mai multe sinapse în emisfera contralaterală cu corpurile lor celulare (Figurile 2F, 3A, B); cu toate acestea, ambii neuroni MBON-i1 primesc informații despre spațiul de intrare senzorial complet în oricare emisferă (Fig. 3C, D).

Cistanche-improve memory10

cistanche pharma special

• Modelele de ramificare ale DAN-i1 și MBON-i1 sunt structurate în câteva regiuni majore. Pentru DAN-i1 pot fi identificate trei astfel de regiuni majore. Pornind de la corpul celular, în prima regiune, DAN-i1 primește input de la partenerii săi din afara corpului ciupercii (marcat cu 1 în Fig. 2C–E) (Eschbach et al., 2020), în timp ce a doua și a treia regiune coincid cu compartimentul i al corpului ciupercii ipsilateral și respectiv contralateral (marcat cu 2 și 3 în Fig. 2C–F). În corpul ciupercii, DAN-i1 este conectat reciproc la KC-uri și oferă ieșire către MBON-i1. Neurita primară a MBON-i1 traversează linia mediană, iar neuronul inervează apoi compartimentul i al corpului ciupercii contralateral față de corpul său celular (regiunea marcată cu 3 în Fig. 2C-F); aici, primește în principal input de la KC și DAN-i1. Apoi, MBON-i1 trece înapoi peste linia mediană și, de asemenea, inervează corpul ciupercii ipsilateral față de corpul său celular (regiunea marcată cu 2 în Fig. 2C-F). În plus, MBON-i1 prezintă mai multe ramuri mici în ambele emisfere care se conectează la parteneri din apropierea corpului ciupercii, dar imediat în afara acestuia.

• În cadrul acestor regiuni, diviziunile asemănătoare compartimentelor care sunt recunoscute în neuronii DAN-i1 și MBON-i1 din ambele emisfere nu pot fi identificate (Fig. 2E,F; Date extinse Fig. 2-1, {{7 }}). Cu toate acestea, pentru neuronii DAN-i1, sunt evidente mai multe structuri laterale „idiosincratice” bogate în sinapse din jurul centrului (Fig. 4). Spre centrul lor, se găsesc toate tipurile de sinapse menționate mai sus ale matricei DAN-KC-MBON, în timp ce surroundul lor prezintă aproape exclusiv sinapsele KC!DAN (Fig. 4). În mod remarcabil, orice KC dat își stabilește de obicei toate sinapsele în doar una sau două dintre acele structuri centru-învăluitoare (Figura extinsă de date 1-1).

• În ceea ce privește KC-urile mature, 86 procente și 88% dintre aceștia stabilesc sinapse cu neuronul DAN-i1 stâng și, respectiv, drept, și 78% și respectiv 74% cu neuronul MBON-i1 stâng și, respectiv, drept. KC-urile individuale au mediane de 4 KC!DAN-i1, 4 DAN-i1!KC și 5 KC!MBON-i1 sinapse (Eichler et al., 2017; pentru mai multe detalii despre DAN-i1, a se vedea Saumweber et al., 2018). ). Conform dendrogramelor tuturor KC-urilor individuale, KC!DAN-i1, DAN-i1!KC și KC! Sinapsele MBON-i1 par a fi amestecate fără diviziuni aparente în cadrul rețelei de KC, la fel ca și sinapsele cu neuronul DAN-i1 stâng și dreapta și neuronul MBON-i1 stâng și drept (ExtendedDataFig.2-3).

Împreună, aceste analize relevă organizarea spațială detaliată a matricei DAN-KC-MBON a compartimentului i. De remarcat este faptul că sinapsele lui DAN-i1 cu cele două ținte principale ale sale, KC și MBON-i1, sunt amestecate local în mai multe structuri bogate în sinapse de-a lungul ramurilor axonale ale DAN-i1, în loc să fie separate între ele ( Figurile 2E, 4; Date extinse Fig. 2-1). O astfel de arhitectură ar putea implica faptul că DAN-i1 furnizează semnale corelate, mai degrabă decât modulate independent, către KC și MBON-i1 în cadrul acestor structuri bogate în sinapse.

Activarea acelorași neuroni se poate stabilimemorieși încetează retragerea acestuia

Ne-a intrigat faptul că DAN-i1 are două ținte principale, și anume KC-uri și MBON-i1; că sinapsele sale cu aceste două ținte sunt atât de strâns amestecate; și că recompensele naturale au două funcții și anume de a stabilimemorieîn antrenament şi pentru a pune capăt acut expresiei comportamentale a acesteiamemorieîn timpul testului de rechemare (Fig. 1A) (Gerber și

image

Figura 4. Organizarea sinapselor pe neuronul DAN-i1. Analiza grupurilor a arătat că sinapsele de la și către neuronul DAN-i1 stâng din regiunile 2 și 3 (vezi Fig. 2) sunt aranjate în șase grupuri (etichetate ca 29.299 etc.). Aceste clustere par să aibă o organizare centru-înconjurător: spre centru, se găsesc sinapsele DAN!KC, KC!DAN și DAN!MBON, în timp ce caracteristicile lor înconjurătoare sunt aproape exclusiv sinapsele KC!DAN. B, La fel ca în A, dar pentru neuronul DAN-i1 drept. Pot fi identificate șapte structuri centru-înconjurătoare. C, Pentru a cuantifica această organizare a sinapselor, am determinat distanța (în lungimea cablului de-a lungul neuronului) a diferitelor tipuri de sinapse până la centrul grupului respectiv și am constatat că sinapsele KC!DAN sunt mai departe de centru decât toate celelalte tipuri. a sinapselor. Acest lucru confirmă organizarea clusterelor ca structuri centru-înconjurătoare. D, La fel ca în C, dar pentru neuronul DAN-i1 drept. E, Schiță schematică a structurii centru-învăluitor (sus) și o mărire a conexiunilor din centru (jos). Litere diferite deasupra diagramelor de casete indică semnificația perechilor (testul Mann– Whitney U, p, 0.05, corectat conform Bonferroni-Holm). Toate testele statistice și rezultatele acestora sunt raportate împreună cu datele sursă în Figura de date extinse 1-1.

Cistanche-improve memory19

cistanche pharma special

Hendel, 2006; Schleyer și colab., 2011, 2013, 2015a,b, 2018; Paisios și colab., 2017). Prin urmare, ne-am întrebat dacă activarea optogenetică a DAN în timpul antrenamentului și în timpul testului ar putea conferi aceste două funcții. Am început să utilizăm tulpina driver 58E02- Gal4 care acoperă DAN-i1 plus două DAN care inervează alte compartimente ale lobului medial (Fig. 5A, B) (Rohwedder et al., 2016) și UAS-ChR{ {14}}XXL ca tulpină efectoră (Dawydow și colab., 2014). 58E02-DAN au fost activate fie asociate, fie neîmperecheate cu mirosul în timpul antrenamentului, iar diferența de preferință pentru miros într-un test de reamintire ulterior a fost utilizată pentru a cuantificamemorieprin PI. Am observat scoruri PI pozitive care indică asociativ apetitivmemorieîn genotipul experimental, în timp ce controalele genetice heterozigote fie numai pentru efectorul transgenic, fie pentru constructul driver nu au arătatmemorie(Fig. 6A, diagrame de sus, umplute cu negru) (Rohwedder et al., 2016). Astfel, activarea 58E02-DAN în timpul antrenamentului poate oferi un semnal de recompensă pentru asociativmemorieformare.

Apoi, am repetat experimentul, dar am activat și 58E02-DAN în timpul testului de rechemare. Procedând astfel, s-au redus valorile PI (adică, redusememoriecăutare bazată pe bază) la aproximativ jumătate (Fig. 6A, diagrame cu casete de sus, umplute cu albastru; pentru o replicare a acestui rezultat, vezi Fig. 6C). În mod critic, așa cum este cazul recompenselor naturale (Fig. 1B) (Schleyer și colab., 2011, 2015a, b), activarea 58E02-DAN nu a afectat comportamentul olfactiv înnăscut (Fig. 6A, de jos). Astfel, activarea 58E02- DAN poate oferi și un semnal acut de terminare a căutării în timpul testului de rechemare.

Experimentele anterioare demonstrează că cele trei 58E02- DAN pot conferi aceleași două semnale ca recompensă naturală (adică,

image

Figura 5. Modelul de expresie transgenă a tulpinilor driver 58E02-DAN și 864-DAN. A, B, O analiză anterioară bazată pe flip-out a tulpinii driver 58E02-DAN a identificat neuronii DAN-h1, DAN-i1 și DAN-j1 (numiți și pPAM1, pPAM3 și pPAM4), ca precum și un neuron suplimentar în afara corpului ciupercii (Rohwedder și colab., 2016). Acest model a fost confirmat: tulpina driverului a fost încrucișată fie cu (A1-A5) pJFRC-10xUAS-IVS-mCD8::GFP fie (B{1-B4) UAS-ChR{{ 27}}XXL. A1, B1, Semnal al anticorpului a-GFP sau respectiv a-ChR. A2, B2, Semnalul colorării de fond prin anticorpul a-FASII sau respectiv a-HRP. A3, B3, Fuziunea semnalelor respective. A4, B4, O proiecție z parțială relevă o inervație puternică a lobului medial al corpului ciupercii. A5, Nu este detectată nicio inervație a apendicelui lateral (săgeată). C, D, 864-Tulpina driverului DAN a fost raportată că se exprimă puternic în DAN-i1 (Saumweber et al., 2018). Aici, am trecut fie la (C1-C5) pJFRC-10xUAS-IVS-mCD8::GFP sau (D{1-D4) UAS-ChR{2-XXL. C1, D1, Semnal al anticorpului a-GFP sau respectiv a-ChR. C2, D2, Semnalul colorării de fond prin anticorpul a-FASII sau respectiv a-HRP. C3, D3, Fuziunea semnalelor respective. C4, D4, O proiecție z parțială relevă o inervație puternică a compartimentului i în ambele emisfere (săgeți), confirmând expresia în DAN-i1. C5, După cum s-a raportat anterior (Saumweber și colab., 2018), tulpina driver se exprimă ocazional în neuroni suplimentari, dar dacă da, de obicei într-o singură emisferă a creierului și în neuroni care diferă ca identitate între preparate. Relativ cel mai frecvent, am observat neuronul MBON-d1, inervând apendicele lateral într-o emisferă (săgeată). În mai multe animale utilizate pentru testul nostru bazat pe grup, este puțin probabil ca o astfel de expresie suplimentară stocastică să provoace efecte sistematice.

semnalul de recompensă în timpul antrenamentului și semnalul de terminare a căutării în timpul testului de rechemare). Cu toate acestea, rămâne neclar dacă fiecare dintre cele trei DAN-uri conferă ambele semnale sau dacă există o diviziune a muncii, diferite DAN-uri fiind responsabile pentru semnalul de recompensă și semnalul de terminare a căutării. Prin urmare, am ales tulpina de driver split-Gal4 864, care acceptă expresia transgenă puternică și de încredere în doar unul dintre DAN acoperiți de 58E02-DAN, neuronul DAN-i1, în ambele emisfere ( Fig. 5C, D) (Saumweber și colab., 2018). Activarea asociativă 864-DAN în antrenament a stabilit indici de performanță pozitivi (de exemplu,memorie-căutare bazată; Fig. 6B, diagrame de sus, umplute cu negru) (Saumweber et al., 2018). Activarea 864-DAN și în timpul testului de rechemare a încheiat acest lucrumemorie-căutare bazată (Fig.6B, diagrame cu casete de sus, umplute cu albastru). Trei seturi de date independente confirmă că observația căutării este reglată în jos (Fig. 6D–F). Comportamentul olfactiv înnăscut nu a fost afectat de864-DANactivare (Fig.6B, jos).

Activitatea DAN între antrenament și testul de reamintire (adică în timpul perioadei de reținere) s-a dovedit anterior că promovează uitarea la D. melanogaster adult (Berry și colab., 2012, 2015; Shuai și colab., 2015; Aso). și Rubin, 2016). Prin urmare, ne-am întrebat dacă, în paradigma noastră, activitatea 864-DAN ar promova uitarea, spre deosebire de oprirea acută a căutării bazate pe memorie și de plecare.memorieintact. Pentru a testa această posibilitate, larvele au fost antrenate ca înainte, dar înainte de retragere

image

image

Figura 6. Activarea acelorași neuroni se poate stabilimemorieși încetează retragerea acestuia. A Top, Larvele au fost antrenate cu miros prezentat fie împerecheat, fie neîmperecheat, cu activarea 58E02-DAN prin lumină albastră. În testul de reamintire, valorile pozitive ale PI în genotipul experimental, dar nu și în controalele genetice, indică comportamentul de căutare învățat bazat pe memoria asociativă pentru miros (graficul de casetă din partea stângă). Astfel, în timpul antrenamentului, activarea 58E02-DAN poate media un semnal de recompensă. ThememorieCăutarea bazată pe genotipul experimental a fost redusă atunci când 58E02-DAN a fost activat de lumină albastră și în timpul testului de rechemare (diagrama cu casetă umplută cu albastru din partea stângă). Astfel, activarea 58E02 poate conferi și un semnal de terminare a căutării. Dimensiunile probelor: 16, 15, 17, 18, 15, 18. În partea de jos, larvele au fost testate pentru preferința mirosului înnăscut, fie în absența, fie în prezența luminii albastre. Toate genotipurile au preferat mirosul la fel de puternic în ambele condiții, ceea ce sugerează că activarea 58E02-DAN nu a avut niciun efect asupra preferinței înnăscute a mirosului. Dimensiuni mostre: 24 fiecare. B, La fel ca în A, dar cu activarea 864-DAN prin lumină albastră. Sus, un PI pozitiv, și astfelmemoriecăutarea bazată pe bază de date, a fost observată doar în genotipul experimental și numai atunci când testul de rechemare a fost efectuat în întuneric. Dimensiunile eșantioanelor: 19, 19, 19, 19, 19, 20. În partea de jos, 864-activarea DAN nu a avut niciun efect asupra preferinței înnăscute a mirosului. Dimensiuni mostre: 16 fiecare. C, Într-o replicare a experimentului prezentat în A (sus) pentru genotipul experimental, larvele au arătatmemorie-căutare bazată în întuneric. Când 58E02-DAN a fost activat de lumină albastră în timpul testului de rechemare, această căutare a fost redusă. Dimensiuni probe: 15, 16. D, Într-o replicare a experimentului prezentat în B (sus) pentru genotipul experimental, larvele au prezentatmemorie-căutare bazată în întuneric. Când 864-DAN a fost activat în timpul testului de rechemare, această căutare a fost încheiată. Dimensiuni probe: 28, 28. E, Într-o replicare ulterioară a lui D, testul a fost efectuat pe o placă Petri cu diametrul interior de 9 cm în loc de 15 cm.MemorieCăutarea bazată pe -în timpul testului de rechemare a fost observată în întuneric și, în acest caz, a fost parțial redusă prin activarea 864-DAN. Dimensiunile probei: 22, 22. F, Larvele au fost antrenate într-o versiune diferențială, cu două mirosuri a experimentului, folosind acetat de n-amil diluat 1:50 și 1-octanol nediluat. Testul de retragere a fost efectuat pe o placă Petri cu diametrul interior de 9 cm. ThememorieCăutarea bazată pe -a fost observată în întuneric și a fost redusă prin activarea 864-DAN. Dimensiunile eșantioanelor: 26, 26. Litere diferite deasupra diagramelor de casete indică semnificația perechilor (testul Mann–Whitney U, p,0.05, corectat conform Bonferroni-Holm). *Semnificație de la zero (testul semnului unui eșantion, p, 0.05, corectat conform Bonferroni-Holm). ns: Nesemnificație în toate condițiile experimentale (testul Kruskal–Wallis, p. 0,05). Toate testele statistice și rezultatele acestora sunt raportate împreună cu datele sursă în Figura de date extinse 1-1.

image

Figura 7. Activarea 864-DAN între antrenament și testul de reamintire nu sporește uitarea sau dispariția. Un grup de larve a fost antrenat ca în Figura 6. Apoi, larvele au fost ținute fie în întuneric, fie în lumină albastră timp de 3 minute (Așteptați) și au fost ulterior testate. Când acel test de reamintire a fost efectuat în întuneric, amemorieCăutarea bazată pe -a fost observată independent de starea de lumină și, prin urmare, independentă de activitatea 864-DAN, în timpul fazei de așteptare (graficul din stânga și din mijloc). Am confirmat că și după o astfel de perioadă de așteptare 864- activarea DAN în timpul testului de rechemare se încheiememorie-căutare bazată pe casete din dreapta. Dimensiuni mostre: 25, 24, 19. B, La fel ca în A, dar de data aceasta cu mirosul prezent în perioada de așteptare. Dimensiuni mostre: 28 fiecare. Litere diferite deasupra diagramelor de casete indică semnificația perechilor (testul Mann–Whitney U, p, 0.05, corectat conform Bonferroni-Holm). *Semnificație de la zero (testul semnului unui eșantion, p, 0,05, corectat conform Bonferroni-Holm). Toate testele statistice și rezultatele acestora sunt raportate împreună cu datele sursă în Figura de date extinse 1-1.

Cistanche can improve memory

cistanche pharma special

S-ar putea sa-ti placa si