हिप्पोकैम्पस, प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स, और पेरिहिनल कॉर्टेक्स इंसीडेंटल ऑर्डर मेमोरी के लिए महत्वपूर्ण हैं

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सार

कृन्तकों और मनुष्यों में काफी शोध से संकेत मिलता है कि हिप्पोकैम्पस और प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स उत्तेजनाओं के बीच अस्थायी संबंधों को याद रखने के लिए आवश्यक हैं, और सबूत जमा करने से पता चलता है कि पेरिहाइनल कॉर्टेक्स भी शामिल हो सकता है। हालाँकि, प्रायोगिक पैरामीटर सभी अध्ययनों में काफी भिन्न हैं, जो इन संरचनाओं के मौलिक योगदान को पूरी तरह से समझने की हमारी क्षमता को सीमित करता है। पिछले अध्ययन अस्थायी के प्रकार में भिन्न होते हैंस्मृतिवे जोर देते हैं (उदाहरण के लिए, आदेश, अनुक्रम, या समय में अलगाव), उत्तेजना और प्रतिक्रियाएं जो वे उपयोग करते हैं (उदाहरण के लिए, परीक्षण-अद्वितीय या दोहराए गए अनुक्रम, और आकस्मिक या पुरस्कृत व्यवहार), और संभावित भ्रमित कारकों के लिए वे जिस डिग्री को नियंत्रित करते हैं ( उदाहरण के लिए, प्राथमिक और रीसेंसी प्रभाव या आदेशयाददाश्त की कमीआइटम के लिए माध्यमिकस्मृति दोष).इन निष्कर्षों को एकीकृत करने में सहायता के लिए, हमने एक नया प्रतिमान परीक्षण विकसित कियाआकस्मिक स्मृतिघटनाओं की एक परीक्षण-अद्वितीय श्रृंखला के लिए और हिप्पोकैम्पस, प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स, या पेरिहाइनल कॉर्टेक्स को नुकसान के साथ जानवरों में समवर्ती रूप से मूल्यांकन किए गए ऑर्डर और आइटम मेमोरी के लिए। हमने पाया कि इस नए दृष्टिकोण से मजबूत व्यवस्था हुई औरआइटम मेमोरी, और वह हिप्पोकैम्पस, प्रीफ्रंटल और पेरिहाइनल क्षति चुनिंदा रूप सेबिगड़ा आदेश स्मृति. इन निष्कर्षों से पता चलता है कि हिप्पोकैम्पस, प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स और पेरिहाइनल कॉर्टेक्स संरचनाओं के एक व्यापक नेटवर्क का हिस्सा हैं जो आकस्मिक रूप से घटनाओं के क्रम को सीखने के लिए आवश्यक हैं।प्रासंगिक स्मृति.

लीला एम। एलन, राचेल ए। लेसीशिन, स्टीवन जे.ओ'डेल, टिमोथी ए। एलन, नॉर्बर्ट जे। फोर्टिन

1सेंटर फॉर द न्यूरोबायोलॉजी ऑफ लर्निंग एंड मेमोरी, यूनिवर्सिटी ऑफ कैलिफोर्निया, इरविन, सीए 92697 2न्यूरोबायोलॉजी एंड बिहेवियर विभाग, कैलिफोर्निया यूनिवर्सिटी, इरविन, सीए 92697 3कॉग्निटिव न्यूरोसाइंस प्रोग्राम, डिपार्टमेंट ऑफ साइकोलॉजी, फ्लोरिडा इंटरनेशनल यूनिवर्सिटी , मियामी, FL 33199

परिचय

स्मृति में व्यक्तिगत अनुभवों को अस्थायी रूप से व्यवस्थित करने की क्षमता एपिसोडिक मेमोरी का एक परिभाषित पहलू है, कृन्तकों और मनुष्यों में "कब" घटनाएं होती हैं (उदाहरण के लिए, हेनेसन एट अल।, 2004 ए, बी; डेरे एट) के लिए स्मृति की जांच के लिए कई दृष्टिकोण विकसित किए गए हैं। अल।, 2005; बब्ब और क्रिस्टल, 2006; कार्ट-टेक एट अल।, 2006; बार्कर एट अल।, 2007; फौक्वेट एट अल।, 2010; एलन एट अल।, 2014) और काफी सबूत हिप्पोकैम्पस (एचसी) को इंगित करते हैं। इस क्षमता में एक केंद्रीय भूमिका निभाता है (ईचेनबाम, 2013; दावाची और ड्यूब्रो, 2015)। उदाहरण के लिए, कृन्तकों में, एचसी घाव टेम्पोरल ऑर्डर मेमोरी को खराब करते हैं, लेकिन आइटम मेमोरी को नहीं (चिबा एट अल 1994; फोर्टिन एट अल। 2002; केसनर एट अल। 2002; डेविटो और ईचेनबाम, 2011; बार्कर एंड वारबर्टन, 201 एल; 2013)। इसके अलावा, एचसी न्यूरॉन्स स्थानिक अनुक्रमों को मजबूत करते हैं और फिर से खेलते हैं ताकि वे सीखने के दौरान निकाल सकें, स्थानिक स्थानों के अनुक्रमों के लिए स्मृति का सुझाव दे रहे हैं (स्कैग्स एंड मैकनॉटन, 1996; फारूक एट अल।, 2019)। एचसी न्यूरॉन्स भी विशिष्ट क्षणों में मज़बूती से आग लगाने के लिए पाए गए हैं। उत्तेजनाओं के बीच अंतराल के दौरान ("समय कोशिकाएं"; पास्टल्कोवा एट अल।, 2008; मैकडोनाल्ड एट अल।, 2013) और सही या गलत अनुक्रमिक स्थिति में प्रस्तुत वस्तुओं के बीच अंतर करने के लिए ("अनुक्रम कोशिकाएं"; एलन एट अल..2016) . इसी तरह, मनुष्यों में, एमआरआई अध्ययनों से पता चला है कि किसी के अनुभवों के बारे में अस्थायी जानकारी के विभिन्न रूपों के एन्कोडिंग या पुनर्प्राप्ति के दौरान एचसी महत्वपूर्ण रूप से सक्रिय होता है (कैबेज़ा एट अल।, 1997; हेस एट अल।, 2004; कुमारन और मैगुइरे, 2006; लेहन) , एट अल।, 2009; रॉस एट अल।, 2009; एकस्ट्रॉम एट अल।, 2011; टुब्रिडी और दावाची, 2011; हसीह एट अल।, 2014; दावाची और डब्रो, 2015; रीडर्स एट अल।, 2018)।

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प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (पीएफसी) एक और संरचना है जिसे यादों के अस्थायी संगठन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए सोचा जाता है। औसत दर्जे के पीएफसी के कृन्तकों, घावों और अस्थायी निष्क्रियता में वस्तुओं और स्थानिक स्थानों के लिए अस्थायी आदेश भेदभाव (मिशेल और लाइकोना, 1998; हैनेसन, एट अल। 2004 ए, बी; बार्कर, एट अल।, 2007; डेविटो और ईचेनबाम, 2011; जयचंद्रन) एट अल।, 2019)। इसके अलावा, औसत दर्जे का पीएफसी न्यूरॉन्स उत्तेजनाओं के बीच की खाई में निरंतर फायरिंग का प्रदर्शन करते हैं, जो समय के साथ पुल उत्तेजना संघों में मदद कर सकता है (जैसे कोवेन एंड मैकनॉटन, 2007; गिलमार्टिन और मैकइक्रोन, 2005)। तुलनीय कार्यों में पीएफसी को दर्शाने वाले मानव अध्ययनों से भी पर्याप्त सबूत हैं (देखें सेंट जैक्स, एट अल।, 2008; जेनकिंस और रंगनाथ, 2010; प्रेस्टन एंड ईचेनबाम; 2013; हसीह और रंगनाथ, 2015; रीडर्स एट अल।, 2018)।

एचसी और पीएफसी के अलावा, पेरिहाइनल कॉर्टेक्स (पीईआर) भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है। हालांकि PER सबसे आम तौर पर आइटम मेमोरी (मरे एट अल, 2000, बुसे एट अल, 2002; मरे एट अल, 2007; बार्कर एंड वारबर्टन, 2011; फीनबर्ग एट अल, 2012) के साथ जुड़ा हुआ है, लेकिन सबूत जमा करने से पता चलता है कि यह ऑर्डर करने में भी योगदान दे सकता है। स्मृति। उदाहरण के लिए, PER को समय के साथ घटित होने वाली घटनाओं के इकाईकृत प्रतिनिधित्व को सुविधाजनक बनाने के लिए माना जाता है, अस्थायी रूप से असंतत सुविधाओं को स्मृति में एक अवधारणात्मक वस्तु में संयोजित करना (एलन एट अल, 2007; खोलोदर-स्मिथ एट अल, 2008 ए; केंट एंड ब्राउन, 2012)। प्रति न्यूरॉन्स विट्रा में सिनैप्टिक उत्तेजना द्वारा प्राप्त लगातार फायरिंग का प्रदर्शन करते हैं और उत्तेजना बंद होने के बाद एक मिनट से अधिक समय तक रह सकते हैं, यह सुझाव देते हुए कि प्रति न्यूरॉन्स अस्थायी अंतराल (नवरोली एट अल।, 2012) में घटनाओं को जोड़ने में सक्षम हैं। हाल ही में, यह दिखाया गया था कि औसत दर्जे का PFC-PER अनुमानों में साइलेंसिंग सिनैप्टिक गतिविधि गंध के अच्छी तरह से प्रशिक्षित अनुक्रमों के लिए स्मृति को समाप्त कर देती है (जयचंद्रन एट अल, 2019)।

हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि उपरोक्त प्रयोगों में उपयोग किए गए प्रतिमानों में काफी भिन्नता है, जिससे एचसी, पीएफसी और पीईआर के विशिष्ट योगदान को पूरी तरह से समझना मुश्किल हो जाता है। सबसे पहले, प्रतिमान उन अस्थायी स्मृति के प्रकार में भिन्न होते हैं जिन पर वे जोर देते हैं, जिसमें घटनाओं के सापेक्ष क्रम के लिए स्मृति शामिल है (उदाहरण के लिए, बी डी से पहले हुआ था) विशिष्ट अनुक्रम के लिए जिसमें वे हुए थे (उदाहरण के लिए, ए के बाद बी था, फिर सी द्वारा, तब डी) या वस्तुओं के बीच अस्थायी अलगाव के लिए (उदाहरण के लिए ~ 5 मिनट पहले हुआ, बी ~ एल मिनट पहले; फ्रीडमैन, 1993 देखें; एलन और फोर्टिन, 2013)। दूसरा, कुछ प्रतिमानों में आकस्मिक शामिल हैं

सीखना, एपिसोडिक मेमोरी का एक प्रमुख पहलू (झोउ एट अल।, 2012), जबकि अन्य (मुख्य रूप से कृन्तकों में) प्रोत्साहन प्रस्तुतियों या आदेश निर्णयों को पुरस्कृत करते हैं। तीसरा, कुछ प्रतिमानों में घटनाओं की परीक्षण-अद्वितीय श्रृंखला शामिल है, जो एपिसोडिक मेमोरी की एक प्रमुख विशेषता है, जबकि अन्य में समान घटनाओं की बार-बार प्रस्तुतियाँ शामिल हैं। अंत में, कुछ प्रतिमान, आमतौर पर कृन्तकों में भी, उत्तेजनाओं की शॉर्टलिस्ट (2 या 3 आइटम) शामिल होते हैं, इसलिए ऑर्डर जांच में पहले और / या अंतिम नमूना आइटम शामिल होते हैं। ऐसे मामलों में, अस्थायी स्मृति निर्णय प्रधानता या पुनरावृत्ति प्रभावों के लिए नियंत्रित नहीं कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप वस्तुओं के बीच स्मृति शक्ति में अंतर हो सकता है, और इस तथ्य के लिए कि वे नमूना वस्तुओं में से केवल एक को याद करके हल कर सकते हैं (उदाहरण के लिए, जानवर याद कर सकता है केवल अंतिम आइटम और फिर जांच परीक्षण में इसे टालें)।

वर्तमान अध्ययन का उद्देश्य चूहे में एक नए प्रतिमान का उपयोग करके ऑर्डर और आइटम मेमोरी दोनों के लिए एचसी, पीएफसी और प्रति के योगदान का समवर्ती मूल्यांकन करके पिछले निष्कर्षों को एकीकृत करने में मदद करना है। सबसे पहले, पिछले सहज वरीयता दृष्टिकोणों पर निर्माण करते हुए, हमने एक ऐसा कार्य विकसित किया जो घटनाओं की परीक्षण-अद्वितीय श्रृंखला के लिए आकस्मिक क्रम और आइटम मेमोरी का परीक्षण करता है। विशेष रूप से, कार्य घटनाओं की एक लंबी श्रृंखला (5 गंध प्रस्तुतियों) का उपयोग करता है, जो प्रधानता और पुनरावृत्ति प्रभावों के प्रभाव को कम करता है, आदेश निर्णय में केवल एक आइटम के लिए स्मृति का उपयोग करने की संभावना को कम करता है, और मानव अध्ययन के साथ बेहतर समानांतर भी प्रदान करता है। दूसरा, हमने HC, PFC, या PER को चयनात्मक क्षति का प्रदर्शन किया और घटनाओं की एक ही श्रृंखला के लिए ऑर्डर और आइटम मेमोरी पर प्रत्येक समूह के प्रदर्शन की सीधे तुलना की। हमने पाया कि हमारे नए दृष्टिकोण ने मजबूत ऑर्डर और आइटम मेमोरी का नेतृत्व किया और एचसी, पीएफसीओआर प्रति क्षति चुनिंदा रूप से खराब ऑर्डर मेमोरी। इन निष्कर्षों से पता चलता है कि प्रासंगिक स्मृति में घटनाओं के क्रम को आकस्मिक रूप से सीखने के लिए संरचनाओं का एक व्यापक नेटवर्क महत्वपूर्ण है।

विधि

विषयों

विषय नर लॉन्ग इवांस चूहे थे जिनका वजन 250-300 ग्राम आगमन पर (n= 52) था। चूहों को व्यक्तिगत रूप से स्पष्ट आयताकार पॉली कार्बोनेट पिंजरों में रखा गया था और 12 घंटे के प्रकाश-अंधेरे चक्र (8: 00 बजे रोशनी बंद) पर बनाए रखा गया था। सभी व्यवहार परीक्षण अंधेरे चरण (सक्रिय अवधि) के दौरान परिवेशी लाल बत्ती की स्थिति में हुए। सर्जरी से पहले भोजन और पानी तक पहुंच अप्रतिबंधित थी। सर्जरी के बाद, परीक्षण के दौरान पानी तक मुफ्त पहुंच के साथ चूहों को उनके मुक्त-खिला शरीर के वजन का 85 प्रतिशत बनाए रखने के लिए हल्का भोजन प्रतिबंधित किया गया था। सभी सर्जिकल और व्यवहारिक तरीकों का पालन यूनिवर्सिटी ऑफ कैलिफोर्निया इरविन इंस्टीट्यूशनल एनिमल केयर एंड यूज कमेटी द्वारा किया गया।

सर्जरी

एनएमडीए (सिग्मा, सेंट लुइस, एमओ) के स्थानीय संक्रमणों का उपयोग करके एक्साइटोटॉक्सिक घावों का उत्पादन किया गया था। सामान्य संज्ञाहरण प्रेरित (5 प्रतिशत) था और आइसोफ्लुरेन (1-2.5 प्रतिशत) ऑक्सीजन के साथ मिश्रित (800 मिली/मिनट) द्वारा बनाए रखा गया था। चूहों को तब स्टीरियोटैक्सिक उपकरण (स्टोल्टिंग इंस्ट्रूमेंट्स, वुड डेल, आईएल) में रखा गया था और खोपड़ी को मार्केन⑧ (7.5 मिलीग्राम / एमएल, {{1 0} .5 मिली, एससी) के साथ संवेदनाहारी किया गया था। खोपड़ी को एक मिडलाइन चीरा के बाद उजागर किया गया था और ब्रेग्मा, लैम्ब्डा सुनिश्चित करने के लिए समायोजन किए गए थे, और साइट ± 0.2 मिमी पार्श्व से मध्य रेखा तक स्तर थे। सर्जरी के दौरान, सभी चूहों को श्वसन संबंधी कठिनाइयों को रोकने में मदद करने के लिए ग्लाइकोप्राइरोलेट (0.2 मिलीग्राम / एमएल, 0.5 मिलीग्राम / किग्रा, एससी) और हाइड्रेशन के लिए 5 प्रतिशत डेक्सट्रोज (एससी) के साथ 5 मिली रिंगर का घोल दिया गया। जलसेक स्थलों पर स्थित हड्डी को हटाने के बाद ( नीचे देखें), एनएमडीए को एक 33-गेज 10μ सिरिंज-हैमिल्टन कंपनी, रेनो, एनवी-एक मोटराइज्ड इन्फ्यूजन पंप (वर्ल्ड प्रिसिजन इंस्ट्रूमेंट्स, सरसोटा। एफएल) द्वारा संचालित एक स्टीरियोटैक्सिक मैनिपुलेटर आर्म पर लगाया गया था। प्रसार के लिए अनुमति देने के लिए दवा के जलसेक के बाद सुई इंजेक्शन स्थल पर 5 मिनट तक रही। डोरसोवेंट्रल (डीवी) निर्देशांक ड्यूरा मेटर से मापा गया। विषयों को बेतरतीब ढंग से पांच समूहों में से एक को सौंपा गया था: एचसीलेसियन, पीएफसी घाव प्रति घाव, माध्यमिक दृश्य प्रांतस्था (वी 2) नियंत्रण घाव, या शम-संचालित नियंत्रण।

एचसी घाव n {0}} ）। सात एचसी जलसेक साइटों पर निर्भर हड्डी के खंड को द्विपक्षीय रूप से बचाया गया और जलसेक के दौरान बाँझ खारा में हाइड्रेटेड रहा। जलसेक के बाद अस्थि खंड वापस कर दिया गया था। तीन द्विपक्षीय पृष्ठीय HC साइटों को निम्नानुसार लक्षित किया गया था:-2.2 A/P,±1.0M/L,-3.0DV;{{7} }.0ए/पी,±1.8/ली,-2.8 डी/वी;-4.0ए/पी,±2.8 एम/एल, -2.6 डी/वी. चार द्विपक्षीय उदर एचसी साइटों को निम्नानुसार लक्षित किया गया था: -4.8 ए/पी, ±4.8 एमएल,6.5 डी/वी;-4.8 ए/पी,±4.5 एम/एल,{{29 }}.3डी/वी;-5.7 ए/पी,±4.9एम/एल,-2.8,डी/वी;-5.7ए/,±5.1 एमएल, { {41}}.8 डी/वी. प्रत्येक HC साइट को 200-225 nLof NMDA (85 mM; 50mg/mL) से 200-250nL/मिनट पर प्रभावित किया गया था।

पीएफसी घाव (एन {0}})।—छोटे छेदों को पीएफसी के प्रीलिम्बिक कॉर्टेक्स को लक्षित करने वाले जलसेक स्थलों के लिए पृष्ठीय ड्रिल किया गया था। पीएफसी को 25 {{1 0}} एनएल एनएमडीए के साथ द्विपक्षीय रूप से संक्रमित किया गया था। (85 एमएम; 50 मिलीग्राम/एमएल) 200 एल/मिनट (3.2ए/आर, ±0.75 एम/एल, -3.0 ड्यूरा से डी/वी) पर शार्प और किलक्रॉस (2012) के समान। प्रति घाव （n=11）. दो छेद द्विपक्षीय रूप से ड्रिल किए गए（~-4 और -7मिमी ए/पी,~1 मिमी मेडियल टू टेम्पोरल रिज)एक ऊतक स्प्रेडर को पकड़ने के लिए एंकर स्क्रू के लिए(खोलोडर-स्मिथ एट अल। 2008ए) . जब तक जाइगोमैटिक आर्च दिखाई नहीं देता तब तक टेम्पोरल मांसपेशियों को अस्थायी और पार्श्विका हड्डियों को उजागर करने के लिए दूर खींच लिया गया। ऊतक स्प्रेडर एंकर शिकंजा और अस्थायी मांसपेशियों की आंतरिक सतह के बीच सुरक्षित था। टेम्पोरल कॉर्टेक्स (~ 2 mmx5 मिमी) के ऊपर की हड्डी को काट दिया गया और टुकड़े को बाँझ खारा में रखा गया। जलसेक के बाद हड्डी का टुकड़ा वापस कर दिया गया था। सिरिंज (गैर-कोरिंग सुई; हैमिल्टन कंपनी, रेनो, एनवी) को टेम्पोरल कॉर्टेक्स की ऊर्ध्वाधर सतह से 45 डिग्री के कोण पर तैनात किया गया था, जिसमें सुई की आंख उदर और पीछे की ओर NMDA के प्रवाह को PER की ओर निर्देशित करती है। एनएमडीए इन्फ्यूजन (85 एमएम; 50एमजी/एमएल) 7-8 साइटों पर बनाए गए थे (80 एनएल प्रति इन्फ्यूजन; 70 एनएल/मिनट; समान रूप से ~ 0.5 मिमी पर दूरी) -2 से प्रति की रोस्ट्रोकॉडल सीमा तक फैले हुए हैं।8 to-7.6 A/Prelativeto bregma(बरवेल, 2001)। जब एक बड़ी रक्त वाहिका एक इच्छित जलसेक स्थल पर मौजूद थी, तब सात इंजेक्शन लगाए गए थे। ड्यूरा के सापेक्ष कॉर्टेक्स में सुई की नोक ~ 1.5 मिमी डाली गई थी।

सेकेंडरी विजुअल कॉर्टेक्स (V2) नियंत्रण (n=8)।-छोटे छेदों को V2 इन्फ्यूजन साइटों के लिए ड्रिल किया गया था। V2 साइटों को 250 nL NMDA (85mM) के साथ 200 L/मिनट (-4 पर डाला गया था। .5 ए/पी, ±2.5 एम/ली;-0.8 ड्यूरा से डी/वी)। शम-संचालित नियंत्रण (एन=10)।—इन विषयों को उनके संबंधित घाव समूह (गणना: एचसी, 4; पीएफसी, 4; प्रति, 2) के समान सर्जिकल प्रक्रियाओं से गुजरना पड़ा, सिवाय इसके कि कोई एनएमडीए जलसेक नहीं बनाया गया था। घावों के बाद, चीरों को सुखाया गया और एक सामयिक एंटीबायोटिक के साथ तैयार किया गया। चूहों को उनके घर के पिंजरों में लौटा दिया गया और उनके जागने तक निगरानी की गई। सर्जरी के एक दिन बाद, चूहों को एक एनाल्जेसिक (फ्लुनिक्सिन, 50 मिलीग्राम / एमएल, 2.5 मिलीग्राम / किग्रा एससी) दिया गया और चीरा स्थल पर एक सामयिक एंटीबायोटिक लगाया गया। व्यवहार परीक्षण से लगभग दो सप्ताह पहले चूहों को सर्जरी से उबरने की अनुमति दी गई थी।

गंध उत्तेजना

गंधक 1 "गोल लकड़ी के मोतियों (वुडवर्क्स लिमिटेड। हॉल्टम सिटी, TX) पर प्रस्तुत किए गए थे, प्रत्येक एक घरेलू मसाले के साथ सुगंधित थे (फीनबर्ग एट अल।, 2012 देखें)। मोतियों को खेल के मैदान की रेत और एक एकल मिश्रण में 48 घंटे के लिए सुगंधित किया गया था। मसाला। प्रत्येक चूहे के लिए, विभिन्न विषयों में धारावाहिक स्थितियों पर गंधकों को असंतुलित करने के लिए और बार-बार गंध से बचने के लिए गंधों को छद्म यादृच्छिक रूप से चुना गया था। गंधों को निम्नलिखित सूची से चुना गया था: ऑलस्पाइस, सौंफ, तुलसी, तेज पत्ते, इलायची, अजवाइन, दालचीनी, लौंग, धनिया , जीरा, डिल वीड, सौंफ, अदरक, नींबू का छिलका, जायफल, मेंहदी, ऋषि, मार्जोरम, पुदीना, संतरे के छिलके, पेपरिका, अजवायन के फूल और हल्दी। रेत को गंधक को पतला करने और सभी मोतियों के लिए एक सुसंगत पृष्ठभूमि गंध के रूप में काम करने के लिए शामिल किया गया था। गंध सूची, साथ ही रेत में गंध सांद्रता, अनुभवजन्य रूप से भोले चूहों के एक स्वतंत्र समूह का उपयोग करके निर्धारित किया गया था ताकि व्यक्तिगत गंधों के लिए जन्मजात वरीयता के समान स्तर को सुनिश्चित करने में मदद मिल सके (डेटा नहीं दिखाया गया)। परीक्षण से पहले चूहों को लकड़ी के मोतियों से परिचित किया गया था। द्वारा व्यवहार परीक्षण से पहले कम से कम दो दिनों के लिए अपने घर के पिंजरों में कई असंतृप्त मोतियों को रखना (स्पिनेटा एट अल।, 2008; ओ'डेल एट अल।, 2011; फीनबर्ग एट अल।, 2012)। लकड़ी के मोतियों के साथ परिचित ने सुनिश्चित किया कि परीक्षण के दौरान, जानवरों ने अपनी जांच को प्रयोगात्मक मोतियों में शामिल गंध पर केंद्रित किया।

गंध और आइटम मेमोरी का परीक्षण

प्रारंभिक आगमन के बाद और व्यवहारिक प्रक्रियाओं के दौरान 3-5 दिनों के लिए भोले चूहों को संक्षेप में संभाला गया। प्रत्येक व्यक्ति के चूहे के घर के पिंजरे के भीतर सभी व्यवहार सत्र किए गए। व्यवहार परीक्षण पोस्टसर्जिकल रिकवरी के बाद शुरू हुआ और अंधेरे चरण (सक्रिय अवधि) के दौरान परिवेशी लाल बत्ती की स्थिति के तहत हुआ। व्यवहार परीक्षण के दौरान चूहों को उनके मुक्त-खिला वजन के 85 प्रतिशत पर बनाए रखा गया था क्योंकि हमने पाया कि पायलट चूहों ने हल्के से भोजन-प्रतिबंधित होने पर मोतियों की अधिक और लगातार जांच की होगी (फीनबर्ग, एट अल। 2012 भी देखें)। व्यवहार परीक्षण से एक घंटे पहले, चूहों को परीक्षण की स्थिति में लाने के लिए खाद्य हॉपर और पानी की बोतलें हटा दी गईं। पांच गंधों की एक श्रृंखला को एक घटना अनुक्रम के रूप में प्रस्तुत किया गया था, जिसमें प्रत्येक गंध प्रस्तुति को 20 मिनट के अंतराल से अलग किया गया था (चित्र IA देखें)। प्रत्येक मनका पिंजरे के सबसे सामने के चतुर्थांश के केंद्र में प्रस्तुत किया गया था और जांच के समय (बीड के ~ I सेमी के भीतर सूँघने और फुसफुसाते हुए) को ODLog सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके एक लैपटॉप कंप्यूटर पर रिकॉर्ड किया गया था। महत्वपूर्ण रूप से, श्रृंखला में सभी गंधों के समान नमूने को सुनिश्चित करने के लिए, पहली गंध (कुल 30 एस के लिए उपलब्ध) के नमूने में बिताए गए समय की मात्रा निर्धारित करती है कि प्रत्येक चूहे को प्रत्येक बाद की गंध का नमूना लेने के लिए कितना समय दिया गया था (उदाहरण के लिए, यदि एक चूहा गंध ए की जांच में 4 एस खर्च किए, हम यह सुनिश्चित करेंगे कि ई के माध्यम से गंध बी प्रत्येक को 4 एस के लिए नमूना लिया गया था)। परीक्षण सत्र जिसमें एक चूहे ने पहली गंध (5 मिनट की समय खिड़की के भीतर) के समान स्तर पर किसी भी नमूना गंध का पता नहीं लगाया, विश्लेषण में शामिल नहीं थे। क्रॉस-संदूषण को रोकने के लिए, नमूना या परीक्षण के दौरान किसी भी प्रस्तुति के बाद प्रत्येक मनका को त्याग दिया गया था, और प्रयोगकर्ता ने हर बार एक नया मनका इस्तेमाल करने पर दस्ताने बदल दिए।

उस क्रम के लिए स्मृति जिसमें गंधक प्रस्तुत किए गए थे, और स्वयं गंधकों के लिए स्मृति, तब एक आदेश जांच और एक आइटम जांच (चित्र IA देखें) का उपयोग करके मूल्यांकन किया गया था। नमूना सूची के बाद 60 मिनट के आदेश की जांच की गई और सूची (बी बनाम डी) से दो गंधों की प्रस्तुति शामिल थी। हमारे पायलट कार्य ने संकेत दिया कि चूहे मौके के स्तर (जैसे ए बनाम सी, सी बनाम डी) से ऊपर अन्य ऑर्डर जांच भी कर सकते हैं, लेकिन यह प्रदर्शन भिन्न हो सकता है (फोर्टिन एट अल।, 2002 में निष्कर्षों के समान)। इस प्रकार, सांख्यिकीय शक्ति को अधिकतम करने के लिए यहां एक एकल गंध जोड़ी को चुना गया था। पिछले काम के अनुरूप (उदाहरण के लिए, डेरे एट अल।, 2005), हमने जानवरों से उस क्रम के लिए स्मृति व्यक्त करने की अपेक्षा की थी जिसमें श्रृंखला में पहले दिखाई देने वाली वस्तु की अधिमानतः जांच करके घटनाएं हुईं। आइटम मेमोरी जांच को आदेशित जांच (~ नमूना सूची के बाद 80 मिनट) के बाद 20 मिनट प्रशासित किया गया था और इसमें दो गंधों की प्रस्तुति शामिल थी: सूची से मध्य गंध और एक उपन्यास गंध (सी बनाम एक्स)। आइटम जांच यह सुनिश्चित करने के लिए एक महत्वपूर्ण नियंत्रण है कि चूहों को सूची में प्रस्तुत गंधों को याद किया जाता है, जिसे उपन्यास/गंध (पहले से सामना की गई गंध पर) की तरजीही जांच के रूप में व्यक्त किया जाता है। ध्यान दें कि ऑर्डर और आइटम जांच दोनों के लिए, मोतियों को एक ही पिंजरे के चतुर्थांश में नमूना मनका के रूप में रखा गया था और लगभग 3 सेमी अलग रखा गया था (चित्र 1बी देखें), चूहों में बाएं/दाएं स्थिति के साथ असंतुलित। प्रत्येक मनका के लिए अन्वेषण समय ODLog में दर्ज किया गया था।

तेजी से प्रस्तुत अनुक्रम स्थिति

हमने समान समूहों को प्रतिमान के अधिक चुनौतीपूर्ण संस्करण में भी परीक्षण किया, जिसमें वस्तुओं का क्रम अधिक तेजी से प्रस्तुत किया जाता है (~ वस्तुओं के बीच 45s)। आदेश और आइटम मेमोरी जांच (क्रमशः 60 और 80 मिनट) से पहले अवधारण अंतराल सहित सभी प्रक्रियाएं, अन्यथा समान थीं।

स्मृति शक्ति नियंत्रण की स्थिति

हमने इस संभावना के लिए भोले जानवरों के एक अलग समूह में एक नियंत्रण प्रयोग चलाया कि आदेशित जांच पर प्रदर्शन केवल नमूना वस्तुओं की स्मृति शक्ति में अंतर पर निर्भर करता है। यहां, चूहों को पांच गंधों की एक श्रृंखला दी गई थी, प्रत्येक गंध प्रस्तुति को मुख्य कार्य मापदंडों से मेल खाने वाले 20 मिनट के अंतराल से अलग किया गया था। इसके बाद, प्रत्येक चूहे को एक उपन्यास गंध के साथ अनुक्रम से एक गंध प्रस्तुत किया गया था (उदाहरण के लिए, As.V, VBS.W, Cvs.X, Dvs.Y, E.vs.Z)। अंतिम नमूना गंध और के बीच का अंतराल जांच परीक्षण 60 मिनट था। प्रत्येक चूहे को पाँच सत्र (एक असंतुलित अंदाज़ में) प्राप्त हुए, जिसमें सभी तुलनाएँ की गईं (प्रति सत्र एक तुलना)। परीक्षण सत्रों के बीच कम से कम एक दिन की छुट्टी के साथ, प्रति सत्र, प्रति दिन केवल एक अनुक्रम स्थिति का परीक्षण किया गया था। प्रत्येक सत्र में गंधों का एक नया गैर-अतिव्यापी सेट शामिल था।

डेटा विश्लेषण

DI मान प्लस 100 से लेकर-100 प्रतिशत तक होते हैं। सकारात्मक मान आदेशित जांच में पहले की गंध और आइटम जांच में नई गंध की ओर प्राथमिकता के अनुरूप हैं। नकारात्मक स्कोर आदेशित जांच में बाद की गंध, या आइटम जांच में पहले से सामना की गई गंध की प्राथमिकता के अनुरूप हैं। शून्य का स्कोर गंध (मौका") के लिए कोई वरीयता नहीं दर्शाता है। शून्य से काफी अलग डीआई स्कोर क्रमशः ऑर्डर या आइटम मेमोरी के प्रमाण के रूप में व्याख्या किए जाते हैं। प्रत्येक जानवर को प्रत्येक कार्य पर तीन बार परीक्षण किया गया था (गंध के विभिन्न सेटों का उपयोग करके) और डेटा विश्लेषण के लिए प्रत्येक चूहे के औसत स्कोर का उपयोग किया गया था।

प्रिज्म 8 का उपयोग करके सांख्यिकी का प्रदर्शन किया गया था। समूह डेटा का विश्लेषण विचरण (ANOVAs) के विश्लेषण का उपयोग करके किया गया था, जो पोस्टहॉक परीक्षणों के साथ तुलना की संख्या को नियंत्रित करने के लिए किया गया था (होल्म-सिडक परीक्षण या बोनफेरोनी सुधार का उपयोग करके)। समूह डेटा को माध्य (SEM) के माध्य ± मानक त्रुटि के रूप में व्यक्त किया जाता है। p . का उपयोग करके सांख्यिकीय महत्व निर्धारित किया गया था<>

प्रोटोकॉल

चूहों को सोडियम पेंटोबार्बिटल (यूथासोल, 390 मिलीग्राम / एमएल, 150 मिलीग्राम / किग्रा, आईपी) की अधिक मात्रा में प्रशासित किया गया था और 100 मिलीलीटर पीबीएस के साथ ट्रांसकार्डियल रूप से सुगंधित किया गया था, इसके बाद 200 मिलीलीटर 4 प्रतिशत पैराफॉर्मलडिहाइड (पीएच 7.4; सिग्मा-एल्ड्रिच, सेंट लुइस) , एमओ), दिमाग को 4 प्रतिशत पैराफॉर्मलडिहाइड में रातोंरात पोस्ट-फिक्स कर दिया गया और बाद में क्रायोप्रोटेक्शन के लिए 30 प्रतिशत सुक्रोज समाधान में रखा गया। जमे हुए दिमाग को एक स्लाइडिंग माइक्रोटोम (50 um; कोरोनल ओरिएंटेशन) पर एक सेल बॉडी-विशिष्ट cresyl वायलेट दाग और एक न्यूरॉन-विशिष्ट न्यूरॉन दाग के लिए तत्काल-आसन्न वर्गों के चार सेटों में विभाजित किया गया था। प्रत्येक दाग के लिए सटीक तरीके अन्यत्र विस्तार से वर्णित हैं (खोलोडर-स्मिथ एट अल।, 2008ए से अनुपूरक सामग्री देखें)।

घाव विश्लेषण

इमेज जे सॉफ्टवेयर और फोटोशॉप (संस्करण CS6) का उपयोग करते हुए, HC, PER, PFC, और V2 को न्यूरोटॉक्सिक क्षति की सीमा के साथ-साथ पार्श्व एंटोरहिनल कॉर्टेक्स, इन्फ्रालिम्बिक कॉर्टेक्स, और पूर्वकाल सिंगुलेट कॉर्टेक्स का अनुमान सीरियल न्यूरॉन-दाग वाले वर्गों के आधार पर लगाया गया था। .

परिणाम

घाव की सीमा

एचसी घाव।-एचसी घाव वाले विषयों में पूरे एचसी में बड़े और पूर्ण घाव थे, जबकि आसपास के तंतुओं को बख्शा गया था (चित्रा 3 ए)। मस्तिष्क के रोस्ट्रल-कॉडल सीमा में एचसी ऊतक की स्पष्ट कमी थी। न्यूरो-सना हुआ वर्गों का उपयोग करके द्वि-आयामी घाव क्षेत्र विश्लेषण किया गया था। कुल मिलाकर, 85.5 ± 2.52 प्रतिशत हिप्पोकैम्पस घायल हो गया था। दाएं गोलार्ध की तुलना में बाएं गोलार्ध (85.72 ± 2.77 प्रतिशत) में उत्पन्न क्षति में कोई अंतर नहीं था (85.36 ± 2.26 प्रतिशत; टीओओ =0 .17, पी =0 .87, युग्मित-नमूने टी -परीक्षण)।

पीएफसी घाव।—पीएफसी विच्छेदित विषयों में प्रीलिम्बिक कॉर्टेक्स (पीएल) में बड़े घाव थे, और कुछ हद तक इन्फ्रालिम्बिक कॉर्टेक्स (आईएल; चित्रा 3 बी)। पीएल, आईएल और एसीसी को मात्रात्मक द्वि-आयामी घाव क्षेत्र विश्लेषण में शामिल किया गया था। पीएल सबसे अधिक क्षतिग्रस्त (40.34 ± 3.25 प्रतिशत) था, इसके बाद आईएल (18.23 ± 5.85 प्रतिशत) था और एसीसी (5.03 ± 1.60 प्रतिशत) को बहुत कम नुकसान हुआ था। पीएल को होने वाले नुकसान की मात्रा वैसी ही है जैसी पहले एक समान घाव तकनीक (डेविटो और ईचेनबाम, 2011) के साथ पाई गई थी, हालांकि, इस अध्ययन में अतिरिक्त-पीएल क्षेत्रों को होने वाले नुकसान की सीमा को काफी कम कर दिया गया था। इस प्रकार, क्षेत्र के बाहर मामूली क्षति के बावजूद, इन घावों के किसी भी प्रभाव की संभावना मुख्य रूप से पीएल फ़ंक्शन को दर्शाती है। युग्मित-नमूने वाले टी-टेस्ट का उपयोग करते हुए, हमें दाएं गोलार्ध की तुलना में पीएल में बाएं गोलार्ध (37.96 ± 3.55 प्रतिशत) में क्षति में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं मिला (42.72 ± 3. 86 प्रतिशत; टी {{26} }.40,पी=0.09)।

प्रति घाव।-प्रति घाव वाले विषयों में, क्षति मध्य-पश्च राइनल सल्कस (चित्रा 3 सी) के आसपास के कॉर्टिकल ऊतक में केंद्रित थी, जिसमें प्रति घाव (ए / पी -2) की पूर्ण सीमा 58.32 ± 4.27 प्रतिशत थी। 0 से-7.2)। अधिकांश क्षति पश्च PER(A/P-4.0 से-7.2) में हुई, जहां कुल मिलाकर औसत क्षति 80.23 ± 4.54 प्रतिशत थी। युग्मित-नमूने टी-परीक्षण का उपयोग करते हुए, हमने पाया कि दाएं गोलार्ध (84.13 ±5.08 प्रतिशत; टी10=-1.62 की तुलना में बाएं गोलार्ध (76.34 ± 5.30 प्रतिशत) में पश्च प्रति क्षति में कोई अंतर नहीं था। ,पी=0.14)। 35 PER (36.71 ± 4.21 प्रतिशत) के क्षेत्र में तत्काल वेंट्रल स्थित पार्श्व एंटोरहिनल कॉर्टेक्स (एलईसी) के हिस्से को भी मामूली क्षति हुई थी। क्षति की मात्रा वैसी ही है जैसी इस घाव तकनीक का उपयोग करते समय पहले पाई गई थी (खोलोडर-स्मिथ एट अल।, 2008ए; फीनबर्ग एट अल। 2012)।

V2 घाव।-V2 घाव चूहों ने यह प्रदर्शित करने के लिए एक नकारात्मक नियंत्रण के रूप में कार्य किया कि एचसी पर निर्भर प्रांतस्था को नुकसान, एक क्षेत्र में जो पहले अनुक्रम मेमोरी से जुड़ा नहीं था, हमारे कार्य में प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करता है। नुकसान काफी हद तक V2 तक सीमित था, जिसमें चूहों में कुल मिलाकर 40.38 ± 3.27 प्रतिशत क्षति हुई थी। चार चूहों में, एकतरफा सीएएल को मामूली क्षति हुई थी, और दो चूहों में द्विपक्षीय रूप से मामूली सीएएल क्षति हुई थी। हालांकि, यह क्षति या तो ऑर्डर या आइटम जांच पर उनके प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करती थी।

शम घाव।—एचसी, पीएफसी, और प्रति शम (एन =4, 4, और 2, क्रमशः) चूहों ने मस्तिष्क क्षति का कोई ध्यान देने योग्य सबूत नहीं दिखाया जैसा कि न्यूरॉन हिस्टोलॉजिकल दाग के साथ मूल्यांकन किया गया था। इस प्रकार, सभी व्यवहार प्रयोगों के दौरान शम्स को पूर्ण और सामान्य तंत्रिका क्षमताओं के रूप में व्याख्या किया गया था और बाद के विश्लेषणों के लिए संयुक्त किया गया था।

ऑर्डर और आइटम मेमोरी

जैसा कि अपेक्षित था, प्रदर्शन का स्तर ढोंग-संचालित जानवरों में समान रूप से उच्च था और V2. घायल जानवर, इसलिए हमने उन्हें मिलाकर नियंत्रण समूह बनाया।

आदेश स्मृति जांच पर प्रदर्शन।

घाव समूहों में आदेशित जांच पर भेदभाव सूचकांक (डीआई) में अंतर की जांच के लिए एकतरफा एनोवा का उपयोग किया गया था। Group(Fy,48=5.084, p=0.0039) का एक महत्वपूर्ण मुख्य प्रभाव था, और पोस्टहॉक तुलनाओं से पता चला कि नियंत्रण समूह HC, PFC और PER समूहों (होल्म) से काफी अलग था। -सिडक परीक्षण p's<0.05).one-sample-tests showed="" that="" the="" control="" group="" was="" significantly="" different="" from="" chance(di="0;" t17=""><0.0001),but the="" lesioned="" groups="" were="" not(hc:tu0="0.8667,p=0.4064;PFC:to" =1.941,p="0.0783;PER:t10=1.310,p=0.2196)." to="" limit="" the="" number="" of="" posthoc="" tests,="" pairwise="" comparisons="" among="" hc,="" pfc,="" and="" per="" groups="" were="" not="" directly="" tested;="" instead,="" group="" differences="" were="" examined="" using="" a="" group="" x="" probe="" interaction="" (see="" below).="" see="" figure="" 2a="" for="" a="" graphical="" representation="" of="" these="">

आइटम स्मृति जांच पर प्रदर्शन।

A one-way ANOVA on item memory performance did not show a significant difference across groups(Group effect: F3.48= 1.167,p=0.3320), and no group was significantly different from the control group (Holm-Sidak tests p's>0.05). संयोग के विरुद्ध एक-नमूना t-परीक्षणों का उपयोग करते हुए (DI=0), सभी समूहों ने अनुक्रम में प्रस्तुत गंध की तुलना में उपन्यास गंध (गंध X) के लिए एक महत्वपूर्ण वरीयता का प्रदर्शन किया (गंध; सभी p's)<0.001). see="" figure="" 2b="" for="" a="" graphical="" representation="" of="" these="">

ऑर्डर और आइटम जांच की सीधी तुलना।

जांच प्रकारों में समूह के प्रदर्शन की तुलना करने के लिए दो-तरफ़ा दोहराए गए एनोवा का उपयोग किया गया था। हमें समूह (F,48=5.80,p=0.002) और जांच (F1.48=32.55,p के महत्वपूर्ण मुख्य प्रभाव मिले।<0.001).however, the="" group="" x="" probe="" interaction="" did="" not="" reach="" significance="" (f3,48="1.96," p="0.133)indicating" that="" the="" pattern="" of="" results="" did="" not="" significantly="" differ="" across="" lesion="" groups,="" post-hoc="" comparisons="" revealed="" that="" di="" scores="" were="" significantly="" lower="" on="" the="" order="" probes="" relative="" to="" the="" item="" probes="" for="" the="" hc,="" pfc="" and="" per="" groups="" (bonferroni-corrected="" one-sample="" t-tests;=""><0.017), whereas="" the="" control="" group="" showed="" no="" significant="" difference.="" these="" findings="" strongly="" suggest="" that="" the="" deficit="" observed="" is="" selective="" to="" order="" memory="" and="" cannot="" be="" attributed="" to="" a="" secondary="" impairment="" in="" item="" memory.="" these="" data="" are="" displayed="" in="" the="" form="" of="" difference="" scores="" (dlorder-ditem)="" in="" figure="">

नियंत्रण की स्थिति और विश्लेषण

नमूना सूची की त्वरित प्रस्तुति।

समूहों में प्रदर्शन को अलग करने के लिए, हमने कार्य के अधिक चुनौतीपूर्ण संस्करण पर उन्हीं जानवरों का परीक्षण किया जिसमें नमूना सूची अधिक तेज़ी से प्रस्तुत की गई थी (~ वस्तुओं के बीच 45s)। हमने पाया कि सभी समूहों ने मजबूत आइटम मेमोरी (गैर-महत्वपूर्ण समूह प्रभाव: F3,41=1.48,p=0.24 दिखाया; सभी समूह 0 से ऊपर एक-नमूना टी-परीक्षण दिखा रहे हैं। , पी एस<0.05).however, none="" of="" the="" groups,="" including="" the="" control="" group,="" showed="" clear="" order="" memory="" under="" this="" condition(non-significant="" group="" effect:="" f,41="1.09,p=0.365;" mean="" di="" for="" all=""><0.2), which="" makes="" it="" difficult="" to="" further="" interpret="" these="">

स्मरण शक्ति।

We ran a control experiment in a separate cohort of naive animals to determine whether the memory strength of the different sample odors was significantly different at the time of the ordered probe. We found no significant differences in item memory across odor positions (F4.20=0.88,p=0.49), suggesting that all positions are remembered equally well (i.e., they have the same memory strength). Furthermore, all odor positions were significantly greater than chance exploration times for the novel odor(DI>0)। इस प्रकार, यह अत्यधिक संभावना नहीं है कि स्मृति शक्ति हमारे प्रतिमान में आदेश स्मृति निर्णय के लिए जिम्मेदार हो सकती है।

गंध का नमूना।

नमूना चरण का पहला गंध मनका चूहे के लिए कुल 30 के लिए उपलब्ध था। कुल मिलाकर, चूहों ने सक्रिय रूप से 4.14 ± 1.49 (मतलब ± 1 एसटीडी; प्रत्येक विषय के लिए 3 से अधिक सत्रों का औसत) के लिए इसकी सक्रिय रूप से जांच की। इस नमूने के समय की तुलना दोहराए गए उपायों एनोवा का उपयोग करके सत्रों और घाव समूहों में की गई थी। हमने पाया कि चूहों ने तीन सत्रों (क्रमशः 4.82, 4.67, और 4.13 के माध्यम से अपने नमूने के समय में कमी की; नमूनाकरण समय का महत्वपूर्ण मुख्य प्रभाव; एफ,.138=24.06,पी<0.001), but="" that="" this="" effect="" did="" not="" differ="" across="" groups(non-significant="" session="" lesion="" interaction;f9,138="1.18,p=0.31).There" was="" a="" significant="" main="" effect="" of="" group="" (f146="3.339," p="0.027)," though="" the="" means="" were="" very="" close(3.85s,4.39s,="" 5.00s,="" and="" 3.88s="" for="" controls,="" hc,="" pfc,="" and="" per,="" respectively).="" a="" post-hoc="" holm-sidak="" test="" revealed="" slightly="" longer="" sample="" times="" in="" pfc="" animals="" relative="" to="" controls=""><0.037), but="" no="" other="" group="" differences="" were="" observed(p's="">0.05). इस छोटे समूह के अंतर ने हमारे परिणामों को भ्रमित करने की संभावना नहीं है; हालांकि इससे पीएफसी समूह में थोड़ा उच्च-क्रम और आइटम मेमोरी प्रदर्शन हो सकता था। महत्वपूर्ण रूप से, उस प्रभाव को अनिवार्य रूप से अंजीर 2C में दिखाए गए अंतर स्कोर द्वारा दर्शाया गया है। यहां मुख्य नियंत्रण यह है कि, प्रत्येक जानवर के लिए, हमने एक अनुक्रम प्रस्तुति के भीतर जांच समय की बराबरी की।

बहस

एक नए आकस्मिक स्मृति प्रतिमान का उपयोग करते हुए, हमने ऑर्डर और आइटम मेमोरी पर HC, PFC, या PER को चयनात्मक क्षति के प्रभावों का आकलन किया। हमने पाया कि तीन घायल समूहों में से प्रत्येक को नियंत्रण के सापेक्ष ऑर्डर मेमोरी पर महत्वपूर्ण रूप से बिगड़ा हुआ था और यह कमी तुलनीय परिमाण की थी। महत्वपूर्ण रूप से, हमने यह भी पाया कि सभी घाव समूहों ने सामान्य आइटम मेमोरी दिखाई, यह दर्शाता है कि प्रस्तुत वस्तुओं को याद रखने की उनकी क्षमता बरकरार रही (यानी, उनकी कमी उनके आदेश को याद रखने में असमर्थता के लिए विशिष्ट थी)। जबकि इन संरचनाओं को पहले अस्थायी स्मृति के विभिन्न रूपों के लिए महत्वपूर्ण दिखाया गया था, अध्ययनों में कार्य मांगों में काफी भिन्नता थी और इस प्रकार एक ही प्रयोग के भीतर उनके योगदान का आकलन करने की आवश्यकता थी। वर्तमान अध्ययन इन पिछले निष्कर्षों को यह प्रदर्शित करके एकीकृत करने में मदद करता है कि एचसी, पीएफसी, और पेरेच घटनाओं के परीक्षण-अद्वितीय अनुक्रमों को याद रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो एपिसोडिक मेमोरी की एक मूलभूत विशेषता है।

एपिसोडिक मेमोरी की प्रमुख विशेषताओं को एकल प्रतिमान में एकीकृत करना

एपिसोडिक मेमोरी में हमारे दैनिक जीवन के अनुभवों की श्रृंखला को याद रखना शामिल है, जो संयोग से एन्कोडेड और आवश्यकतानुसार पुनर्प्राप्त किए जाते हैं (टुल्विंग, 1972; एलन एंड फोर्टिन, 2013)। इसलिए, जानवरों में एपिसोडिक मेमोरी मॉडलिंग करते समय, एपिसोडिक एन्कोडिंग की आकस्मिक प्रकृति को पकड़ना महत्वपूर्ण है (उदाहरण के लिए, डेरे एट अल।, 2005; झोउ एट अल, 2012)। ऐसा करने के लिए, हमने एक प्रतिमान का एक आकस्मिक संस्करण विकसित किया है जिसे हमने पहले ऑर्डर और आइटम मेमोरी का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जाता था, जिसमें आइटम सैंपलिंग और जांच परीक्षणों के दौरान जानवरों को स्पष्ट रूप से पुरस्कृत किया गया था (फोर्टिन एट अल, 2002)।

यह प्रतिमान एपिसोडिक मेमोरी के अन्य मॉडलों (जैसे, चिबा एट अल।, 1994; मिशेल एंड लाइकोना, 1998; फोर्टिन एट अल, 2 0 02; केसनर एट) की एकल दृष्टिकोण प्रमुख विशेषताओं में एकीकृत करके पिछले प्रयासों से परे है। अल, 2002; हेनेसन एट अल।, 2004ए, बी; बब्ब और क्रिस्टल, 2006; डेविटो और ईचेनबाम, 2011; बार्कर एंड वारबर्टन, 2011; वारबर्टन एट अल, 2013)। सबसे पहले, आकस्मिक एन्कोडिंग और पुनर्प्राप्ति पर ध्यान केंद्रित करने के लिए, नमूना सूची या जांच परीक्षणों के दौरान गंध प्रस्तुतियों को पुरस्कृत नहीं किया गया था। इसके बजाय, हमने स्मृति का आकलन करने के लिए उपन्यास उत्तेजनाओं को प्राथमिकता से तलाशने के लिए कृन्तकों की प्रवृत्ति का लाभ उठाया, एक दृष्टिकोण जो दूसरों द्वारा विकसित और मान्य किया गया है (एननेसुर, 2010 देखें)। अधिक विशेष रूप से, जब दो उत्तेजनाओं के साथ प्रस्तुत किया गया, तो हमने पाया कि नियंत्रण जानवरों ने अधिमानतः आदेशित जांच पर दो वस्तुओं के पहले की खोज की, और आइटम जांच पर उपन्यास गंध, जिसे हमने क्रमशः ऑर्डर और आइटम मेमोरी के संकेतक के रूप में उपयोग किया। हमारा मानना ​​​​है कि पहले की गंध के लिए वरीयता इष्टतम चारा व्यवहार से संबंधित एक नैतिक-प्रासंगिक रणनीति है (उदाहरण के लिए, चूहे को बाद की स्थिति की तुलना में पहले की स्थिति में भोजन या पानी भरने की अधिक संभावना है क्योंकि अधिक समय बीत चुका है; से एलन और फोर्टिन ,2013)। इस व्यवहार को विशिष्ट वस्तुओं को उनकी अनुक्रमिक स्थिति या अस्थायी संदर्भ के प्रतिनिधित्व के साथ या क्रमिक रूप से युग्मित सहयोगियों के माध्यम से जोड़कर समर्थित किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, एलन एट अल। 2014। जयचंद्रन एट अल, 201 9; लॉन्ग एंड कहाना, 201 9)। दूसरा, घ्राण उत्तेजना पर एन्कोडिंग पर ध्यान केंद्रित करने के लिए, लकड़ी के मोतियों पर गंध प्रस्तुत किए गए थे जो अन्य सभी संवेदी विशेषताओं में समान हैं और प्रत्येक मनका का उपयोग केवल एक बार जानवर या बिस्तर के साथ संदूषण से बचने के लिए किया गया था (फीनबर्ग, एट अल। 2012 देखें) ; ओ'डेल, एट अल। 2012; स्पिनेटा, एट अल।, 2008)। इसके अलावा, सभी मोतियों को एक ही स्थान पर प्रस्तुत किया गया था, और जांच परीक्षणों पर बाएं-दाएं विन्यास जानवरों और सत्रों में असंतुलित थे, बनाने के लिए प्रदर्शन के लिए अप्रासंगिक स्थानिक स्थान। तीसरा, इस संभावना को नियंत्रित करने के लिए कि ऑर्डर मेमोरी केवल दो वस्तुओं के बीच मेमोरी स्ट्रेंथ में अंतर के कारण हो सकती है, हमने सुनिश्चित किया कि जांच का समय गंध (प्रत्येक सूची और जानवर के लिए) के बराबर था। अंत में, हमने अन्य प्रतिमानों (इस मामले में, 5 गंध प्रस्तुतियों) की तुलना में एक लंबी नमूना सूची का उपयोग किया। नमूना सूची में पांच वस्तुओं के उपयोग ने हमें अपने आदेश और आइटम जांच को मध्य तीन वस्तुओं पर केंद्रित करने की अनुमति दी, जो हमारे नियंत्रण प्रयोग (~ 0.6 के डीएल) में तुलनीय स्मृति शक्ति के रूप में दिखाए गए थे, और ऑर्डर जांच से बचने के लिए शामिल थे पहला या अंतिम नमूना आइटम (जो प्रधानता या रीसेंसी प्रभाव से भ्रमित हो सकता है)।

एक अप्रत्याशित व्यवहारिक खोज यह थी कि कार्य का तीव्र संस्करण (नमूना के दौरान वस्तुओं के बीच ~ 45 सेकंड) नियंत्रण में विश्वसनीय ऑर्डर मेमोरी दिखाने में विफल रहा। जबकि हमारे पायलट कार्य से पता चला है कि इस तीव्र संस्करण के परिणामस्वरूप पता लगाने योग्य ऑर्डर मेमोरी हो सकती है, वर्तमान अध्ययन में नियंत्रण समूह संयोग से काफी अलग नहीं था। व्यक्तिगत नियंत्रण वाले जानवरों के प्रदर्शन पर एक गहरी नज़र से पता चलता है कि एक सबसेट ने हमारे पायलट जानवरों की तरह व्यवहार किया, जबकि बाकी प्रभाव दिखाने में विफल रहे, जिसके परिणामस्वरूप परिवर्तनशीलता में वृद्धि हुई। आइटम विलंब और परिणामी ऑर्डर मेमोरी की विश्वसनीयता/ताकत के बीच संबंध को रोशन करने में मदद करने के लिए इस कार्य के भविष्य के उपयोग को अंतराल की लंबाई को व्यवस्थित रूप से बदलने से लाभ हो सकता है।

घटनाओं के क्रम के लिए स्मृति में HC, PFC और PER का योगदान

आदेशित जांच में, हमने पाया कि नियंत्रण, एचसी, पीएफसी, और प्रति शम्स के साथ-साथ वी 2 घावों (एक नकारात्मक नियंत्रण) के संयोजन वाले समूह ने अनुक्रम (गंध बी) में पहले हुई गंध के लिए एक महत्वपूर्ण वरीयता का प्रदर्शन किया, सुझाव दिया कि उनके पास घटनाओं के क्रम के लिए अखंड स्मृति है। हालांकि, चूहों ने या तो HC, PFC, या PER सभी को घाव दिया, या तो गंध B या D के लिए वरीयता की कमी दिखाई दी, और इसलिए ऑर्डर मेमोरी का कोई सबूत नहीं मिला। आइटम जांच पर, सभी समूहों ने उपन्यास गंध (गंध एक्स) के लिए एक महत्वपूर्ण वरीयता का प्रदर्शन किया, यह सुझाव देते हुए कि सूची में प्रस्तुत वस्तुओं के लिए उनके पास तुलनीय स्मृति थी और इस प्रकार, आदेश स्मृति घाटा केवल विफलता का परिणाम नहीं था प्रस्तुत गंधों को याद करने के लिए। एचसी, पीएफसी, या प्रति क्षति के बाद बचे हुए आइटम मेमोरी की यह खोज पिछली रिपोर्ट के अनुरूप है। उदाहरण के लिए, यह पहले दिखाया गया था कि एचसी या पीएफसी नवीनता भेदभाव (फीनबर्ग एट अल।, 2012; बार्कर, एट अल, 2007; फोर्टिन, एट अल।, 2002; मिशेल और लाइकोना, 1998) के लिए आवश्यक नहीं है। इसके अलावा, एक संबंधित कार्य में, प्रति घावों ने परीक्षण किए गए किसी भी प्रतिधारण अंतराल (5 मिनट से 48 घंटे) पर यहां इस्तेमाल किए गए गंधकों के प्रकार (घरेलू गंध) के लिए गंध पहचान स्मृति में कमी नहीं की, हालांकि सामाजिक / गंध की मान्यता लंबे समय तक प्रतिधारण अंतराल पर बिगड़ा हुआ था (फीनबर्ग, एट अल। 2012)।

हमारे निष्कर्ष कृन्तकों में पिछले घाव के अध्ययन के अनुरूप हैं, जिन्होंने विभिन्न प्रतिमानों (केसनर और नोवाक, 1982; चिबा, एट अल 1994; मिशेल और लाइकोना, 1998; फोर्टिन, एट अल, 2002; केसनर) का उपयोग करके एचसी को क्रम स्मृति में फंसाया है। , एट अल। 2002; डेविटो और ईचेनबाम, 2011एल; बार्कर और वारबर्टन, 2011; 2013) और मनुष्यों में न्यूरोसाइकोलॉजिकल और न्यूरोइमेजिंग अध्ययन के साथ (कैबेज़ा एट अल, 1997; हेस एट अल, 2004; कुमारन और मैगुइरे, 2006; लेहन, एट अल। , 2009; रॉस एट अल।, 2009; एकस्ट्रॉम एट अल। 2011; टुब्रिडी और दावाची, 2011; हसीह एट अल।, 2014; दावाची और डब्रो, 2015; रीडरसेट अल।, 2018; लॉन्ग एंड कहाना, 2019 की समीक्षा के लिए)। हमारे निष्कर्ष इन पिछले अध्ययनों पर यह दिखाते हुए बनाते हैं कि एचसी प्रधानता और पुनरावृत्ति प्रभावों के जटिल प्रभाव को नियंत्रित करने के बाद, गैर-स्थानिक एपिसोड के अनुक्रमों की आकस्मिक एन्कोडिंग और पुनर्प्राप्ति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। एचसी इस कार्य को कैसे करता है यह निर्धारित किया जाना बाकी है। एचसी न्यूरॉन्स को अस्थायी संदर्भ के बारे में जानकारी प्रदान करने के लिए दिखाया गया है जिसमें घटनाएं हुईं (उदाहरण के लिए, मैन्स एट अल।, 2007; मैकडॉनल्ड एट अल, 2013; एलन एट अल। 2016) और एचसी को इस प्रकार के स्पोटियोटेम्पोरल सिग्नल का उपयोग करने के लिए माना जाता है। स्थानिक और लौकिक संदर्भों के साथ व्यक्तिगत घटनाओं के बारे में जानकारी को बाध्य करके प्रासंगिक यादें बनाने के लिए (एलन एंड फोर्टिन, 2013; नीरिम, 2015; ईचेनबाम, 2017)। इस प्रक्रिया को स्पष्ट करने के लिए घटनाओं के अनुक्रम की आकस्मिक एन्कोडिंग और पुनर्प्राप्ति के दौरान इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल गतिविधि की रिकॉर्डिंग की आवश्यकता होगी।

पीएफसी को कृन्तकों में स्थानिक और वस्तु भेदभाव कार्यों दोनों में क्रम स्मृति में भी फंसाया गया है (बार्कर एट अल।, 2007; हैनेसन एट अल, 2004 ए, बी; डेविटो और ईचेनबाम, 2011; मिशेल और लाइकोना, 1998; फस्टर, 2001) और मानव (Staresina & Davachi, 2009; Jenkins & Ranganath, 2010; Tubridy & Davachi, 2011; Allen & Fortin, 2013)। हमारा डेटा इसके अनुरूप है और साक्ष्य के बढ़ते शरीर में योगदान देता है कि PFC के अनुक्रमों के लिए आकस्मिक स्मृति के लिए आवश्यक है गैर-स्थानिक एपिसोड। हाल के निष्कर्ष बताते हैं कि पीएफसी वर्तमान व्यवहार मांगों पर निर्भर एचसी मेमोरी स्टोर से अनुक्रम कैसे प्राप्त किया जाता है, इसे नियंत्रित करने में शामिल हो सकता है (जयचंद्रन एट अल, 2019: श्मिट एट अल। 2019)। इस कार्य में क्षणिक निष्क्रियता का उपयोग करते हुए भविष्य के अध्ययन परीक्षण-अद्वितीय घटना अनुक्रमों के एन्कोडिंग और पुनर्प्राप्ति में पीएफसी की विशिष्ट भूमिका को स्पष्ट करने में उपयोगी हो सकते हैं।

हालांकि PER में साइलेंसिंग मेडल PFC टर्मिनलों को सीक्वेंस मेमोरी (जयचंद्रन एट अल।, 2019) को बाधित करने के लिए दिखाया गया है, यह पहली रिपोर्ट है जिसमें दिखाया गया है कि PER को घाव आकस्मिक ऑर्डर मेमोरी के लिए विशिष्ट घाटे का कारण बनता है। यह प्रभाव पूर्व साक्ष्यों के अनुरूप है कि PER को ट्रेस डर कंडीशनिंग में अस्थायी यादों को पाटने और असंतुलित उत्तेजनाओं को एकजुट करने में फंसाया गया है (खोलोडर-स्मिथ, एट अल।, 2008ए, बी; नवारोली, 2012)। इसके अतिरिक्त, बार्कर एट अल। (2007) ने बताया कि प्रति घावों वाले चूहों में क्रम स्मृति में कमी होती है, लेकिन उस प्रभाव की चयनात्मकता स्पष्ट नहीं थी क्योंकि उन्हें मान्यता स्मृति में महत्वपूर्ण कमी भी मिली थी। यह भी चिंता है कि उनका अध्ययन वस्तु पहचान पर निर्भर करता है, जो प्रति घावों के प्रति संवेदनशील है (उदाहरण के लिए, मरे और रिचमंड। 2001; बस्सी एट अल।, 2005), और यह कि उनके अनुक्रम में केवल दो आइटम शामिल थे जिन्हें भ्रमित किया जा सकता है प्रधानता और नवीनता प्रभाव से। यहां देखे गए PER प्रभाव स्पष्ट करते हैं कि मेमोरी में PER की भूमिका मल्टी-फीचर ऑब्जेक्ट धारणा से परे फैली हुई है, घावों के प्रभाव को दिखाकर ऑर्डर के लिए मेमोरी के लिए विशिष्ट हो सकता है, PER को HC, PFC के बीच सूचना के प्रवाह को संशोधित करने में शामिल माना जाता है। , और अंतर्गर्भाशयी क्षेत्र (जैसे पाज़ एट अल 2007), और यह नियामक भूमिका घटना अनुक्रमों के एन्कोडिंग और पुनर्प्राप्ति के लिए महत्वपूर्ण हो सकती है।

निष्कर्ष

हमने एक नया आकस्मिक ऑर्डर और आइटम मेमोरी प्रतिमान विकसित किया है जो एपिसोडिक मेमोरी के अन्य मॉडलों से प्रमुख विशेषताओं को एकीकृत करता है और प्रदर्शित करता है कि एचसी, पीएफसी, और पीईआर ऑर्डर मेमोरी के लिए सभी महत्वपूर्ण हैं। जबकि ये महत्वपूर्ण निष्कर्ष हैं, अध्ययन की मुख्य कमी यह है कि परिणामों का पैटर्न तीन घाव समूहों में काफी भिन्न नहीं था और इस प्रकार, इन संरचनाओं के संबंधित योगदान पर प्रकाश नहीं डाला। घाव समूहों के बीच अंतर खोजने में हमारी अक्षमता मुख्य रूप से प्रयोगात्मक डिजाइन के कारण थी, जिसमें कई समूह शामिल थे। हालांकि इस डिजाइन ने हमें एक ही प्रयोग (अध्ययन का एक प्रमुख उद्देश्य) के भीतर प्रत्येक संरचना की भूमिका का परीक्षण करने की अनुमति दी, लेकिन प्रदर्शन किए गए पोस्टहॉक परीक्षणों की संख्या को नियंत्रित करने की आवश्यकता के कारण घायल समूहों के बीच जोड़ीदार तुलना अव्यावहारिक थी। हमें उम्मीद थी कि इस कार्य का तेजी से प्रस्तुत संस्करण इन संरचनाओं की भूमिकाओं को समय-समय पर अलग करने में मदद कर सकता है, लेकिन दुर्भाग्य से, उस वैकल्पिक संस्करण के परिणामस्वरूप नियंत्रण विषयों में मजबूत ऑर्डर मेमोरी नहीं हुई। एक अन्य कारक जिसने HC, PFC और PER प्रभावों के बीच भेदभाव की कमी में भी योगदान दिया हो सकता है, वह है प्रीट्रेनिंग घावों का उपयोग, जिसने सभी मेमोरी चरणों (यानी, एन्कोडिंग समेकन, और पुनर्प्राप्ति) को प्रभावित किया। एक विशिष्ट चरण को सामूहिक रूप से लक्षित करने का अवसर प्रदान करके, क्षणिक निष्क्रियता का उपयोग करने वाले भविष्य के अध्ययन अंतर हानि को प्रकट करने के लिए अधिक उपयुक्त हो सकते हैं, इन निष्कर्षों से पता चलता है कि एचसी, पीएफसी और पीईआर आकस्मिक रूप से आदेश सीखने के लिए आवश्यक संरचनाओं के व्यापक नेटवर्क का हिस्सा हैं। एपिसोडिक मेमोरी में घटनाओं की। उनके संबंधित योगदान की विशिष्ट प्रकृति के साथ-साथ उनके अंतर्निहित तंत्रिका तंत्र को स्पष्ट करने के लिए आगे की जांच की आवश्यकता होगी।