Réactiver les souvenirs médiés par l'hippocampe pendant la reconsolidation pour perturber la peur, partie 2

Ensuite, nous avons évalué les effets à long terme de notre manipulation. Nous avons reproduit les résultats ci-dessus avec un plan expérimental similaire.

Il existe sans doute un lien étroit entre les effets à long terme et la mémoire. D’une part, les effets à long terme peuvent avoir des effets profonds sur la mémoire, et d’autre part, la mémoire peut affecter nos effets à long terme.

Tout d'abord, l'impact à long terme sur la mémoire se reflète principalement sous deux aspects : l'un est l'impact sur les fonctions physiologiques des personnes et l'autre est l'impact sur l'état psychologique des personnes.

Les effets à long terme peuvent affecter notre physiologie, notamment dans des domaines tels que l’alimentation, le sommeil et l’exercice. Si nous vivons longtemps dans un environnement malsain, comme une alimentation déséquilibrée, une mauvaise qualité de sommeil, un manque d'exercice à long terme, etc., ces effets indésirables à long terme laisseront une certaine mémoire dans notre corps, affectant ainsi notre cerveau. activité et mémoire.

Dans le même temps, les effets à long terme affecteront également notre état mental, comme une tension excessive, de l’anxiété et du stress, qui nuiront à notre mémoire.

L’impact à long terme de la mémoire est également très important. Une bonne mémoire peut nous donner plus de clarté, d’indépendance et de confiance, nous donnant ainsi un meilleur contrôle sur notre propre vie et sur ses conséquences à long terme. Cela peut nous aider à mieux ajuster notre état, réduisant ainsi le stress, l'anxiété et d'autres facteurs défavorables, améliorant notre capacité à résister à la frustration et renforçant notre capacité d'adaptation.

Par conséquent, nous devons prêter attention à l'impact des effets à long terme sur nous dans notre vie quotidienne, prêter attention à la santé et au bon état mental, et cultiver des habitudes de vie saines et une bonne adaptabilité, pour faire jouer pleinement notre mémoire et mieux faire face à effets à long terme, réaliser sa propre croissance substantielle. On voit que nous devons améliorer la mémoire, et Cistanche deserticola peut améliorer considérablement la mémoire, car Cistanche deserticola peut également réguler l'équilibre des neurotransmetteurs, comme en augmentant les niveaux d'acétylcholine et de facteurs de croissance. Ces substances sont très importantes pour la mémoire et l'apprentissage. En outre, Cistanche deserticola peut également améliorer la circulation sanguine et favoriser l'apport d'oxygène, ce qui peut garantir que le cerveau reçoive suffisamment de nutriments et d'énergie, améliorant ainsi la vitalité et l'endurance du cerveau.

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Cependant, au lieu de soumettre les souris à un test de réintégration après un choc immédiat, nous avons laissé les souris tranquilles dans leur cage pendant 2 semaines après l'extinction, puis leur avons soumis un test de récupération spontanée de la peur (Fig. 1n).

Vingt-quatre heures après le conditionnement par la peur (Fig.1o), pendant le rappel, les groupes ChR2 positifs et neutres se sont moins figés dans la dernière moitié de la séance que les contrôles eYFP (Fig. 1p). Nous n'avons observé aucune différence de groupe lors de l'extinction (Fig. 1q et Fig. 1c supplémentaire).

Conformément aux effets observés lors du rappel, le test de récupération spontanée a révélé que les souris ChR2 positives et neutres gelaient moins que les contrôles eYFP et que le groupe Chr2 négatif, démontrant que notre manipulation produisait des effets durables sur les processus de récupération de la mémoire de la peur, évidents deux semaines après l'extinction (Fig. 1r, s).

Il est important de noter que nous avons montré que les diminutions de gel observées après le marquage et la stimulation d’un souvenir positif ne peuvent pas être attribuées uniquement à l’injection virale ou à la stimulation lumineuse. Plus précisément, nous avons constaté que la réactivation d'une mémoire positive étiquetée (exposition féminine) (Fig. 3a supplémentaire), après que les souris aient été FC pour montrer une congélation accrue après le choc (Fig. 3b, c supplémentaire), entraînait moins de gel chez les souris ChR2 ayant reçu une stimulation laser. .

C'était en comparaison avec les souris ChR2 qui n'ont pas reçu de stimulation, les souris eYFP qui ont reçu une stimulation et le groupe sans virus/sans laser. Cela était vrai lors du rappel (Fig. 3d supplémentaire), le premier jour de l'extinction et pendant les 3 premières minutes d'extinction (Fig. 3e supplémentaire, f). Comme prévu, nous n'avons constaté aucune différence de groupe lors du choc immédiat (Fig. 3g supplémentaire), mais avons constaté une diminution significative du gel dans le groupe ChR 2- Laser On par rapport à tous les autres groupes lors de la réintégration (Fig. 3h, I supplémentaire).

De plus, cet effet n'était présent que lorsque les souris recevaient la réactivation artificielle d'une mémoire marquée dans le contexte FC (Fig. 4a supplémentaire). Ensuite, nous avons marqué une mémoire positive (exposition féminine), puis des souris FC présentant une congélation post-choc (Fig. 4b supplémentaire).

Lorsque cette mémoire a été réactivée dans un nouveau contexte et que les souris ont été renvoyées dans le contexte de conditionnement 24 h plus tard, le gel n'a pas diminué dans le groupe ChR2 pendant le rappel (Fig. 4c supplémentaire).

La congélation est restée similaire aux contrôles eYFP tout au long de l'extinction et de la réintégration (Fig. 4d, e supplémentaire). Ces résultats prouvent que notre manipulation se produit via la reconsolidation, car elle est spécifique au moment où les souris éprouvent un rappel naturel du souvenir de la peur, qui dans ce cas est provoqué par l'exposition au contexte de conditionnement.

Valence compte : la réactivation artificielle d’une expérience de cage neutre pendant la reconsolidation n’est pas suffisante pour perturber un souvenir de peur

Les résultats ci-dessus illustrent que l'interférence hippocampique résultant de la réactivation d'engrammes positifs ou neutres est plus efficace pour réduire la peur conditionnée que les engrammes associés à une expérience négative.

Pour mieux évaluer l'importance de la valence, nous avons d'abord testé si la nouvelle expérience de cage propre était effectivement « neutre », plutôt que positive ou négative, étant donné que de nouveaux stimuli peuvent engager un ensemble complexe de voies dopaminergiques d'approche et d'évitement liées à la saillance, à la récompense et à la néophobie. –52. Par conséquent, pour la composante neutre de l’expérience suivante, nous avons plutôt utilisé une expérience en cage domestique38, où les souris n’ont pas été dérangées.

Deuxièmement, nous avons demandé si une expérience positive distincte n’impliquant pas d’exposition féminine était suffisante pour réduire la peur. Par conséquent, nous avons utilisé l’exposition aiguë à la cocaïne53 comme notre prochaine expérience positive. Enfin, il s'est demandé si l'incapacité à réduire le gel via la stimulation d'un engramme négatif pendant le rappel des souvenirs de peur était le résultat du chevauchement de ces souvenirs.

Pour tester cela, nous avons marqué les cellules dDG actives lorsque les souris étaient FC dans le contexte C comme notre prochaine expérience négative, car cet engramme interférent serait théoriquement composé de certaines des mêmes cellules que la mémoire de peur acquise dans le contexte A en raison de la généralisation. a de nouveau ouvert une fenêtre de marquage hors DOX et étiqueté une mémoire positive, neutre ou négative dans le dDG (Fig. 2a).

Les souris affectées aux groupes négatifs étaient initialement FC dans le contexte C démontrant un gel significatif après le choc (Fig. 2b). Le lendemain, ils étaient FC comme avant dans le contexte A. Les souris FC de la veille présentaient un gel plus élevé que les autres groupes avant et après le choc (Fig. 2c). Pendant le rappel, les souris ChR2 négatives ont continué à présenter davantage de gel par rapport aux autres groupes ChR2 (Fig. 2d), ce qui a été observé tout au long de la session.

Cependant, il n'y a eu aucune diminution en temps réel du gel dans aucun des groupes ChR 2-, par rapport aux homologues eYFP dans aucune partie de la session de rappel (Fig. 2d). Aucune différence de groupe n'a été observée lors de l'extinction (Fig. 2e et Supplémentaire, Fig 1d) ni lors d'un choc immédiat (Fig. 2f).

La stimulation optique de la mémoire de la cage d'accueil n'était pas suffisante pour rivaliser avec la mémoire de peur, étant donné que lors de la réintégration, nous avons observé que seules les souris ChR2 positives présentaient moins de gel que les contrôles eYFP et les groupes négatifs (Fig. 2g). Les souris ChR2 négatives ont démontré une congélation égale aux contrôles (Fig. 2g, h).

Ces résultats corroborent nos découvertes précédentes montrant que la stimulation optique d'un souvenir positif concurrent, mais pas d'un souvenir neutre ou négatif, est suffisante pour perturber la reconsolidation de la peur.

La réduction du gel observée n'est pas due à une augmentation de la locomotion

Dans une cohorte distincte de souris, les cellules dDG impliquées dans le codage d'une exposition aiguë à la cocaïne ont été étiquetées hors DOX (Fig. 2i). Le lendemain, pour évaluer si l'activation d'un engramme de cocaïne induirait une activité hyper locomotrice, nous avons testé des souris en plein champ où nous avons réactivé l'engramme de cocaïne au cours des 5 dernières minutes du test de 10 minutes.

Nous n'avons trouvé aucune différence de groupe dans le nombre total de franchissements de lignes (Fig. 2j), la distance parcourue (Fig. 2k) ou la vitesse (Fig. 2l), suggérant que les diminutions de gel observées dans l'expérience précédente n'étaient pas dues à une augmentation de la locomotion.

De plus, le temps passé dans la région centrale n'a révélé aucune différence de groupe (Fig. 2m), ce qui suggère que l'activation artificielle de la mémoire liée à l'acocaïne n'est ni anxiogène ni anxiolytique.

Les souris effectueront une réponse opérante pour la réactivation artificielle d'un souvenir positif

Bien que l'hippocampe soit impliqué dans le traitement des expériences positives, on pense qu'il le fait de concert avec plusieurs régions impliquées dans la neuromodulation, notamment l'aire tegmentale ventrale (VTA).

Le VTA est un élément essentiel du système de récompense du cerveau, et les états affectifs négatifs (par exemple, l'anxiété) sont médiés par la dérégulation du VTA. Il est bien établi que l'autostimulation intracrânienne (ICSS) de la VTA est un comportement opérant puissamment gratifiant, dans lequel les rongeurs maintiennent la délivrance d'impulsions électriques entraînant la libération de dopamine.

Cette procédure a été précédemment adaptée56-61 pour incorporer la stimulation optogénétique in vivo des neurones dopaminergiques dans la VTA. Pour marquer et réactiver les cellules dDG actives au cours de cette expérience positive, nous avons exprimé sélectivement ChR2 dans des cellules dopaminergiques VTA à l'aide de souris transgéniques qui expriment Cre sous le contrôle du transporteur de dopamine (DAT).

Nous avons injecté nos vecteurs viraux AAV5-Ef1a-DIO-(hChR2-E123A)-eYFP et implanté une fibre optique unilatéralement dans le VTA. Nous avons également injecté du c-Fos-tTA-TRE- (ChR2) -eYFP et implanté des fibres optiques bilatéralement dirigées vers le dDG (Fig. 3a). Les souris étaient initialement habituées à la chambre opératoire et avaient accès à une roue sans conséquence, ce qui servait de mesure de base.

Le lendemain, les souris ont été replacées dans la boîte opérante et deux ports nasaux ont été introduits, un actif et un inactif. Le nez pénètre dans le port actif produit une stimulation optogénétique de la VTA, tandis que le nez pénètre dans le port inactif ne produit aucune stimulation et sert de contrôle discriminant. Les souris ont reçu trois séances de formation ICSS, puis ont été retirées du DOX.

Ils ont été ramenés pour une quatrième séance de formation, au cours de laquelle les cellules dDG sensibles à l'autostimulation VTA ont été étiquetées. Le lendemain, l'accès aux ports nasaux a été restreint et des rotations de roue ont produit une stimulation optique par dDG pour réactiver l'engramme d'autostimulation VTA. Cela a été fait pour évaluer si les souris effectueraient une réponse opérante pour un résultat positif (VTA-ChR2, dDG-ChR2) ou expérience neutre (VTA-eYFP, dDG-ChR2) par rapport aux contrôles dDG-eYFP (Fig. 3a).

Chez les souris ayant reçu une injection de ChR2 dans le VTA, les poussées du nez dans le port actif étaient significativement plus élevées que dans le port inactif, et elles augmentaient au fil des sessions, démontrant la capacité des souris à faire la distinction entre les ports et à auto-administrer une stimulation optique pour obtenir une récompense (Fig. 3b – e). En comparant les mesures de base des roues à l'entraînement et aux tests, les souris ayant reçu une injection de ChR2 dans le VTA et le dDG ont effectué plus de rotations de roues, qui ont été maintenues en mouvement pendant des durées et des distances plus longues (Fig. 3f – h) et ont produit plus de stimulations (Fig. 3i) par rapport à tous les autres groupes.

Cette découverte démontre que les souris effectueront une réponse opérante pour maintenir la réactivation artificielle d'une mémoire positive, en particulier la mémoire de l'autostimulation VTA. Les souris n'ont pas présenté ce comportement pour un souvenir d'exposition à une boîte opérante en l'absence de stimulation VTA. À la suite de ce test, les souris ont subi le même protocole expérimental qu'auparavant, où elles étaient FC dans le contexte A, où elles ont démontré une congélation post-choc (Fig. 3j et Fig. 1e supplémentaire), puis ont subi un test de rappel de la mémoire de la peur.

La réactivation de l'engramme d'autostimulation VTA (VCDC) pendant le rappel a réduit le gel tout au long de la session (Fig. 3k). Les niveaux sont restés faibles tout au long de l'extinction (Fig. 3l et Fig. 1e supplémentaire), du choc immédiat (Fig. 3m) et de la réintégration (Fig. 3n).

Fait intéressant, entre les deux groupes dDG-eYFP, le groupe qui avait reçu une stimulation VTA plus tôt (VCDE) a démontré un effet bénéfique de cette expérience présentant des niveaux de gel intermédiaires par rapport au groupe VCDC et aux autres groupes témoins sur EXT1 (Fig. 3l), et de choc immédiat lors de la réintégration (Fig. 3o). Ensemble, ces résultats montrent que l’interférence d’une expérience enrichissante peut contrecarrer les états affectifs négatifs.

L'activation de neurones dDG marqués de manière aléatoire est également suffisante pour favoriser la reconsolidation de la peur.

Ensuite, nous avons demandé si la réactivation artificielle d'une mémoire positive, qui implique la stimulation d'un petit ensemble de neurones (<10%)38, can update a fear memory during reconsolidation, could we circumvent the positive-valence prerequisite to achieve a similar effect if we activate a larger population of neurons not necessarily tied to memory? 

Contrairement aux expériences précédentes, dans lesquelles nous avons utilisé une stratégie de marquage inductible par cFos pour marquer les cellules impliquées dans différentes expériences, nous avons utilisé ici un virus avec un promoteur constitutif (CaMKIIa) pour marquer de manière aléatoire les neurones dDG avec ChR2 (Fig. 4a).

Des souris ont reçu une injection de virus non dilué ou dilué pour marquer respectivement un pourcentage ou une fraction importante de cellules dDG. Les souris ont démontré une congélation post-choc après avoir été FC (Fig. 4b et Fig. 1f supplémentaire).

Lors du rappel du lendemain, les neurones marqués ont été stimulés optiquement. Au cours de la première moitié de la séance, nous avons constaté une diminution en temps réel du gel dans les groupes ChR2 non dilué et dilué, mais dans la seconde moitié, seul le groupe non dilué a montré moins de gel (Fig. 4c).

Le groupe ChR2 non dilué a continué à présenter moins de gel tout au long de l'extinction (EXT1 et EXT2) (Fig. 4d) et les groupes ChR2 non dilués et dilués ont gelé moins que les groupes eYFP pendant les 3 premières minutes de EXT1 (Fig. 1f supplémentaire).

Comme prévu, il n'y avait aucune différence de groupe pendant le choc immédiat (Fig. 4e). Lors de la réintégration, nous avons observé une réduction du gel dans les groupes ChR2 non dilué et dilué par rapport aux contrôles eYFP (Fig. 4f) et par rapport au choc immédiat (Fig. 4g).

Nos effets étaient plus importants dans le groupe non dilué, ce qui suggère que des processus basés sur la reconsolidation peuvent être potentiellement engagés en activant des ensembles qui ne sont pas connectés à un engramme d'une valence particulière si suffisamment de cellules sont activées. Cette stratégie de modulation de la mémoire peut s'apparenter aux protocoles de stimulation actuellement approuvés pour une utilisation chez l'homme62,63.

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