консолидиране

  • елементи
  • абстрактно
  • Въведение
  • Материали и методи
  • участници
  • материали
  • предложения
  • Психофизиологично оборудване
  • генотипиране
  • процедура
  • Ден 1
  • Ден 2
  • Ден 3
  • анализ
  • резултатът
  • Повторно придобиване
  • възстановяване
  • дискусия
  • Допълнителна информация
  • Word документи
  • Допълнителни таблици 1-12, 14
  • Допълнителна таблица 13

елементи

  • безпокойство
  • Страх от климатик
  • Генетика на нервната система

абстрактно

Постоянството на страха в паметта, от основно значение за развитието и поддържането на тревожни разстройства, е частично генетично контролирано. Наскоро беше съобщено, че процесите на консолидация и консолидация влияят върху стабилността и целостта на паметта на страха. Това проучване изследва въздействието на процесите на консолидация и генетичния състав върху възстановяването на страха чрез манипулиране на консолидацията чрез изчезване, извършено извън или в интервала на консолидация. Възстановяването, възстановено чрез реакции на проводимостта на кожата, е по-силно при субекти, които са изгаснали навън (6 часа), отколкото в рамките на (10 минути) интервала на консолидация. Ефектът обаче присъства предимно в val/val хомозиготите на функционалния полиморфизъм val158met катехол O-метилтрансфераза (COMT) и в кратките алели на 5-HTTLPR полиморфизми с дължина на серотонин. Тези резултати показват, че консолидирането на паметта на човешкия страх се влияе от гените, свързани с допамин и серотонин.

В изследването на Шилер 9 субекта са завършили процедура за коригиране на страха, за да предизвикат експериментално спомен за страх. Двадесет и четири часа след първоначалната фитнес сесия, субектът се върна и паметта на страха се активира от 2-минутна CS + презентация при липса на UCS. Една група е преминала обучение за изчезване 10 минути след активирането на паметта на страха и по този начин почти по време на процеса на консолидация. Втората група е завършила изчезването 6 часа след активирането на паметта на страха, т.е. след завършването на консолидацията. Още 24 часа по-късно, спонтанно възстановяване на страха беше тествано при втори тест за изчезване. Резултатите показаха, че групата, която е получила обучение за изчезване по време на интервала на повторно затвърдяване (т.е. 10 минути след активиране на паметта), е по-малко загрижена за реакцията на проводимост на кожата (SCR), когато е изложена на CS +, отколкото групата, която е получила обучение за изчезване 6 часа. след активиране на паметта. Ефектът от манипулацията се запазва дори след 1 година, когато връщането на страха е тествано с възстановяване, процес, при който угасналите реакции на CS отново се появяват след несдвоени USS презентации. +.

Восък и ремисия на тревожни разстройства: Например, при посттравматично стресово разстройство, свързаните с травма сигнали могат многократно да активират отново симптомите, причинени от едно травматично събитие. В допълнение, скоростта на ремисия след лечението е непълна, тъй като симптомите се активират отново. Следователно е клинично мотивирано да се изследва дали процесите на консолидация засягат не само последващото изразяване, но и възстановяването на страха. При кондициониране на страха, възвръщането на втората сесия за кондициониране на страха, за да се види как по-ранните манипулации на паметта влияят върху връщането към подновения страх за условния стимул.

Условието на страха е наследствена характеристика 11, която се влияе от индивидуалните различия в свързаните със серотонин и допамин полиморфизми. По-специално, носителите на късия алел в полиморфния регион, свързан със серотониновия транспортер (5-HTTLPR), показват по-силно придобиване и по-бавно изчезване в сравнение с дълги алелни хомозиготи (11). 12, 13, 14 В допълнение, 5-HTTLPR е свързан с личностни черти, свързани с тревожност, 15 с развитието на психопатология 16 и повишена реактивност на амигдалата, 17 ключова структура за управление на страха, 18 предполагаща възможна връзка между процесите на паметта на страха, психопатология и серотонергична невротрансмисия.

Експериментите с животни предоставят доказателства, че допаминът също влияе върху придобиването на страх, изчезването 19 и консолидацията. 21 Катехол-О-метилтрансферазата (COMT) е ензим, необходим за елиминиране на допамин в префронталните области и функционален полиморфизъм val158met (rs4680), където валевият алел е свързан с по-висока активност на COMT, 22 позволява индиректен начин за изследване на допаминергичния ефекти. през целия мозък. Две проучвания са свързани с обуславяне на страха с генотипа COMT val158met при хора, но със смесени открития. Lonsdorf et al. 14 регистрираха по-бавно изчезване при хомозиготи, докато Razcka et al. 23 регистрираха по-силно възстановяване в групата val/met, но само в присъствието на някакъв полиморфизъм на допаминов транспортер (DAT1).

Тъй като моноаминергичните генетични полиморфизми модулират обуславянето на страха и как консолидацията влияе върху изразяването на страха, това проучване изследва дали свързаните със серотонин и допамин полиморфизми също влияят върху консолидацията. За да се постигнат тези цели, това проучване използва нефармакологичния ефект на увреждането на консолидацията при хора, описан от Schiller et al. 9 за изследване на възстановяването на индексиран от SCR човешки страх. Априорната хипотеза беше, че изчезването в рамките на външното време на интервала на повторно укрепване трябва да застраши възстановяването и че моноаминергичните гени ще модулират ефекта. Освен това беше прогнозиран предварително обявеният ефект на консолидация от 5, 9 върху възстановяването.

Материали и методи

участници

Общо 66 участници (38 жени, възраст: средно ± sd = 24, 6 ± 4, 0), допуснати до публична реклама, бяха разпределени на случаен принцип в една от двете групи. В едната група изчезването настъпва в рамките на (10 минути), а в другата група извън интервала (6 часа) интервалът на консолидация след 2-минутно напомняне за страх. Двама субекти бяха изключени поради технически проблеми. Субектите получиха 400 шведски крони за участие.

материали

предложения

Стимулите бяха проектирани на 17-екранен компютър, използващ E-prime 2.0. (Psychology Software Tools, Pittsburgh, PA, USA) и се състоеше от снимка на неутрална среда, съдържаща лампа, която беше осветена в червено или синьо. Единият цвят беше сдвоен с UCS и стана CS +, докато другият цвят беше сдвоен (CS-). Цветът на CS е балансиран между обектите. Всеки стимул беше показан 6 с интервали от 14 секунди между опитите, когато околната среда беше показана с изключена лампа. Лек електрически удар от 500 ms беше доставен 250 ms преди края на CS +.

Психофизиологично оборудване

Електрическите удари са прилагани със стимулатора на болката PsychLabs SHK 1 (Psychlab, Кеймбридж, Масачузетс, САЩ) и са имали максимална сила от 5 mA. Електроди (EL124), приготвени с електролитна среда за улесняване на ударната проводимост, бяха прикрепени към гърбовете на дясната подбедрица на участниците с хирургическа лента. SCRs бяха измерени в микросименси, като се използва 24-битова система за проводимост на кожата Psychlab, като се използват два 8 mm Ag/AgCl електроди, пълни с изотоничен електролитен гел, прикрепен към хипотензивната извисеност на лявата ръка. 24

генотипиране

Полиморфизмът 5-HTTLPR в промотора на серотонинов транспортен ген се усилва, използвайки PCR праймери 5'-ATGCCAGCACCTAACCCCTAATGT-3 'и 5'-GGACCGCAAGGTGGGCGGGA-3' (добив 419 bp за алел 16 и повтарянето на α1a-375 на непрозрачното). След начален етап на денатурация от 15 минути при 95 ° С, бяха проведени 35 цикъла, включително 30 s при 95 ° C, 30 s при 66 ° C и удължаване при 72 ° C за 1 минута. Генотипизирането се извършва върху 2% агарозни гелове. ДНК се визуализира с етидиев бромид. Носителите на късия алел (n = 46) бяха групирани заедно и по-късно сравнени с хомозиготите на дългия алел (n = 16). 15, 17 При двама души генният анализ не успя да извлече 5-HTTPLR генотипа.

Полиморфизмът val/met в гена, кодиращ COMT, се анализира, използвайки инструмент ABI 7900HT с анализ TaqMan съгласно протокола на производителя (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). Поради функционалността на полиморфизма, 25 хомозиготи на валелния алел (n = 15) бяха групирани и по-късно сравнени с носещи алели на мет (n = 46). Анализът на гените не е успешен за трима субекти.

процедура

Ден 1

Участниците подписаха информирано съгласие и определиха силата на безусловния токов удар, следвайки инструкциите, че той трябва да е неудобен, но устойчив. След това те преминаха сесия за придобиване, в която 16 CS + и 16 CS- бяха представени в произволен ред, с ограничението, че нито един тип стимул не се повтаря повече от два пъти подред. CS + винаги е бил сдвоен с UCS. След сесията субектите бяха попитани дали са идентифицирали стимулиращо непредсказуемо събитие и ако е така, я помолиха да го опише. Те оцениха експерименталната тревожност от експерименталната процедура по скала от 1 до 10, с една оценка „без стрес“ и 10 с оценка „много отчаяна“.

Ден 2

Двадесет и четири часа след придобиването участниците се върнаха, електродите бяха прикрепени по същия начин и напомнянето CS + беше показано за 2 минути, за да улесни активирането на паметта. След това едната група получи изчезване 10 минути след активиране на паметта (група 10 минути), докато другата група получи изчезване след 6 часа (група 6 часа). Загиването се състоеше от осем CS + и CS-презентации. Прилагани са ударни електроди, но не е прилаган удар.

Ден 3

Двадесет и четири часа след края на изчезването участниците се върнаха за възстановяване и възстановяване. Възстановяването се състоеше от четири CS + и CS- презентации, всяка с четири псевдослучайни шока, дадени на интервали от около 30 s. Възстановяването се състоеше от четири CS + и CS- презентации. CS + винаги е бил и CS- никога не е бил сдвоен с шок. За съжаление поради грешка в програмирането данните за възстановяване бяха компрометирани и не можаха да бъдат получени за всички участници. Участниците оставиха проба от слюнка за анализ на ДНК, използвайки контейнер за проба от слюнка на Oragene DNA Genotek (DNA Genotek, Отава, Онтарио, Канада).

анализ

Стимулираните SCRs бяха изчислени чрез измерване на максималното отклонение на проводимостта на кожата в диапазона 1, 5 - 5, 75 s след началото на стимула, отчетено непосредствено преди изходното състояние. 26 В случая на CS +, крайната точка на интервала за оценка съвпадна с началото на UCS. Всички SCR бяха коригирани за степен, като всеки отговор за всеки индивид се разделя на максималното му отклонение (независимо от стимулите и експерименталната фаза). 27

CS + (0,23 ± 0,02) предизвика по-големи отговори от CS- (0,13 ± 0,01); t (63) = 6,25 P 10-5. Тъй като обаче данните от участниците, които не придобиват памет за страх, не могат да бъдат използвани за изучаване на процесите на консолидация, тези субекти бяха изключени от по-нататъшни анализи. За да се разграничат онези, които не са получили условен отговор от тези, които са го получили, 16-те отговора на всеки индивид на CS + и CS- по време на всяко придобиване са подредени по двойки и 16 делта оценка се изчислява, както следва: CS + 1 –CS - 1, CS + 2 - CS-2

CS + 16 –CS- 16. Средната делта оценка беше тествана спрямо нула с помощта на едностранен t-тест със статистически лимит от P

Изчезването по време на консолидацията облекчава възстановяването на страха. Средни отговори на корекция на проводимостта на кожата (SCR) на подобрена (CS +) и неусилена (CS -) реплика по време на ден 3 на възстановяване. Значителна дискриминация беше очевидна в 6-часовата група, която беше угасена извън интервала на консолидация, но не и 10-минутната група, която излезе в рамките на интервала на консолидация, което доведе до значително групово взаимодействие (6 часа срещу 10 минути) × стимули (CS + срещу CS-) (горен панел). Баровете за грешки са тук Звездичките показват значителни разлики. Експериментален дизайн и времева линия (долен панел).

Изображение в пълен размер

За да се оцени взаимодействието между групата gen x, бяха проведени отделни ANOVA за 5-HTTLPR и COMT, съответно, разкриващи генни взаимодействия (s срещу II или val/val срещу met) × група (6 часа срещу 10 минути) за 5-HTTLPR F ( 1, 28) = 10, 77, P = 0, 003 и COMT F (1, 28) = 10, 08, P = 0, 004. Последващите t-тестове за 5-HTTLPR разкриха, че носителите на късия алел те загасена навън в сравнение с интервала на консолидация, показа по-силно възстановяване, t (21) = 4, 07, P

Консолидиращият ефект върху възстановяването се модулира от гени. Среден делта резултат на делтата на проводимост на кожата (CS + минус CS-) по време на възстановяване на страха след изчезване вътре (10 минути) и извън (6 часа) интервал на консолидация при къси алелни носители и дълги алели (II) на хомозиготи на 5-HTTLPR серотонин транспортер (горен панел) и val/val хомозиготни и отговарящи носители на функционалния полиморфизъм val158 катехол O-метилтрансфераза (COMT) (долен панел). Баровете за грешки са тук Звездичките показват значителни разлики.

Изображение в пълен размер

За 5-HTTLPR групите носители с къси алели (n = 23) и хомозиготи с дълги алели (n = 9) не се различават по придобиване, t (30) = 1, 10, P = 0,28 (допълнителни таблици 3 и 4 ), но носителите с къси алели показват повишена устойчивост на изчезване в сравнение с 11 хомозиготи, t (30) = 3.87, P 0.60; виж Допълнителна таблица 13) не са демонстрирани в нито едно от горните сравнения (6 h срещу 10 минути, s срещу 11 и val/val спрямо met). Участниците, които са придобили кондиция, не се различават по отношение на генетичния състав от участниците, които не са (Приложение Таблица 14).

дискусия

В допълнение към консолидиращия ефект върху възстановяването, носителите на 5-HTTLPR с къси алели показват по-бавно изчезване от хомозиготите с дълги алели. Това е в съответствие с предишни проучвания, които показват, че носителите на къси алели забавят изчезването. 12, 13, 14 Ефектът от манипулацията на консолидацията е очевиден при носители с къси алели, но не и при хомозиготи с дълги алели. Предишно проучване на когнитивно поведенческо лечение на посттравматично стресово разстройство показва по-добър ефект от лечението на дълги алелни хомозиготи в сравнение с носители на къси алели. Настоящите констатации показват, че комбинираната комбинация от забавено изчезване и повишено възстановяване на страха при лица, носещи кратък алел, може да е отговорна за нарушен отговор на лечението.

Възможните молекулярни механизми, лежащи в основата на действието на 5-HTTLPR, включват промени в структурната нервна система по време на развитието на нервите на новороденото, отразяващи разликите в обема на сивото вещество, както и променена функционална свързаност на важни структури в емоционалните вериги 31, 32 и разликите в нивата на извънклетъчния серотонин носители с къси алели и дълги алели, вероятно засягащи 5HT1A- или 5HT6-рецептори, и двата от които са свързани с процесите на консолидация на паметта. 33, 34, 35 Проучванията дали 5-HTTLPR кратки алелни носители действително имат повече или по-малко извънклетъчен серотонин in vivo са дали смесени резултати. 36, 37, 38

Допаминът е необходим, за да се постигне обуславянето на страха. Например, допаминът е необходим в основните ядки и базолатералната амигдала, за да създаде дългосрочни спомени за страх, 19 вероятно защото процесите на консолидация изискват допамин. 21 В това проучване ефектът от манипулацията на повторното укрепване върху възстановяването е очевиден за вал/вал хомозиготи, но не и за мет носители. По този начин, вал/вал хомозиготите поддържат и актуализират спомените за страх по-ефективно от срещите носители, които поддържат допаминергична модулация на консолидацията. Val/val хомозиготите имат повишена наличност на D1-рецептори, вероятно поради повишена регулация на D1-рецепторите, причинени от хронични ниски нива на допамин. 25, 39 Както D1, така и D2 рецепторите са свързани с консолидиране на паметта на страха. 40, 41 Въпреки това, COMT полиморфизмът не променя in vivo наличността на кортикален или стриатален D2 рецептор на допамин 42, което предполага, че активността на D1-рецептора е предполагаем модулатор на консолидацията.

Освен това, тъй като реактивността на амигдалата е свързана със състояние на страх 43 и диагностика на посттравматичен стрес 44 и тъй като и 5-HTTLPR 17, и COMT полиморфизмът 45, 46, 47, 48 са свързани с активиране на амигдала, може да има връзка между реактивност на амигдалата и наблюдавани консолидиращи ефекти.

Това проучване има някои ограничения. Първо, данните за възстановяване бяха компрометирани и можеха да бъдат анализирани само за малка част от участниците. Второ, тъй като повечето COMT вал алелни хомозиготи са се появили сред 5-HTTLPR носители на къси алели, е трудно да се разграничи ефектът от един генотип от друг. Тъй като обаче 5-HTTLPR, но не и COMT, полиморфизмът засяга изчезването и COMT, но не и 5-HTTLPR, има тенденция да влияе на възстановяването, има основание да се смята, че генетичното влияние на тези два полиморфизма произтича от различни молекулярни механизми. И накрая, тук не е възможно да се определи дали възстановяването е процес, при който се създава нова памет или се възстановява оригиналната памет. Нашите резултати обаче показват, че процесите на трайно изразяване са повлияни както от трайното изразяване на първоначалната памет, така и от възстановяването на страха чрез преучение.

И накрая, това проучване показва, че процесите на консолидация на човешката памет се влияят от гените, свързани със серотонин и допамин.