धारणा में बदलाव के माध्यम से अतीत और भविष्य की शिक्षा को जोड़ने वाला एक सर्किट तंत्र भाग 2

उस नियंत्रण सर्किट को स्पष्ट करना जो धारणा में बदलाव को प्रेरित करता है

इसके बाद, धारणा में इस सीखने-प्रेरित बदलाव में मध्यस्थता करने वाले सर्किट तंत्र को चिह्नित करने के लिए, हमने दो उच्च-क्रम इंटिरियरॉन, सेरेब्रल वेंट्रल 1 ए (सीवी 1 ए) और पैटर्न-रिवर्सिंग न्यूरॉन (पीआरएन) में गतिविधि को मापा। ये कोशिकाएँ क्रमशः अंतर्ग्रहण और बहिर्गमन सर्किट में कमांड-जैसे न्यूरॉन्स हैं, और सक्रिय होने पर, अपने संबंधित मोटर प्रोग्राम (16, 31) को चलाने के लिए पर्याप्त हैं। इंट्रासेल्युलर रिकॉर्डिंग से पता चला कि भोले जानवरों की तुलना में मजबूत प्रशिक्षण के बाद 4 घंटे में सीवी1ए गतिविधि को काफी हद तक विनियमित किया गया था, जबकि पीआरएन गतिविधि को काफी कम विनियमित किया गया था (चित्र 3, ए से ई)।

अवधारणात्मक परिवर्तन सोचने के तरीके में बदलाव और मानसिकता में समायोजन है। इसमें आसपास के वातावरण के बारे में जागरूकता, आत्म-पहचान के बारे में जागरूकता, व्यक्तिगत अनुभवों की समझ और लक्ष्यों और आकांक्षाओं की खोज शामिल है। अवधारणात्मक परिवर्तन लोगों को जीवन के प्रति अधिक सकारात्मक दृष्टिकोण अपनाने और चुनौतियों का बेहतर ढंग से सामना करने के लिए प्रोत्साहित कर सकते हैं। और यह सकारात्मक दृष्टिकोण और मानसिकता लोगों की याददाश्त में सुधार कर सकती है।

सबसे पहले, धारणा में बदलाव लोगों को अपने जीवन में सकारात्मकता पर अधिक ध्यान केंद्रित करने की अनुमति देता है। जैसा कि "आशावादी चेहरों की तलाश" में कहा गया है, जीवन में अक्सर कई सकारात्मक कारक होते हैं, लेकिन हम अक्सर उन्हें खोजने में असफल होते हैं। और धारणा में बदलाव के माध्यम से, हम इन सकारात्मक कारकों के बारे में अधिक गहराई से जागरूक हो सकते हैं और उन्हें पर्याप्त ध्यान और महत्व दे सकते हैं। ये आशावादी कारक न केवल हमारी खुशियाँ जमा कर सकते हैं बल्कि हमें जीवन में जानकारी को बेहतर ढंग से समझने के लिए भी बढ़ावा देते हैं, जिससे याददाश्त में सुधार होता है।

दूसरे, धारणा में बदलाव से लोगों को खुद को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिल सकती है, जिसमें उनकी ताकत, कमजोरियां, मूल्य आदि शामिल हैं। आत्म-जागरूकता की यह गहराई लोगों को अपनी भावनाओं और तनाव को बेहतर ढंग से प्रबंधित करने की अनुमति देती है, और अपने लक्ष्यों और इच्छाओं को आगे बढ़ाने के लिए अधिक प्रेरित होती है। इस प्रकार की महत्वाकांक्षा और प्रेरणा लोगों के दिमाग को अधिक रचनात्मक और सोचने के लिए प्रेरित कर सकती है, और उनकी याददाश्त में और सुधार कर सकती है।

अंत में, अवधारणात्मक बदलाव भी लोगों को अपने अनुभवों और विकास पर अधिक ध्यान देने के लिए प्रेरित कर सकते हैं। चाहे सफलता हो या असफलता, हर अनुभव एक मूल्यवान संपत्ति है। धारणा में बदलाव के माध्यम से, हम बेहतर ढंग से प्रतिबिंबित और सारांशित कर सकते हैं, न केवल अपने विकास बिंदुओं और कमियों को बेहतर ढंग से खोज सकते हैं, बल्कि अनुभवों और पाठों को बेहतर ढंग से अवशोषित और याद भी कर सकते हैं।

संक्षेप में, धारणा में बदलाव, जबकि केवल एक मानसिक समायोजन, हमारे जीवन और सीखने पर गहरा सकारात्मक प्रभाव डाल सकता है। सकारात्मक और सकारात्मक दृष्टिकोण के साथ, हम चुनौतियों का बेहतर ढंग से सामना कर सकते हैं, विकास को आगे बढ़ा सकते हैं, और बेहतर जानकारी हासिल कर सकते हैं और सामग्री को याद रख सकते हैं। आइए हम धारणा के परिवर्तन में सक्रिय रूप से निवेश करें और अपनी वृद्धि और गुणवत्ता में लगातार सुधार करें। यह देखा जा सकता है कि हमें अपनी याददाश्त में सुधार करने की जरूरत है। सिस्टैंच डेजर्टिकोला याददाश्त में काफी सुधार कर सकता है, क्योंकि सिस्टैन्चे डेजर्टिकोला न्यूरोट्रांसमीटर के संतुलन को भी नियंत्रित कर सकता है, जैसे एसिटाइलकोलाइन और विकास कारकों के स्तर को बढ़ाना। ये पदार्थ याददाश्त और सीखने के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। इसके अलावा, मांस रक्त प्रवाह में भी सुधार कर सकता है और ऑक्सीजन वितरण को बढ़ावा दे सकता है, जो यह सुनिश्चित कर सकता है कि मस्तिष्क को पर्याप्त पोषक तत्व और ऊर्जा प्राप्त हो, जिससे मस्तिष्क की जीवन शक्ति और सहनशक्ति में सुधार हो।

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हमने तर्क दिया कि इस सीखने-संचालित विरोधी गतिविधि संबंध को एक सामान्य सर्किट रूपांकन द्वारा समझाया जा सकता है, अर्थात्, प्रतिस्पर्धी सर्किट (32) के बीच एक अवरोध। इस परिदृश्य में, एक नेटवर्क में गतिविधि का विनियमन प्रतिद्वंद्वी नेटवर्क में दमन को बढ़ावा देने का काम करेगा। इसके समर्थन में, सीवी1ए को सहज और पीआरएन-संचालित उत्सर्जन चक्रों (छवि 3एफ) दोनों के दौरान फैलाव चरण में बड़े निरोधात्मक इनपुट प्राप्त होते हैं। ये निरोधात्मक इनपुट सीधे पीआरएन से उत्पन्न नहीं हुए, यह सुझाव देते हुए कि डाउनस्ट्रीम न्यूरॉन्स को भर्ती किया गया था।

Fig. 2. Previous learning alters the perception of future training by shifting the feeding network state. (A) Example frames showing mouth movements during ingestion or egestion. Frames are color-matched to (B) (red: ingestion, blue: egestion). White dots indicate the distal tip of the radula tracked during bite classification. Scale bar, 0.5 mm. (B) Heat plots of radula movements during the first 15 bites in response to the CS + US during weak training in animals receiving weak training only versus animals receiving vital training 4 hours earlier. Red-white-blue lookup table represents radula movements. Positive (blue) is egestion; negative (red) is ingestion. (C) Statistical summary of (B) shows a significant change in the mean difference in radula movements between conditions (two-tailed t-test, P < 0.01, t = 3.1). (D) The plot of the fraction of ingestion/egestion bites produced during weak training shows a significant difference between conditions(Fisher's exact test, P < 0.01). (E) The plot of fraction of animals performing no egestion bites versus >{{0}} इजेक्शन बाइट्स स्थितियों (फिशर का सटीक परीक्षण, पी <0.001) के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर दिखाता है। (एफ) अंतर्ग्रहण और निष्कासन चक्र के दौरान इन विट्रो तैयारी में बी11 और एन2वी गतिविधि। बी11 मुख्य रूप से अंतर्ग्रहण के दौरान प्रत्यावर्तन चरण में और निष्कासन के दौरान फैलाव चरण में सक्रिय होता है।

N2v activity does not change during ingestion and egestion cycles. B11 is therefore a readout of ingestion versus egestion. Gray lines represent the retraction phase onset. (G) Heat plots of B11 activity during fictive feeding cycles. Lookup table colors are normalized B11 spike differences. Positive (blue) is egestion; negative (red) is ingestion. (H) Statistical summary of (G) shows a significant change in the 11 spike difference between conditions (Mann-Whitney test, P < 0.01, U = 70). (I) The plotof fraction of ingestion/egestion cycles shows a significant difference between conditions (Fisher's exact test, P < 0.001). (J) The plot of the fraction of preparations producing no egestion cycles versus >{{0}} उत्सर्जन चक्र स्थितियों के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर दिखाता है (फिशर का सटीक परीक्षण, पी <0.001)। एच, घंटे.

इसके बाद, इन इनपुट के स्रोत की पहचान करने के लिए, हमने एक न्यूरॉन प्रकार की व्यापक खोज की जो निम्नलिखित मानदंडों को पूरा करेगा: (i) इसे सक्रिय होने पर CV1a को रोकना चाहिए, (ii) इसे उत्सर्जन के फैलाव चरण के दौरान सक्रिय होना चाहिए चक्र, और (iii) इसे पीआरएन गतिविधि से उत्साहित होना चाहिए। बुक्कल गैन्ग्लिया से निकलने वाले न्यूरॉन्स को प्रकट करने के लिए प्रतिदीप्ति लेबलिंग दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, जहां अधिकांश फीडिंग सर्किटरी स्थित है (33), हमने एक एकल उम्मीदवार न्यूरॉन प्रकार, पैटर्न स्विच 1 (पीएस 1) (छवि 4 ए) की पहचान की, जो सभी तीन मानदंडों को पूरा करता है। . सबसे पहले, पीएस1 मोनोसिनेप्टिक रूप से कृत्रिम उत्तेजना ने इप्सिलेटरल सीवी1ए को बाधित किया (चित्र 4, बी और सी)। दूसरा, यह न्यूरॉन पीआरएन-संचालित और उत्तेजना-संचालित उत्सर्जन चक्र (चित्र 4D और fचित्र.S9A) दोनों के फैलाव चरण के दौरान दृढ़ता से सक्रिय था जब CV1a बाधित हुआ था। तीसरा, पीआरएन गतिविधि ने पीएस1 को मोनोसिनेप्टिक रूप से उत्तेजित किया, जिसे 1:1 उत्तेजक पोस्टसिनेप्टिक क्षमता (ईपीएसपी) के रूप में देखा गया (चित्र 4, ई और एफ)। यह पता लगाने के लिए कि क्या PS1 उत्सर्जन खिला व्यवहार के दौरान CV1a के निषेध का एकमात्र स्रोत था, हमने PRN-संचालित चक्रों के दौरान इसकी गतिविधि में कृत्रिम रूप से हेरफेर किया। जब हाइपरपोलराइज़ किया गया, तो अब CV1a गतिविधि (छवि 4, जी, और एच) में उल्लेखनीय वृद्धि हुई थी, जिसमें सामान्य रूप से प्राप्त चरणबद्ध निरोधात्मक सिनैप्टिक इनपुट का कोई सबूत नहीं था। इसके अलावा, PS1 हाइपरपोलराइजेशन भी संवेदी-संचालित उत्सर्जन चक्र (चित्र। S9B) के दौरान CV1a गतिविधि को बढ़ाने के लिए पर्याप्त था। इस प्रकार, यह निर्णायक निरोधात्मक न्यूरॉन प्रकार क्रिया चयन के दौरान एक स्विच के रूप में कार्य करता है, जो निष्कासन के दौरान अंतर्ग्रहण कमांड केंद्रों के विघटनकारी सक्रियण को रोकता है।

चूँकि CV1a का PRN के साथ मोनोसिनेप्टिक संबंध नहीं है, यह सक्रिय होने पर उत्सर्जन का दमन कैसे सुनिश्चित करता है? हम नियंत्रण सर्किट के दूसरे घटक की पहचान करके इस प्रश्न का उत्तर देने में सक्षम थे: एक बुक्कल इंटिरियरॉन प्रकार, पीएस 2, जो पीआरएन के साथ दृढ़ता से विद्युत रूप से जुड़ा हुआ था और मजबूत उत्सर्जन चक्र (छवि एस 9, सी, और डी) को चलाने के लिए पर्याप्त था। यह CV1a से मजबूत सुविधा निषेध प्राप्त करता है और इस प्रकार अंतर्ग्रहण चक्र उत्पन्न होने पर उत्सर्जन को दबा देता है (चित्र S9, E, और F)। इसके अलावा, PS2 के कृत्रिम सक्रियण ने CV1a पर पॉलीसिनेप्टिक निरोधात्मक इनपुट का कारण बना, जो PS1 पर इसके मोनोसिनेप्टिक उत्तेजक कनेक्शन के माध्यम से उत्पन्न हुआ (चित्र S9, G, और H)। साथ में, ये परिणाम दर्शाते हैं कि प्रतिस्पर्धी सर्किटों की सक्रियता को रोकने के लिए पारस्परिक निषेध का उपयोग किया जाता है और यह सर्किट रूपांकन एक नियंत्रण बिंदु प्रदान करता है जिस पर प्लास्टिसिटी कार्य कर सकती है (fFigS9I)। इसके बाद, हमने सीखने की घटनाओं की धारणा को पूर्वाग्रहित करने में इजेक्शन सर्किट के दमन की संभावित भूमिका का पता लगाया।

अवधारणात्मक नियंत्रण सर्किट का हेरफेर विवो में नई शिक्षा को सक्षम बनाता है

यह देखते हुए कि यह उत्सर्जन व्यवहार की अभिव्यक्ति का पक्ष लेता है, हमने तर्क दिया कि पीआरएन → पीएस1 गतिविधि में कमी किसी जानवर की कमजोर प्रशिक्षण की धारणा को बदलने और इस प्रकार स्मृति अधिग्रहण को बढ़ाने के लिए पर्याप्त हो सकती है। इसकी जांच करने के लिए, हमने एक फार्माकोलॉजिकल रणनीति विकसित की जिसने हमें पीआरएन आउटपुट मार्ग में हेरफेर करने की अनुमति दी। हमने पहले दिखाया है कि यह न्यूरॉन डोपामिनर्जिक है और डी2 रिसेप्टर ब्लॉकर, सल्पीराइड, फॉलोअर मोटोन्यूरॉन्स (16) पर इसकी कार्रवाई को रोकने में अत्यधिक प्रभावी है। यहां, हमने पुष्टि की कि पीआरएन → पीएस1 कनेक्शन भी सल्पीराइड संवेदनशील है (चित्र 5, ए और बी), जिससे पीआरएन → पीएस1 ईपीएसपी के आयाम में महत्वपूर्ण कमी आई है। इसके बाद, हमने परीक्षण किया कि क्या इस कनेक्शन को अवरुद्ध करना मजबूत प्रशिक्षण के 4 घंटे बाद देखी गई CV1a गतिविधि में वृद्धि की नकल कर सकता है। हमने पाया कि सल्पीराइड ने प्रीट्रीटमेंट (छवि 5, सी और डी) की तुलना में सीवी1ए चक्र गतिविधि में एक मजबूत वृद्धि का कारण बना, जो कि हमारे पिछले काम के अनुरूप है, जिसमें दिखाया गया है कि सल्पीराइड अनुप्रयोग अंतर्ग्रहण घटनाओं (16) की ओर गतिविधि को पूर्वाग्रहित करता है। इस प्रकार, मजबूत प्रशिक्षण के प्रभावों को प्रतिस्थापित करते हुए, सल्पीराइड नेटवर्क स्थिति को मजबूती से बदल सकता है। इस प्रकार, यह एजेंट विवो में परीक्षण करने का अवसर प्रदान करता है कि क्या यह मार्ग कमजोर प्रशिक्षण के बारे में जानवर की बदली हुई धारणा को रेखांकित करता है। जानवरों को या तो सल्पिराइड या सामान्य सेलाइन का इंजेक्शन लगाया गया और चित्र 2 (ए और बी) में मापी गई फीडिंग प्रतिक्रियाओं के साथ कमजोर प्रशिक्षण प्रोटोकॉल से गुजरना पड़ा। हमने पाया कि सल्पिराइड-इंजेक्शन वाले जानवरों ने नमकीन-इंजेक्शन वाले जानवरों (चित्र 5, ई से जी) की तुलना में कमजोर प्रशिक्षण के जवाब में काफी अधिक अंतर्ग्रहण घटनाएं प्रदर्शित कीं, और काफी हद तक सल्पिराइड-इंजेक्ट किए गए जानवरों ने बिल्कुल भी कोई उत्सर्जन प्रतिक्रिया नहीं की (चित्र) . 5H). इसके अलावा, सल्पीराइड इंजेक्शन के बाद राज्यों के बीच संक्रमण की संभावना में उल्लेखनीय कमी आई (चित्र। एस10, ए से डी)। इसलिए, गहन प्रशिक्षण और सल्पीराइड इंजेक्शन दोनों इन विट्रो में नेटवर्क स्थिति को बदल देते हैं और विवो में कमजोर प्रशिक्षण की धारणा को स्थिर करते हैं।
हमने अगला परीक्षण किया कि क्या कमजोर प्रशिक्षण के बाद एलटीएम के अधिग्रहण के लिए सल्पीराइड से प्रेरित धारणा में बदलाव पर्याप्त था, जैसा कि हमने मजबूत प्रशिक्षण के मामले में दिखाया है। जानवरों को सल्पीराइड या सेलाइन का इंजेक्शन दिया गया और फिर 1 दिन बाद एलटीएम परीक्षण के साथ कमजोर प्रशिक्षण दिया गया। मजबूत प्रशिक्षण के प्रभावों के अनुरूप, हमने पाया कि कमजोर प्रशिक्षण से पहले जिन जानवरों को सल्पीराइड का इंजेक्शन लगाया गया था, उनमें भोले या खारे इंजेक्शन वाले प्रशिक्षित जानवरों की तुलना में जीएनएल के प्रति काफी अधिक प्रतिक्रिया थी (चित्र 5I)। इसके अलावा, कमजोर प्रशिक्षण के अभाव में सल्पिराइड इंजेक्शन ने 1 दिन बाद परीक्षण किए जाने पर जीएनएल को खिला प्रतिक्रिया में वृद्धि नहीं की (चित्र 5I)। इसलिए, औषधीय रूप से नेटवर्क स्थिति में हेरफेर करने से कमजोर प्रशिक्षण की धारणा में बदलाव होता है जो जानवर के लिए स्मृति प्राप्त करने और पूरी तरह से समेकित करने के लिए पर्याप्त है।

इसके बाद, हमने जांच की कि क्या महत्वपूर्ण प्रशिक्षण के बाद नेटवर्क स्थिति में पहचाना गया सीखने-प्रेरित परिवर्तन मूल मजबूत स्मृति की अभिव्यक्ति में शामिल था या क्या यह एक समानांतर प्रक्रिया थी जो भविष्य में सीखने की घटनाओं को बढ़ाने के उद्देश्य को पूरा करती थी। इसका परीक्षण करने के लिए, हमने जानवरों को सल्पीराइड या सेलाइन का इंजेक्शन लगाया और मजबूत प्रशिक्षण सीएस (एए) के प्रति उनकी प्रतिक्रिया दर्ज की, लेकिन पूर्व महत्वपूर्ण प्रशिक्षण के अभाव में। हमने अनुमान लगाया कि यदि नेटवर्क स्थिति में सीखने से प्रेरित परिवर्तन मूल मेमोरी की अभिव्यक्ति में शामिल था, तो गहन प्रशिक्षण के लिए उपयोग किए जाने वाले सीएस (एए) के जवाब में फीडिंग व्यवहार को कृत्रिम रूप से नेटवर्क में उसी परिवर्तन को प्रेरित करके बढ़ाया जाएगा। सल्पीराइड के साथ स्थिति, लेकिन पूर्व महत्वपूर्ण प्रशिक्षण के अभाव में। हालाँकि, हमने पाया कि भोले-भाले या खारे इंजेक्शन वाले जानवरों की तुलना में सल्पीराइड इंजेक्शन से एए की प्रतिक्रिया में वृद्धि नहीं हुई (चित्र 5जे)। इसलिए, हालांकि महत्वपूर्ण प्रशिक्षण नेटवर्क स्थिति में बदलाव का कारण बनता है, यह सीखने से प्रेरित परिवर्तन सक्रिय रूप से मजबूत स्मृति की अभिव्यक्ति में भाग नहीं लेता है, यह सुझाव देता है कि अलग-अलग तंत्र शामिल हैं। साथ में, ये परिणाम दर्शाते हैं कि मजबूत शिक्षा तंत्रिका गतिविधि में समानांतर परिवर्तन का कारण बनती है: एक स्वयं स्मृति की अभिव्यक्ति के लिए और एक भविष्य की भूख सीखने की धारणा को बदलने के लिए।

धारणा में स्मृति से जुड़े बदलाव एक वैकल्पिक प्रशिक्षण प्रतिमान के लिए सामान्यीकरण करते हैं

यहां पहचाना गया तंत्र क्या भूमिका निभाता है? मजबूत और कमजोर सीखने की घटनाओं को जोड़ने की क्षमता जो अस्थायी रूप से निकटता से जुड़ी हुई हैं, यह बताती है कि लिम्नेया इस क्षमता का उपयोग "सीखने-समृद्ध" अवधियों की पहचान करने के लिए कर सकता है, उदाहरण के लिए, एक प्रचुर वातावरण में जानवर के आगमन के साथ संगत। यदि ऐसा है, तो हम उम्मीद करेंगे कि मजबूत और कमजोर दोनों प्रकार के प्रशिक्षण के लिए एक ही अमेरिका पर निर्भर रहने के बजाय सीखने को सामान्यीकृत किया जाना चाहिए। इस महत्वपूर्ण विचार का परीक्षण करने के लिए, हमने प्रयोग किए जिसमें हमने कमजोर प्रशिक्षण प्रोटोकॉल में उपयोग किए जाने वाले सुक्रोज यूएस को एल-सेरीन (छवि 6 ए) के साथ प्रतिस्थापित किया, जो कि लिम्निया (29) में एक ज्ञात वैकल्पिक भूख उत्तेजना है। इस प्रकार, सीएस और यूएस दोनों दो अलग-अलग प्रशिक्षण प्रतिमानों में भिन्न हैं। हमने पाया कि अकेले जीएनएल + एल-सेरीन युग्मन से एक वातानुकूलित प्रतिक्रिया नहीं मिली, लेकिन अगर मजबूत प्रशिक्षण इसके पहले हुआ तो जीएनएल के लिए एक मजबूत 1-दिन की मेमोरी अभिव्यक्ति देखी गई (चित्र 6बी)। इस प्रकार, स्मृति अभिव्यक्ति एक अमेरिका तक ही सीमित नहीं है बल्कि इसके बजाय विभिन्न संघों के गठन को सक्षम कर सकती है, यह सुझाव देती है कि नई यादें बनाने के लिए सीमा को सामान्यीकृत कम करने में सक्षम बनाना अत्यधिक उपयुक्त होगा।

बहस

अप्रत्याशित वातावरण में जीवित रहने के लिए नई संगति सीखने की क्षमता महत्वपूर्ण है। यह देखते हुए कि स्मृति अधिग्रहण और समेकन ऊर्जावान रूप से महंगी प्रक्रियाएं हैं (1, 2, 34), रणनीतियों का उपयोग करने में महत्वपूर्ण संभावित लाभ हैं जो क्या और कब सीखना है इसके बारे में निर्णय लेने में मदद करते हैं। यहां, हम लिम्निया में एक सरल तंत्र की पहचान करते हैं जिसके द्वारा पिछली घटनाओं का उपयोग पूर्वाग्रह धारणा के लिए किया जाता है। विशेष रूप से, हम यह भी प्रदर्शित करते हैं कि यह तंत्र भविष्य में सीखने का मार्गदर्शन कर सकता है - उन संघों के लिए स्मृति अधिग्रहण की सुविधा प्रदान करता है जिन्हें पहले अनदेखा कर दिया गया था - और हम जिम्मेदार तंत्रिका सर्किट को स्पष्ट करते हैं। हमारा प्रस्ताव है कि यह एक जानवर को नई शिक्षा के लिए संसाधनों को कुशलतापूर्वक निर्देशित करने के लिए सचेत करने का काम करता है, जहां हाल के अनुभव से पता चलता है कि सकारात्मक जुड़ाव बनाने में एक विशेष लाभ हो सकता है।

हम जिस तंत्र की व्याख्या करते हैं उसकी एक प्रमुख विशेषता यह है कि मजबूत शिक्षा मस्तिष्क में समानांतर प्रक्रियाओं की शुरुआत करती है: एक मूल स्मृति की अभिव्यक्ति के लिए और एक भविष्य की सीखने की घटनाओं की धारणा को बदलने और नई स्मृति अधिग्रहण की सुविधा के लिए। ये स्वतंत्र प्रतीत होते हैं क्योंकि मजबूत प्रशिक्षण के बाद मापा गया तंत्रिका नेटवर्क स्थिति में बदलाव मूल मेमोरी की अभिव्यक्ति के लिए पर्याप्त नहीं है, जैसा कि नेटवर्क स्थिति को फार्माकोलॉजिकल रूप से बदलने पर झूठी मेमोरी की अनुपस्थिति से प्रमाणित होता है। चूहों में कंडीशनिंग प्रयोगों में इसी तरह के समानांतर मार्गों की पहचान की गई है। उदाहरण के लिए, एक घ्राण-भेदभाव कार्य में, व्यापक प्रशिक्षण ने नए कार्यों (नियम सीखने) को सीखने की बढ़ी हुई क्षमता के साथ मेल खाते हुए पिरिफॉर्म कॉर्टेक्स में पिरामिड न्यूरॉन्स की उत्तेजना को बदल दिया, लेकिन यह मूल स्मृति की अभिव्यक्ति के साथ संबंधित नहीं था (35) , 36). इस प्रकार, हालांकि ये सीखने-प्रेरित परिवर्तन स्मृति-व्यक्त करने वाले "एनग्राम" का हिस्सा नहीं हैं, फिर भी वे जानवरों में महत्वपूर्ण अनुकूली कार्य करते हैं, जिससे उन्हें अपने भविष्य के व्यवहार को निर्देशित करने के लिए अपने पिछले अनुभवों का उपयोग करने की अनुमति मिलती है - यह प्रक्रिया यकीनन याद दिलाने जितनी ही महत्वपूर्ण है स्मृति का ही.

जिस तंत्र की हमने पहचान की है वह प्रमुख समय संबंधी विशेषताओं को प्रदर्शित करता है। यह मजबूत प्रशिक्षण के बाद 30 मिनट से लेकर 4 घंटे तक सीखने की क्षमताओं को बढ़ाने की अनुमति देता है, यह सुझाव देता है कि एक महत्वपूर्ण समय विंडो में नई मेमोरी अधिग्रहण की सुविधा मिलती है। हमारे पिछले काम से सूचित, यह समय सीमा मजबूत प्रशिक्षण के लिए मध्यवर्ती-अवधि की स्मृति के उद्भव के साथ संरेखित होती है और एलटीएम (17) के उद्भव तक रहती है। इस समय सीमा पर इस मेमोरी की अभिव्यक्ति प्रोटीन संश्लेषण पर निर्भर है, जबकि कम समय में रिकॉर्ड की गई मेमोरी ट्रेस, न्यूनतम समय बिंदु (17) नहीं है। यह दृढ़ता से सुझाव देता है कि हमारे वर्तमान अध्ययन में पहचाने गए नेटवर्क स्थिति में बदलाव भी प्रोटीन संश्लेषण पर निर्भर है, जो मजबूत प्रशिक्षण के बाद 10 मिनट में प्रभाव की अनुपस्थिति को समझाता है। इसके अलावा, बढ़ी हुई सीखने की क्षमता को लंबे समय तक बनाए नहीं रखा जाता है: कमजोर सीखने की स्मृति का गठन ~ 6 घंटे के बाद से अनुपस्थित है, हालांकि मूल मजबूत स्मृति अभी भी मौजूद है और व्यक्त की जा सकती है। इसलिए, नेटवर्क स्थिति में सीखने से प्रेरित बदलाव क्षणिक रूप से प्रेरित होता है और मजबूत प्रशिक्षण (37) के बाद पहले 6 घंटों के दौरान मूल स्मृति के समेकन के लिए आवश्यक ज्ञात आणविक तंत्र से आगे नहीं बढ़ता है। हम अनुमान लगाते हैं कि पिछली सीख के कारण धारणा में स्थायी बदलाव जानवर के लिए हानिकारक हो सकता है, जिससे ऊर्जावान रूप से महंगी और संभावित रूप से घातक यादें पैदा हो सकती हैं। कमजोर प्रशिक्षण के बाद मजबूत के सख्त अस्थायी अनुक्रम की भी आवश्यकता है। यह पहले से पहचानी गई प्रक्रिया, व्यवहारिक टैगिंग (38, 39) से भिन्न है, जो सिनैप्टिक टैग और कैप्चर (40, 41) के आधार पर यादों की बातचीत और वृद्धि की सुविधा प्रदान करती है। व्यवहारिक टैगिंग के दौरान, एक कमजोर सीखने की घटना द्वारा गति में सेट किए गए टैग को दो सीखने की घटनाओं (42, 43) के अस्थायी अनुक्रम की परवाह किए बिना एक मजबूत सीखने की घटना द्वारा लक्षित और बढ़ाया जाता है।

व्यवहारिक टैगिंग की यह प्रमुख विशेषता घटना की स्मृति में बदलाव लाती है, न कि सीखने की घटना में। इसके विपरीत, धारणा में सीखने से प्रेरित बदलाव जिसे हम यहां पहचानते हैं, जानवर को यह तय करने के लिए मार्गदर्शन करता है कि भविष्य की किन घटनाओं के बारे में सीखना है, न कि हाल ही में प्राप्त की गई यादों को और अधिक समेकित किया जाना चाहिए। इस प्रकार, जबकि दोनों तंत्रों में कुछ समानताएं हैं और दोनों समेकित दीर्घकालिक यादों की संख्या को बढ़ाने का काम करते हैं, वे अलग-अलग परिस्थितियों में कार्य करते हैं और अलग-अलग सर्किट तंत्र का उपयोग करते हैं। हम यह भी प्रदर्शित करते हैं कि धारणा में सीखने से प्रेरित बदलाव भूख सीखने के अन्य रूपों को सामान्यीकृत करता है क्योंकि दूसरे प्रकार के कमजोर भूख प्रशिक्षण को भी पिछले मजबूत सीखने से बढ़ाया जा सकता है। चूहों में सीखने की क्षमताओं की एक समान सामान्यीकृत वृद्धि पाई गई है, जहां हिप्पोकैम्पस-निर्भर घ्राण-भेदभाव सीखने को हिप्पोकैम्पस नेटवर्क को "सीखने के मोड" में बदलने के लिए माना जाता है, जिससे अन्य प्रकार की हिप्पोकैम्पस-निर्भर शिक्षा में वृद्धि होती है, जैसे कि स्थानिक शिक्षा (44) ). लिम्नेया में पहचाने गए तंत्र का समय पाठ्यक्रम और निरर्थक प्रकृति जानवर को "सीखने-समृद्ध" अवधि के लिए सचेत करने का काम कर सकती है, जिससे संकेतों के साथ सकारात्मक संबंध बनाए जा सकते हैं, यदि अलगाव में सामना किया जाता है, तो संभवतः उपेक्षा की जाएगी।

कौन सा तंत्र मजबूत प्रशिक्षण के बाद कमजोर प्रशिक्षण की सुविधा प्रदान करता है? हम ध्यान देते हैं कि भोले-भाले जानवरों को कमजोर प्रशिक्षण "फ्लिप-फ्लॉप" या अंतर्ग्रहण और निष्कासन व्यवहार के बीच संक्रमण का सामना करना पड़ता है, जिससे पता चलता है कि जानवर को प्रशिक्षण के दौरान सीएस + यूएस उत्तेजनाओं की एक अस्थिर धारणा है, जो अस्पष्टता की अवधि का प्रतिनिधित्व करता है ( 45). विशेष रूप से, हम यह भी पाते हैं कि मजबूत प्रशिक्षण पूर्वाग्रह और अंतर्ग्रहण व्यवहार के पक्ष में कमजोर प्रशिक्षण के प्रति जानवर की धारणा को स्थिर करता है। हमारा सुझाव है कि कमजोर प्रशिक्षण के दौरान बिस्टेबल धारणा अंतर्ग्रहण और बहिर्गमन सर्किट की सापेक्ष गतिविधि की एक उभरती संपत्ति है क्योंकि वही स्विचिंग किसी बाहरी उत्तेजना के अभाव में इन विट्रो में बनी रहती है। दो सर्किटों के बीच कनेक्टिविटी को चिह्नित करके, हम दिखाते हैं कि प्रतिस्पर्धी इंटरैक्शन पारस्परिक अवरोध सर्किट मोटिफ (32, 46) के कारण होते हैं, यह सुझाव देते हुए कि कार्रवाई चयन संभवतः विजेता-टेक-ऑल मॉडल द्वारा उत्पन्न होता है। इजेक्शन सर्किट से फीडफॉरवर्ड निषेध अंतर्ग्रहण सर्किट (पीआरएन + पीएस2 → पीएस1 → सीवी1ए) के सह-सक्रियण को रोकता है, जबकि अंतर्ग्रहण सर्किट सीधे विद्युत युग्मित इजेस्टन सर्किट (सीवी1ए → पीएस2) (चित्र 6सी और चित्र एस9आई) के हिस्से को रोकता है।

चूँकि दोनों सर्किट एक ही कोर फीडिंग सेंट्रल पैटर्न जनरेटर (16, 31) द्वारा इनरवेट किए गए हैं, हम प्रस्ताव करते हैं कि दूसरे को बाधित करने के लिए पर्याप्त स्पाइक-रेट सीमा तक पहुंचने के लिए चक्र अभिव्यक्ति पहले सर्किट द्वारा निर्धारित होती है। मजबूत प्रशिक्षण के बाद, दो सर्किटों की सापेक्ष गतिविधि में बदलाव होता है और, जैसे, अंतर्ग्रहण चक्र की अभिव्यक्ति प्रमुख होती है (चित्र 6सी)। चूहों में डर कंडीशनिंग के दौरान एक समान सर्किट मोटिफ देखा जाता है, जहां दो असंगत व्यवहारों में से एक उत्पन्न हो सकता है: पलायन या ठंड। सीखना केंद्रीय अमिगडाला में न्यूरॉन्स के दो पारस्परिक निरोधात्मक वर्गों के संतुलन को बदल देता है, जो एक या दूसरे व्यवहार की ओर अभिव्यक्ति को पूर्वाग्रहित करता है (47)। हालाँकि, लिम्निया में, गतिविधि में सीखने से प्रेरित बदलाव का उपयोग स्मृति की अभिव्यक्ति के लिए नहीं किया जाता है, बल्कि नई शिक्षा की सुविधा के लिए किया जाता है (चित्र 6C)। हम दिखाते हैं कि ईजेशन सर्किट से फीडफॉरवर्ड अवरोध को अवरुद्ध करके इंजेशन सर्किट को औषधीय रूप से स्थिर करना विवो में कमजोर प्रशिक्षण के दौरान सीएस + यूएस के बारे में पशु की धारणा को बदलने के लिए पर्याप्त है। इसके अलावा, हम दिखाते हैं कि यह एक मजबूत मेमोरी के अधिग्रहण का विकल्प हो सकता है, नए सकारात्मक संघों को सक्षम करने के लिए नेटवर्क स्थिति को स्थानांतरित कर सकता है, यह सुझाव दे सकता है कि सीखने की घटना के दौरान अस्पष्टता को कम करके मेमोरी निर्माण को सुविधाजनक बनाया जा सकता है। मनुष्यों में पिछले अध्ययनों से पता चला है कि पूर्व शिक्षा ध्यान संबंधी नियंत्रण को बदल सकती है, जो अवधारणात्मक संवेदनशीलता (3-5) को समायोजित करती है, और अवधारणात्मक बहुस्थिरता (45, 48) में भी ध्यान की भूमिका देखी गई है।

हालाँकि इस अध्ययन में केवल जानवर की अवधारणात्मक रीडआउट को मापा गया था, यह संभव है कि यहां पहचाने गए तंत्र में एक ध्यान संबंधी बदलाव भी शामिल है जो कमजोर प्रशिक्षण की धारणा को नियंत्रित कर सकता है। तथ्य यह है कि कमजोर प्रशिक्षण के संपर्क में आने से पहले नेटवर्क स्थिति में बदलाव मौजूद है, यह सुझाव दे सकता है कि एक प्रत्याशित ध्यान तंत्र है जो बदले में, भविष्य की सीखने की घटनाओं की धारणा को समायोजित करता है। हालाँकि, यदि इस तरह का ध्यान संबंधी बदलाव शामिल है, तो यह केवल धारणा को व्यवस्थित करने में सक्षम है और इस प्रकार, मजबूत प्रशिक्षण के बाद ~30 मिनट से नई स्मृति निर्माण को बढ़ाता है।

अंतर्ग्रहण घटनाओं के प्रति नेटवर्क का स्थिरीकरण कमजोर प्रशिक्षण की सुविधा क्यों देता है? एक सरल व्याख्या यह है कि, अंतर्ग्रहण के दौरान, जानवर सक्रिय रूप से सीएस और यूएस को मुख गुहा और फिर अन्नप्रणाली में खींचता है, जिससे प्रत्येक को निगलने की अनुमति मिलती है। यह बहिर्गमन के विपरीत है जहां सामग्री को मुख गुहा से कुशलतापूर्वक निष्कासित कर दिया जाता है। पहले के काम से पता चला है कि इन विट्रो कंडीशनिंग में सफलता अमेरिका के एसोफैगस (17) तक पहुंचने और एसोफेजियल न्यूरॉन्स (49) को सक्रिय करने पर निर्भर करती है, जो अनुयायी न्यूरॉन्स (50-52) में डी 1 रिसेप्टर सक्रियण के माध्यम से सीएस को मजबूत करती है। इसलिए, अंतर्ग्रहण चक्रों को अनुकूल बनाने से इन न्यूरॉन्स तक अमेरिका की पहुंच और सक्रिय करने में वृद्धि होगी और इस प्रकार सीएस + यूएस को मजबूत किया जाएगा।

यहां, हमने अब तक रिपोर्ट न किए गए एक तंत्र का खुलासा किया है जिसके द्वारा धारणा में परिवर्तन विशिष्ट परिस्थितियों और समय सीमा के तहत पूर्व और नई सीख को जोड़ सकता है। हमारा प्रस्ताव है कि यह एक सामान्य राज्य-सेटिंग तंत्र के रूप में काम कर सकता है, जो एक जानवर को उत्तेजनाओं के नए संयोजनों के बीच संबंध बनाने की इजाजत देता है, जो अलगाव में, स्मृति को प्रेरित करने के लिए अपर्याप्त होगा। क्योंकि सीखने और अवधारणात्मक परिवर्तनों के बीच संबंध मनुष्यों सहित उच्च जानवरों में अच्छी तरह से स्थापित हैं, हम सुझाव देते हैं कि एक सीखने → धारणा → सीखने का मार्ग एक व्यापक रूप से संरक्षित सुविधा हो सकती है जो सीखने के अध्ययन में और अधिक ध्यान देने योग्य है। यह देखते हुए कि एलटीएम का गठन बढ़ी हुई ऊर्जावान लागतों से जुड़ा हुआ है - विशेष रूप से स्मृति समेकन के लिए आणविक मशीनरी की भागीदारी और भर्ती - एक ऐसा तंत्र जो सीखने को निर्देशित करता है, जीवित रहने के लिए संभावित रूप से महत्वपूर्ण मूल्य रखता है। सीमित ऊर्जा बजट (53) पर काम करने वाले लिम्निया जैसे चारागाह जानवर के मामले में, विभिन्न संघों को सीखना बेहद फायदेमंद है, जो उन्हें संभावित खाद्य स्रोतों या उनके पर्यावरण में संभावित खतरों के प्रति सचेत करता है, लेकिन इसे ऊर्जावान जानवरों के खिलाफ संतुलित करने की आवश्यकता है। उन यादों को संजोने की लागत। इस प्रकार यह तंत्र उन्हें नए संघों को सीखने के लिए आवश्यक सीमा को प्रभावी ढंग से कम करके, उनकी भविष्य की शिक्षा को पिछली सीखने की सफलता के अनुरूप बनाने की अनुमति देता है।

सामग्री और तरीके

पशुओं का रख-रखाव

जानवरों को समूहों में बड़े टैंकों में रखा जाता था, जिनमें 20 डिग्री तापमान पर Cu{0}}मुक्त पानी होता था, जो कि {{2}घंटे की रोशनी/12-घंटे के अंधेरे में होता था। जानवरों को सप्ताह में तीन बार सलाद और सप्ताह में दो बार सब्जी आधारित मछली का भोजन (टेट्रा-फिल; टेट्रा वेर्के, मेले, जर्मनी) खिलाया गया। प्रयोगों से पहले जानवरों को छोटे भंडारण टैंकों में स्थानांतरित कर दिया गया और 2 दिनों के लिए भोजन से वंचित कर दिया गया। सभी प्रयोगों के लिए, वयस्क (3 से 4 महीने पुराने) घोंघे (लिम्निया स्टैगनलिस) का उपयोग किया गया। लिम्नेया एक निचला अकशेरुकी (मोलस्कैन) जीव है जो पशु (वैज्ञानिक प्रक्रिया) अधिनियम 1986 (यूके) के अंतर्गत नहीं आता है। इसलिए, इन प्रयोगों के लिए किसी नैतिक अनुमोदन या मार्गदर्शन की आवश्यकता नहीं थी।

एकल-परीक्षण क्षुधावर्धक प्रशिक्षण और परीक्षण प्रक्रियाएँ

मजबूत एकल-परीक्षण क्षुधावर्धक कंडीशनिंग को सुक्रोज ({{10}}.33% के साथ सीएस के रूप में AA ({{1%).004%) को जोड़कर किया गया था। ) जैसा कि अमेरिका पहले से वर्णित विधि (23, 24) का उपयोग कर रहा है। कमज़ोर सिंगलट्रायल ऐपेटिटिव कंडीशनिंग को जीएनएल (0.004%) को सीएस के रूप में सुक्रोज़ (0.11%) या एल-सेरीन (0.11%) के साथ यूएस के रूप में जोड़कर प्रदर्शित किया गया था। एक असंतुलन नियंत्रण प्रयोग में, जीएनएल को सीएस के रूप में सुक्रोज (0.33%) के साथ यूएस के रूप में जोड़कर मजबूत कंडीशनिंग का प्रदर्शन किया गया था और यूएस के रूप में सुक्रोज (0.11%) के साथ एए को सीएस के रूप में जोड़कर कमजोर कंडीशनिंग का प्रदर्शन किया गया था। संक्षेप में, प्रशिक्षण प्रक्रिया शुरू होने से पहले जानवरों को नए वातावरण में अनुकूलित करने के लिए 10 मिनट के लिए 90 मिलीलीटर Cu{20}} मुक्त पानी वाले पेट्री डिश में व्यक्तिगत रूप से रखा गया था। पानी में पांच मिलीलीटर सीएस मिलाया गया और 30 सेकंड बाद, 5 मिलीलीटर यूएस मिलाया गया। जानवरों को 2 मिनट के लिए सीएस और यूएस युक्त घोल में छोड़ दिया गया, फिर Cu{25}}मुक्त पानी से धोया गया, और उनके घरेलू टैंकों में लौटा दिया गया। कंडीशनिंग के 1 दिन बाद सीएस प्रतिक्रियाओं का परीक्षण करने के लिए, प्रशिक्षित और भोले समूहों के जानवरों को उनके घरेलू टैंकों से 90 मिलीलीटर घन मुक्त पानी से भरी पेट्री डिश में स्थानांतरित किया गया और 10 मिनट के लिए अनुकूलन करने की अनुमति दी गई।

फिर डिश में पांच मिलीलीटर पानी मिलाया गया और अगले 2 मिनट में खिला प्रतिक्रियाओं (काटने) की संख्या गिना गया। इसके बाद, सीएस के 5 मिलीलीटर को डिश में जोड़ा गया, और अगले 2 मिनट में खिला प्रतिक्रियाओं की संख्या की गणना की गई। सीएस प्रतिक्रियाओं का मूल्यांकन तब "अंतर स्कोर" (∆ काटने की संख्या) का उपयोग करके किया गया था। इसे सीएस अनुप्रयोग के बाद 2 मिनट में खिला चक्रों की संख्या से पानी लगाने के बाद 2 मिनट के दौरान देखे गए खिला चक्रों की संख्या घटाकर प्राप्त किया गया था। दोहरे कंडीशनिंग प्रयोगों के दौरान, जानवरों को परिणामों में वर्णित समय अंतराल के अनुसार अलग-अलग मजबूत और कमजोर भूख कंडीशनिंग प्राप्त हुई। यह जांचने के लिए कि क्या गहन प्रशिक्षण के दौरान उपयोग किए जाने वाले अमेरिका के पूर्व-एक्सपोज़र ({{5%).33% सुक्रोज) ने कमजोर प्रशिक्षण सीखने को बढ़ाया है, हमने ऊपर वर्णित अनुसार गहन प्रशिक्षण किया, लेकिन सीएस (एए) की प्रस्तुति के अभाव में। जानवरों को 4 घंटे बाद जीएनएल और सुक्रोज ({{7%).11%) का कमजोर प्रशिक्षण प्राप्त हुआ और 1 दिन बाद जीएनएल के प्रति उनकी प्रतिक्रिया के लिए परीक्षण किया गया।

कमजोर प्रशिक्षण के दौरान धारणा का मापन

कमजोर प्रशिक्षण के बारे में जानवर की धारणा पर पिछली सीख के प्रभाव का परीक्षण ऊपर बताए अनुसार महत्वपूर्ण प्रशिक्षण और उसके बाद 4 घंटे बाद कमजोर प्रशिक्षण करके किया गया। कमजोर सीएस + यूएस प्रस्तुति के दौरान, जानवरों की भोजन संबंधी प्रतिक्रियाओं का नीचे से वीडियो (33 फ्रेम/सेकंड) बनाया गया। रेडुला और अंतर्निहित ओडोन्टोफोर संरचना की गति की दिशा को पहले 15 फीडिंग प्रतिक्रियाओं के दौरान मापा गया था जैसा कि (16) में बताया गया है। संक्षेप में, पृष्ठीय मेम्बिबल की स्थिति को पहले फ्रेम से पहले के फ्रेम में चिह्नित किया गया था जिसमें इमेजजे सॉफ्टवेयर का उपयोग करके प्रत्येक काटने के दौरान रेडुला दिखाई दे रहा था। फिर पूरे काटने के लिए रेडुला को ट्रैक किया गया, और पृष्ठीय मेम्बिबल की प्रारंभिक स्थिति से दूरी की गणना की गई। फिर फ़्रेमों के बीच स्थानांतरित औसत अंतर को मापा गया। इसलिए, एक नकारात्मक स्कोर, काटने की शुरुआत में रेडुला और पृष्ठीय मेम्बिबल को अलग-अलग होने का प्रतिनिधित्व करता है और रेडुला काटने के दौरान पृष्ठीय मेम्बिबल की ओर बढ़ता है, जबकि एक सकारात्मक स्कोर काटने की शुरुआत में मेम्बिबल और रेडुला को एक साथ करीब होने का प्रतिनिधित्व करता है। और जैसे-जैसे दंश बढ़ता गया, रेडुला दूर होता गया। यह परिभाषित करने के मानदंड कि क्या कोई प्रतिक्रिया अंतर्ग्रहण या निष्कासन थी, इस पर आधारित थी कि क्या आंदोलन में अंतर नकारात्मक (अंतर्ग्रहण) या सकारात्मक (अंतर्ग्रहण) था। यह मापने के लिए कि पूर्व महत्वपूर्ण प्रशिक्षण कमजोर प्रशिक्षण में प्रयुक्त सीएस + यूएस की धारणा की स्थिरता को कैसे बदलता है, लगातार काटने के जोड़े का विश्लेषण किया गया। एक स्थिर काटने की जोड़ी को लगातार दो समान काटने (निगलने-निगलने या ईजेस्ट-एजेस्ट) के रूप में वर्गीकृत किया गया था। एक स्विचिंग बाइट जोड़ी को दो अलग-अलग लगातार काटने (इन्जेस्ट ईजेस्ट या ईजेस्ट-इनजेस्ट) के रूप में वर्गीकृत किया गया था।

तब संक्रमण संभावनाओं की गणना काटने वाले जोड़े की कुल संख्या के एक अंश के रूप में व्यक्त स्विचिंग काटने की संख्या की गणना करके की गई थी। यह जांचने के लिए कि क्या गहन प्रशिक्षण के दौरान उपयोग किए गए अमेरिका के पूर्व-एक्सपोजर ({{0}}.33% सुक्रोज) ने कमजोर प्रशिक्षण की धारणा को बदल दिया है, हमने ऊपर वर्णित अनुसार गहन प्रशिक्षण किया, लेकिन सीएस की प्रस्तुति के अभाव में (एए) और ऊपर बताए अनुसार अंतर्ग्रहण/उत्सर्जन व्यवहार को मापा गया। यह जांचने के लिए कि क्या पहले के कमजोर प्रशिक्षण ने बाद के कमजोर प्रशिक्षण की धारणा को बदल दिया है, जानवरों को पहले एए को 0.11% सुक्रोज के साथ जोड़ा गया, और फिर जीएनएल और 0.11% सुक्रोज के साथ उनकी अंतर्ग्रहण/उत्सर्जन प्रतिक्रियाएं थीं। 4 घंटे बाद मापा गया। कमजोर प्रशिक्षण के दौरान इस्तेमाल किए गए सीएस या यूएस के प्रति जानवरों की प्रतिक्रिया पर मजबूत प्रशिक्षण के प्रभावों का परीक्षण करने के लिए, जानवरों को उपरोक्त के अनुसार गहन प्रशिक्षण प्राप्त हुआ। चार घंटे बाद, जानवरों को 90 मिलीलीटर घन मुक्त पानी की पेट्री डिश में रखा गया और 10 मिनट के लिए अनुकूलन करने की अनुमति दी गई। फिर उन्हें 5 मिलीलीटर पानी दिया गया और उनकी भोजन संबंधी प्रतिक्रियाओं को गिना गया। बाद में उन्हें जीएनएल या 0.11% सुक्रोज का 5 मिलीलीटर प्राप्त हुआ, और खिला प्रतिक्रियाओं को गिना गया ताकि ∆ काटने की संख्या की गणना उपरोक्त के अनुसार की जा सके।

तैयारी और इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल तरीके

पहले (16) में वर्णित प्रक्रियाओं का पालन करते हुए, हमने एक पृथक सीएनएस तैयारी का उपयोग करके इन विट्रो प्रयोग किए। पूर्वकाल ग्रासनली का एक छोटा सा क्षेत्र पृष्ठीय मुख तंत्रिकाओं द्वारा सीएनएस से जुड़ा हुआ था। तैयारी में सामान्य खारा युक्त 50 mM NaCl, 1.6 mM KCl, 2 mM MgCl2, 3.5 mM CaCl2, और 10 mM हेप्स बफर पानी में मिलाया गया था। मोनोसिनेप्टिक कनेक्शन का परीक्षण तैयारी को उच्च डाइवेलेंट (HiDi) सेलाइन में स्नान करके किया गया, जो एक्शन पोटेंशियल थ्रेशोल्ड को बढ़ाता है, पॉलीसिनेप्टिक कनेक्शन को कम करता है। HiDi सलाइन 35.0 mM NaCl, 2 mM KCl, 8.0 mM MgCl2, 14.0 mM CaCl2 और पानी में 10 mM हेप्स बफर से बना था। 3 एम केएसी और 0.5 एमएम केसीएल से भरे तेज इलेक्ट्रोड (10 से 40 मेगाहोम) का उपयोग करके इंट्रासेल्युलर रिकॉर्डिंग की गई थी। एनएल 102 (डिजिटाइमर लिमिटेड) और एक्सोक्लैम्प 2बी (एक्सॉन इंस्ट्रूमेंट, आणविक डिवाइस) एम्पलीफायरों का उपयोग करके सिग्नल एकत्र किए गए थे, और माइक्रो 1401 एमके II इंटरफ़ेस का उपयोग करके डेटा प्राप्त किया गया था और स्पाइक 2 सॉफ्टवेयर (कैम्ब्रिज इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन, कैम्ब्रिज, यूके) का उपयोग करके विश्लेषण किया गया था।

न्यूरॉन की पहचान

चरण-स्विचिंग मोटोन्यूरॉन बी11 बुक्कल गैन्ग्लिया में स्थित है और इसकी पहचान इसके स्थान, स्पाइक आकार, पीआरएन से सिनैप्टिक इनपुट और अंतर्ग्रहण और निष्कासन चक्र (16) के दौरान इसके गतिविधि पैटर्न को बदलने की क्षमता के आधार पर की गई थी। अंतर्ग्रहण कमांड-जैसा इंटिरियरॉन CV1a सेरेब्रल गैन्ग्लिया में स्थित है और इसकी पहचान इसके विद्युत गुणों, विशिष्ट स्थान और कृत्रिम रूप से फायर स्पाइक्स (31) में विध्रुवित होने पर काल्पनिक भोजन चक्र चलाने की क्षमता से की गई थी। ईजेस्टियन कमांड-जैसा इंटिरियरॉन पीआरएन बुक्कल गैन्ग्लिया में स्थित है और इसकी पहचान इसके स्थान और बी11 से मोनोसिनेप्टिक उत्तेजक कनेक्शन द्वारा की गई थी। N2v न्यूरॉन एक केंद्रीय पैटर्न जनरेटर इंटिरियरॉन है जो बुक्कल गैन्ग्लिया की उदर सतह पर स्थित होता है। इसे एक चक्र के प्रत्यावर्तन चरण के दौरान इसके विशिष्ट पठार द्वारा पहचाना जा सकता है, और कृत्रिम सक्रियण कई मुख न्यूरॉन्स (25) में व्यापक प्रत्यावर्तन चरण गतिविधि का कारण बनता है। बी9 मुख गैन्ग्लिया में स्थित एक प्रत्यावर्तन चरण मोटोन्यूरॉन है। सीजीसी सेरेब्रल गैन्ग्लिया में स्थित बड़े, सेरोटोनर्जिक इंटिरियरॉन हैं, जिन्हें उनके आकार, स्थान और टॉनिक-स्पाइकिंग गतिविधि (30) से पहचाना जा सकता है। ईजेस्टियन नेटवर्क के पहले से अचिह्नित उम्मीदवार सदस्यों की पहचान करने के लिए, हमने सेरेब्रोब्यूकल कनेक्टिव (सीबीसी) को फ्लोरोसेंट डाई, 5(6)-कार्बोक्सीफ्लुओरेसिन ({{16%)सीएफ) से भर दिया। प्रोजेक्शन इंटिरियरनों को लिम्निया (30, 31) में पैटर्न वाली गतिविधि को चलाने में प्रभावशाली माना जाता है, और बुक्कल गैन्ग्लिया (16) में ईजेस्टियन-ड्राइविंग न्यूरॉन्स की पहचान की गई है। सीबीसी को बैकफ़िलिंग करने से बुक्कल प्रोजेक्शन इंटिरियरनों की आबादी का पता चला जिसे हम अन्य तैयारियों में फिर से पहचान सकते हैं और इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल रूप से परीक्षण कर सकते हैं। रुचि के न्यूरॉन्स को सूली पर चढ़ाया गया और अंतर्ग्रहण और बहिर्गमन कमांड-जैसे न्यूरॉन्स के साथ रिकॉर्ड किया गया।

इन विट्रो चक्रों का विश्लेषण और वर्गीकरण

बी11 पर गतिविधि को प्रत्यावर्तन चरण की शुरुआत के संबंध में मापा गया था, जैसा कि एन2वी पठार या प्रत्यावर्तन चरण इंटिरियरॉन बी9 पर बड़े उत्तेजना द्वारा निर्धारित किया गया था। एक चक्र में बी11 की सापेक्ष गतिविधि का विश्लेषण करने के लिए, इसे प्रत्यावर्तन चरण की शुरुआत से 4 सेकंड पहले और 4 सेकंड बाद मापा गया था। प्रत्यावर्तन चरण की शुरुआत के बाद बी11 स्पाइक्स की संख्या को प्रत्यावर्तन चरण की शुरुआत से पहले बी11 स्पाइक्स की संख्या से घटा दिया गया था और फिर सामान्यीकृत अंतर स्कोर प्राप्त करने के लिए 8- की अवधि में स्पाइक्स की कुल संख्या से विभाजित किया गया था। इस स्कोर का उपयोग करते हुए, एक सकारात्मक मान प्रत्यावर्तन चरण की शुरुआत से पहले होने वाली अधिक गतिविधि का प्रतिनिधित्व करता है और इसलिए इसे उत्सर्जन चक्र के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। एक नकारात्मक स्कोर प्रत्यावर्तन चरण की शुरुआत के बाद होने वाली अधिक गतिविधि को दर्शाता है और इसलिए इसे अंतर्ग्रहण चक्र के रूप में वर्गीकृत किया गया है। इन विट्रो में काल्पनिक खिला चक्रों पर मजबूत प्रशिक्षण के प्रभावों की तुलना करने के लिए, पहले 10 सहज चक्रों का विश्लेषण 19 भोले और 19 प्रशिक्षित तैयारियों से किया गया था। यह मापने के लिए कि प्रशिक्षण चक्र अभिव्यक्ति की स्थिरता को कैसे बदलता है, लगातार चक्रों के जोड़े का विश्लेषण किया गया। एक स्थिर चक्र जोड़ी को दो समान लगातार चक्रों (इन्जेस्ट-इनजेस्ट या ईजेस्ट-ईजेस्ट) के रूप में वर्गीकृत किया गया था।

एक स्विचिंग चक्र जोड़ी को दो अलग-अलग लगातार चक्रों (इन्जेस्ट-ईजेस्ट या ईजेस्ट इनजेस्ट) के रूप में वर्गीकृत किया गया था। तब संक्रमण संभावनाओं की गणना चक्र जोड़े की कुल संख्या के एक अंश के रूप में व्यक्त स्विचिंग चक्रों की संख्या की गणना करके की गई थी। यह जांचने के लिए कि क्या महत्वपूर्ण प्रशिक्षण भूख संकेतों के लिए तैयारी की प्रतिक्रिया को बदल देता है, हमने मुख्य केमोसेंसरी मार्ग, एमएलएन (28) को उत्तेजित किया, जो महत्वपूर्ण काल्पनिक भोजन (29) को चला सकता है। एमएलएन को 120 सेकेंड के लिए 1 हर्ट्ज पर 4 वी के द्विध्रुवीय दालों के साथ एक ग्लास सक्शन इलेक्ट्रोड का उपयोग करके उत्तेजित किया गया था। ∆ काल्पनिक फीडिंग चक्र संख्या की गणना मोटोन्यूरॉन्स को खिलाने में गतिविधि को रिकॉर्ड करके की गई थी, जैसे कि बी9, एमएलएन उत्तेजना से पहले की अवधि में होने वाले चक्रों की संख्या की गणना करके, और प्रतिक्रिया में चक्रों की संख्या से इसे घटाकर एमएलएन उत्तेजना. सीजीसी गतिविधि को एमएलएन उत्तेजना से पहले 120 सेकेंड और एमएलएन उत्तेजना के दौरान 120 सेकेंड के लिए मापा गया था। इन विट्रो में संवेदी-संचालित निष्कासन प्राप्त करने के लिए, एक स्पर्शनीय उत्तेजना को अन्नप्रणाली पर लागू किया गया था, जो मैकेनोसेंसरी न्यूरॉन्स को सक्रिय करता है जो अंदर दर्ज एक अखाद्य वस्तु के कारण आंत के अत्यधिक विस्तार के जवाब में फीडिंग नेटवर्क को प्रतिकूल संकेत संकेत देता है। अन्नप्रणाली (16)। स्पर्शनीय उत्तेजना को माइक्रो 1401 एमके II (सीईडी) से ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर लॉजिक पल्स द्वारा नियंत्रित एक यांत्रिक जांच का उपयोग करके लागू किया गया था।

न्यूरॉन्स का आयनोफोरेटिक डाई भरना

Following procedures previously described in (16), we filled target neurons with a fluorescent dye (5-CF) using a microelectrode. This was achieved iontophoretically using a pulse generator to apply regular interval negative square current pulses into the neuron for >30 मिनट। फिर तैयारी को 4 डिग्री पर रात भर छोड़ दिया गया। न्यूरॉन्स की छवियां लीका स्टीरियोमाइक्रोस्कोप पर लगे एक डिजिटल कैमरे (एंडोर इक्सन इलेक्ट्रॉन-गुणा चार्ज-युग्मित डिवाइस) का उपयोग करके ली गईं।

इन विट्रो और विवो में डी2 रिसेप्टर ब्लॉकर अनुप्रयोग

सल्पीराइड लिम्निया में एक प्रभावी डोपामाइन प्रतिपक्षी है, जो अनुयायी न्यूरॉन्स पर डोपामिनर्जिक इंटिरियरनों के प्रभाव के साथ-साथ डोपामाइन के फोकल अनुप्रयोग को रोकता है (16, 54)। पीआरएन → पीएस1 कनेक्शन पर सल्पिराइड (±) (सिग्मा-एल्ड्रिच) के प्रभाव का परीक्षण करने के लिए, तैयारियों को पहले HiDi सलाइन (ऊपर देखें) में स्नान कराया गया। बेसलाइन ईपीएसपी आयामों को HiDi सेलाइन में 10−4 एम सल्पीराइड को 10 मिनट के लिए स्नान में प्रवाहित करने से पहले दर्ज किया गया था और फिर ईपीएसपी आयामों को फिर से दर्ज किया गया था। भोली तैयारियों में इन विट्रो चक्र पीढ़ी पर सल्पीराइड के प्रभावों का परीक्षण करने के लिए, उत्पन्न होने वाले पहले 10 सहज चक्रों को रिकॉर्ड किया गया और फिर सामान्य खारा में 10−4 एम सल्पीराइड को तैयारी में छिड़का गया। 10 मिनट के छिड़काव के बाद उत्पन्न पहले 10 सहज चक्रों का विश्लेषण किया गया। कमजोर प्रशिक्षण और स्मृति अधिग्रहण/याद करने की धारणा पर सल्पीराइड के प्रभावों का परीक्षण करने के लिए, जानवरों को सामान्य सेलाइन में 10−3 एम सल्पीराइड के 100 यूएल का इंजेक्शन लगाया गया। यह पहले दिखाया गया है कि दवा की इंजेक्शन सांद्रता जानवर के शरीर के तरल पदार्थ (55) द्वारा ~{15}} गुना पतला हो जाती है। नियंत्रण पशुओं को अकेले 100 यूएल सामान्य सेलाइन का इंजेक्शन लगाया गया। व्यवहार परीक्षण करने से पहले जानवरों को 2 घंटे के लिए छोड़ दिया गया था।

डेटा विश्लेषण

पेलियोन्टोलॉजिकल सांख्यिकी (पीएएसटी संस्करण 4.1) (56) का उपयोग करके डेटा का विश्लेषण किया गया और वर्षा बादल भूखंडों (57) के रूप में व्यक्त किया गया। सभी मामलों में, अलग-अलग बिंदुओं को बिंदुओं के रूप में प्लॉट किया जाता है, और छायांकित क्षेत्र (क्लाउड) न्यूनतम से अधिकतम मान तक विस्तारित वितरण के समग्र आकार को इंगित करता है। आंतरिक बॉक्सप्लॉट माध्यिका (काली रेखा) अंतरचतुर्थक श्रेणी (पहली और तीसरी चतुर्थक) और माध्य (ग्रे रेखा) दिखाते हैं। प्रत्येक "एन" एक व्यक्तिगत जानवर/तैयारी का प्रतिनिधित्व करता है। शापिरो-विल्क परीक्षण का उपयोग करके सामान्यता का परीक्षण किया गया। दो-समूह सांख्यिकीय तुलनाएं दो-पूंछ वाले टी-परीक्षण आँकड़ों (पाठ में बताए अनुसार युग्मित या अयुग्मित) या गैर-पैरामीट्रिक डेटा के लिए मैन-व्हिटनी परीक्षण या विलकॉक्सन हस्ताक्षरित-रैंक परीक्षण का उपयोग करके की गईं। दो से अधिक समूहों वाले डेटा का पहली बार विचरण के एक-तरफ़ा विश्लेषण (एनोवा) या क्रुस्कल-वालिस परीक्षण का उपयोग करके विश्लेषण किया गया था। बाद की तुलनाएं बोनफेरोनी अनुक्रमिक सुधार के साथ तुकी या डन के पोस्ट हॉक परीक्षणों का उपयोग करके की गईं। अंतर्ग्रहण या निष्कासन के रूप में वर्गीकृत काटने/चक्रों के प्रतिशत और शून्य या शून्य से अधिक निष्कासन चक्र करने वाले जानवरों/तैयारियों की संख्या के बीच तुलना फिशर के सटीक परीक्षण का उपयोग करके की गई थी। महत्व स्तर P < 0.05 पर निर्धारित किया गया था।

सन्दर्भ और टिप्पणियाँ

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