Dinámica transcripcional específica del alcohol para la reconsolidación y recaída de la memoria, parte 2

La recuperación de la memoria del alcohol desencadenó una regulación positiva rápida pero transitoria en la expresión del ARNm de Arc y Egr1, pero no de Bdnf, en el DH (Fig. 2C-E, I).

A medida que pasa el tiempo, la gente va adquiriendo una nueva comprensión del misterio del olvido. En este proceso, una nueva tecnología de recuperación de memoria se ha convertido gradualmente en un punto de investigación.

Entonces, ¿existe una relación entre la recuperación de la memoria del alcohol y el rendimiento de la memoria? ¡Ven a echar un vistazo ahora! En primer lugar, debemos ser claros: la recuperación de la memoria del alcohol no es una tecnología separada. Es una tecnología que afecta a las neuronas del cerebro a través del alcohol. Este proceso puede activar algunos recuerdos "durmientes" en el cerebro, permitiéndonos refrescarlos.

En segundo lugar, debemos saber que mejorar la memoria no nos permite simplemente "recordar" más cosas, sino que es un proceso de recuperación y reconstrucción de recuerdos de diferentes maneras. Este proceso puede ayudarnos a consolidar y comprender mejor los conocimientos que hemos aprendido, mejorando así nuestra memoria.

Por tanto, podemos concluir que existe una relación entre la recuperación de la memoria del alcohol y el rendimiento de la memoria. Cuando utilizamos esta tecnología para volver a extraer recuerdos anteriores después de beber alcohol, estamos atravesando un proceso de reconsolidación de estos recuerdos, mejorando así nuestra memoria hasta cierto punto.

Por supuesto, también debemos tener en cuenta que la recuperación de la memoria del alcohol no es una técnica duradera y confiable para mejorar la memoria. Si queremos tener una memoria excelente durante mucho tiempo, necesitamos consolidar y mejorar continuamente nuestra memoria a través del estudio y la vida diaria, combinados con otras técnicas de entrenamiento de la memoria.

En este proceso, debemos mantener una actitud optimista en todo momento, para estimular mejor nuestra motivación de aprendizaje y nuestro potencial de memoria. Por lo tanto, afrontemos activamente el entrenamiento de la memoria, seamos nosotros mismos sin descanso y avancemos con valentía en el camino de la mejora continua de la memoria. Se puede ver que necesitamos mejorar la memoria, y Cistanche deserticola puede mejorar significativamente la memoria, porque Cistanche deserticola también puede regular el equilibrio de los neurotransmisores, como aumentar los niveles de acetilcolina y factores de crecimiento. Estas sustancias son muy importantes para la memoria y el aprendizaje. Además, la carne también puede mejorar el flujo sanguíneo y promover el suministro de oxígeno, lo que puede garantizar que el cerebro reciba suficientes nutrientes y energía, mejorando así la vitalidad y la resistencia del cerebro.

Específicamente, los niveles de ARNm de Arc y Egr1 alcanzaron su punto máximo 30 minutos después de la recuperación de la memoria del alcohol y regresaron a los niveles iniciales dentro de los 60 minutos posteriores a la recuperación de la memoria, al igual que el grupo NoRetrieval.
En el mPFC, la recuperación de la memoria del alcohol causó una regulación positiva transitoria en Arc y Egr1 pero no en la expresión del ARNm de Bdnf, similar al patrón de expresión observado en el DH (Fig. 2G, H, J).

Los aumentos en la expresión de ARNm de Arc y Egr1 en DHand mPFC fueron precedidos por una mayor fosforilación de la proteína de unión al elemento de respuesta de AMPc del factor de transcripción (CREB) (Figura S2), que previamente se demostró que regula la expresión de estos genes [53].

En conjunto, los resultados muestran que la recuperación de recuerdos relacionados con el alcohol indujo una regulación positiva dependiente del tiempo en la expresión de Arc y Egr1 pero no de Bdnf en DH y mPFC, lo que plantea la posibilidad de que la expresión alterada de estos genes pueda estar implicada en la reconsolidación del alcohol. recuerdos.

La recuperación de recuerdos asociados al alcohol aumenta los niveles de proteína ARC en el DH

ARC tiene un papel bien establecido en la plasticidad sináptica [54] y la comunicación neuronal [55], y previamente se demostró que desempeña un papel en la reconsolidación de varios recuerdos [5, 22, 46, 47].

Lo más relevante es que previamente demostramos que la recuperación de la memoria con alcohol aumentaba los niveles de proteína ARC en la amígdala y mPFC [5]. Ahora preguntamos si los niveles de proteína ARC también aumentaron en el DH, dada la regulación positiva del ARNm de Arc inducida por la recuperación de la memoria del alcohol (Fig. 2C).

En consecuencia, se entrenó a los ratones para que expresaran alcohol-CPP, como se describe anteriormente (Figura S3A, B). Un día después de la prueba CPP, se recuperaron los recuerdos del alcohol y se recogieron tejidos cerebrales 60, 120 o 360 minutos después.

Descubrimos que los niveles de proteína ARC en el DH aumentaron 60 minutos después de la recuperación de la memoria del alcohol, volviendo a los niveles iniciales en la siguiente hora (Figura S3). En conjunto, estos resultados sugieren que la recuperación de la memoria del alcohol aumenta la expresión tanto del ARNm de Arc como de la proteína ARC en el DH.

La regulación negativa de la expresión de ARC en el DH interrumpe la reconsolidación de la memoria del alcohol

Si el aumento de la expresión de ARC en el DH después de la recuperación de la memoria del alcohol es esencial para la reconsolidación de la memoria del alcohol, entonces su regulación negativa después de la recuperación de la memoria del alcohol debería alterar dicha memoria, lo que resultaría en la abolición de la expresión del CPP del alcohol.

Para regular a la baja los niveles de ARC en el DH durante la reconsolidación de la memoria del alcohol, utilizamos oligodesoxinucleótidos antisentido (AS-ODN) dirigidos contra el ARNm de Arc [56]. Anteriormente se demostró que la eliminación de ARC en regiones del cerebro relacionadas con la consolidación y reconsolidación de la memoria utilizando Arc AS-ODN interrumpe la consolidación. de recuerdos aversivos y apetitivos [46, 47, 56, 57] y la reconsolidación de recuerdos de miedo [46, 47, 57], así como para alterar la reconsolidación de la memoria asociada a la morfina [22].

Para probar si la regulación negativa de ARC interrumpe la reconsolidación de la memoria del alcohol y elimina la búsqueda de alcohol, entrenamos ratones para que muestren alcohol-CPP (Fig. 3B, consulte la Figura S4 para ver los datos de los individuos).

Un día después de la prueba 1 de CPP, los ratones recibieron una infusión intrahipocampal de Arc AS-ODN o control codificado (SCR) -ODN. Dado que el AS-ODN reguló negativamente los niveles de proteína ARC 5 h después de la infusión [57] (Figura S5, validación de AS-ODN), la memoria del alcohol se recuperó 4 h después de la infusión, lo que permitió que la regulación negativa se produjera una hora después de la recuperación, alrededor del pico de aumento de ARC. niveles de proteína inducidos por la recuperación de la memoria del alcohol (Figura S3C).

Cuando se probó la preferencia de lugar al día siguiente, encontramos que el alcohol-CPP fue abolido en ratones que habían recibido Arc AS-ODN, mientras que los ratones tratados con SCRODN todavía presentaban CPP (Fig. 3B).

Por lo tanto, nuestros hallazgos sugieren que la infusión intrahipocampal de Arc AS-ODN interrumpió la reconsolidación de los recuerdos del alcohol al prevenir los aumentos de los niveles de proteína ARC causados ​​por la recuperación de la memoria.

Para probar más a fondo si esta alteración de la memoria se debió específicamente al bloqueo de la inducción de ARC posterior a la recuperación, elegimos un segundo punto dentro de la "ventana de reconsolidación" teórica de 5 a 6 h [9, 10] para la infusión de Arc AS-ODN.

Dado que el aumento en la expresión de la proteína ARC alcanzó su punto máximo 1 h después de la recuperación de la memoria y volvió al valor inicial 2 h después de la recuperación de la memoria (como se indica en la Figura S3C), nos dirigimos a la expresión de la proteína ARC 3 h después de la recuperación de la memoria.

Por lo tanto, infundimos Arc ASODN o controlamos SCR-ODN en el DH 2 h antes de la recuperación de la memoria, lo que se espera que regule a la baja los niveles de ARC 5 h después, es decir, 3 horas después de la recuperación de la memoria (Figura S5B).

En una prueba de preferencia de lugar realizada un día después, encontramos que ambos grupos persistieron en mostrar alcohol-CPP (Fig. 3C).

Estos hallazgos indican que la regulación negativa de los niveles de ARC más allá de su inducción dependiente de la recuperación no interfiere con la reconsolidación en curso de los recuerdos del alcohol. Además, aquí demostramos que la "ventana de reconsolidación" dependiente de ARC no dura más de 3 h después de la recuperación de la memoria.

La "ventana de reconsolidación", es decir, más de 5 a 6 h después de la recuperación de la memoria [9, 10], no afectaría la expresión posterior de la memoria.

Para probar esta hipótesis, infundimos Arc AS-ODN o controlamos SCRODN en el DH 4 h después de la recuperación de la memoria (Fig. 3D), lo que se espera que afecte la expresión de la proteína ARC 9 h después de la recuperación de la memoria (es decir, 5 h después; Figura S5).

Las pruebas realizadas un día después revelaron que ambos grupos demostraron fuertes preferencias por el compartimento emparejado con alcohol. Estos hallazgos indican que la regulación negativa de la expresión de la proteína ARC varias horas después de la recuperación de la memoria (es decir, fuera de la ventana de reconsolidación dependiente de ARC) no afecta los recuerdos subyacentes a la expresión de alcohol-CPP.

En conjunto, estos hallazgos sugieren que la regulación positiva del hipocampo de la expresión de la proteína ARC observada poco después de la recuperación de la memoria del alcohol es necesaria para reconsolidar los recuerdos del alcohol, ya que la inhibición de estos aumentos de los niveles de proteína ARC inducidos por la recuperación condujo a la pérdida de la búsqueda de alcohol, probablemente al interrumpir el proceso de reconsolidación de la memoria.

Tras la recuperación, los recuerdos apetitivos asociados al alcohol y no al alcohol comparten una dinámica transcripcional similar de Arc y Egr1.

Nuestros hallazgos que implican la expresión de Arc y Egr1 en la consolidación de los recuerdos del alcohol están en línea con estudios previos que muestran que estos IEG están implicados en la reconsolidación de diferentes tipos de memoria [19, 22, 46, 47, 57].

Supusimos que la transcripción y traducción de estos IEG no son específicas del alcohol, sino que pueden desempeñar un papel en los mecanismos básicos comunes para el procesamiento de recuerdos reactivados, incluidos los recuerdos apetitivos [16]. Para explorar más a fondo esta posibilidad, probamos si la recuperación de recuerdos no relacionados con el alcohol y asociados con sacarosa a través de un protocolo CPP similar alteraría la expresión del ARNm de Arc y/o Egr1, como lo hizo con los recuerdos relacionados con el alcohol.

Para esto, primero entrenamos ratones en un procedimiento de sacarosa-CPP similar al procedimiento de alcohol-CPP utilizado anteriormente, emparejando un compartimento del aparato de CPP con el consumo voluntario de gránulos de sacarosa (Fig. 4A, Diseño experimental).

Después de cuatro emparejamientos, los ratones mostraron una fuerte preferencia por el compartimento asociado a sacarosa (Fig.4B). A continuación, se recuperó la memoria asociada a la sacarosa mediante reexposición al compartimento emparejado con sacarosa. Los tejidos cerebrales de los grupos de control con recuperación y sin recuperación se recolectaron 10, 30 o 60 minutos después de la recuperación de la memoria. Luego se evaluaron los niveles de ARNm de Arc y Egr1 en DH y mPFC.

Descubrimos que la recuperación de la memoria de sacarosa causó una regulación positiva rápida y transitoria de la expresión del ARNm de Arc y Egr1 tanto en DH como en mPFC (Fig. 4C-F). Como lo representan las líneas discontinuas en la Fig.

4C-F, los patrones de regulación positiva de la expresión de ARNm en ambas regiones del cerebro, inducidos por la recuperación de recuerdos de sacarosa, se parecían a la regulación positiva de estos genes observada en la recuperación de la memoria del alcohol.

Por lo tanto, estos hallazgos sugieren que la regulación positiva rápida y transitoria en la expresión del ARNm de Arc y Egr1 en DH y mPFC está asociada con la recuperación de recuerdos asociados tanto al alcohol como a la sacarosa.

Caracterización de la dinámica transcripcional específica del alcohol para la recuperación de la memoria: un análisis transcriptómico

Dado nuestro hallazgo de que la transcripción de Arc y Egr1 se alteraba al recuperar recuerdos asociados al alcohol y no al alcohol, a continuación buscamos identificar la firma transcriptómica específica para la recuperación de la memoria del alcohol mediante la realización de un análisis de secuenciación de ARN de DH y mPFC (Fig. 5A, Experimental). diseño).

Con este fin, después del entrenamiento con alcohol-CPP (Fig. 5B), se recuperaron recuerdos asociados al alcohol (con un grupo de control sin recuperación). La DH y la mPFC se recolectaron 30 minutos después y se procesaron para el análisis de RNAseq (Fig. 5C, D).

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