عنوان پایان‌نامه
نقش سیستم های سروتونرژیک و گابائرژیک ناحیه آمیگدال قاعده ای - جانبی در اثرات استرس بر یادگیری اجتنابی غیرفعال و بررسی تغییرات بیان پروتئین های درگیر در یادگیری توام با استرس در هیپوکامپ موش بزرگ آزمایشگاهی
- رشته تحصیلی
- زیست‌شناسی-علوم جانوری -فیزیولوژی جانوری
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 5813;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 70886;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 5813;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 70886
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- مریم سرداری
- استاد راهنما
- آمنه رضایوف
- چکیده
- استرس فرایندهای یادگیری و حافظه وابسته به هیپوکامپ و آمیگدال را به شدت تحت تاثیر قرار میدهد. آبشارهای مولکولی و نوروترانسمیترهای مختلفی در اثرات استرس بر شکلگیری حافظه نقش دارند. در مطالعه حاضر به نقش گیرندههای GABA-A و 5-HT1A ناحیه آمیگدال قاعده ای- جانبی (BLA) بر فراموشی ناشی از استرس و تغییر بیان CREB (cAMP-responsive element binding protein) ، PGC-1? (peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1a) و Nrf2 (nuclear factor E2-related factor 2) ناحیه هیپوکامپ با استفاده از روش وسترن بلات پرداخته شده است. برای این منظور، موش های نر نژاد ویستار به صورت دوطرفه در ناحیه BLA کانول گذاری شدند و جهت سنجش یادگیری از دستگاه یادگیری اجتنابی غیر فعال مدلstep-through استفاده شد. القاء استرس حاد با قرار دادن حیوانات بر روی سکوی مرتفع در مدت زمان های 10، 20 و 30 دقیقه انجام گرفت. حیواناتی که بلافاصله پس از آموزش موفقیت آمیز، استرس حاد (30 دقیقه) را دریافت کرده بودند، مرحله تثبیت حافظه مهار شد. حیواناتی که پس از آموزش موفقیت آمیز، در معرض استرس حاد 20 یا 30 دقیقه قبل از آزمون قرار گرفتند، به یادآوری حافظه مهار شد. تزریق قبل از آزمون موسیمول، آگونیست گیرندههای GABA-A، به داخل ناحیه BLA (?g/rat 2- 005/0) اثر استرس10 دقیقه (زمان بی اثری از استرس) قبل از آزمون را تقویت و موجب مهار به یادآوری حافظه شد. از سویی دیگر، تزریق قبل از آزمون بیکوکولین، آنتاگونیست گیرندههای GABA-A، (?g/rat, intra-BLA 5/0- 4/0)، به طور معنی داری حافظه تخریب شده توسط استرس حاد 20 دقیقه را بهبود بخشید. قابل ذکر است که تزریق قبل از آزمون همان مقادیر از موسیمول یا بیکوکولین به ناحیه BLA، به تنهایی اثری بر به یادآوری حافظه نداشت. تزریق قبل از آزمون بیکوکولین (?g/rat 4/0 و3/0)، اثر تقویتی موسیمول ( ?g/rat, intra-BLA 02/0) بر استرس حاد ارتفاع 10 دقیقه را معکوس کرد. همچنین، تزریق پس از آموزش یا قبل از آزمون (S)-WAY-100135 ( ?g/rat2- 5/0)، آنتاگونیست انتخابی گیرندههای 5-HT1A، به داخل ناحیه BLA تخریب شکلگیری حافظه ناشی از استرس حاد (30 دقیقه) را بهبود بخشید. تزریق پس از آموزش یا قبل از آزمون همان مقادیر از (S)-WAY-100135 اثری بر تثبیت یا به یادآوری حافظه نداشت. به طور جالبی نتایج نشان داد در حیواناتی که استرس حاد ارتفاع (20و 30 دقیقه) قبل از آزمون را دریافت کرده بودند، فراموشی ناشی از استرس حاد پس از آموزش (30 دقیقه) مهار شد که بر این اساس یادگیری وابسته به حالت استرس قابل پیشنهاد است. تزریق قبل از آزمون (S)-WAY-100135 (?g/rat, intra-BLA 2- 5/0)یادگیری وابسته به حالت ناشی از استرس را مهار می کند. از سویی دیگر بیان P-CREB ،1? PGC-و Nrf2 هیپوکامپی در موش هایی که به یادآوری حافظه موفقی داشتند در مقایسه با موش هایی که تجربه استرس ارتفاع یا آموزش یادگیری اجتنابی غیر فعال نداشتند (گروه I)، افزایش یافته بود. در موش هایی که استرس حاد ارتفاع 30 دقیقه را دریافت کرده بودند (گروه S) بیان P-CREB ،1? PGC-و Nrf2 هیپوکامپی در مقایسه با گروه I به شدت کاهش یافت. در حیواناتی که استرس حاد پس از آموزش (گروه LS1) یا قبل از آزمون مدل اجتنابی غیر فعال (گروه LS2) را دریافت کرده بودند، بیان P-CREB ،1? PGC-و Nrf2 هیپوکامپی نسبت به گروه L کاهش داشت. با توجه به نتایج به دست آمده می توان نتیجه گرفت که استرس حاد ارتفاع، شکلگیری حافظه اجتنابی غیر فعال را تخریب مینماید که به نظر میرسد گیرنده-های GABA-A و 5-HT1A ناحیه BLA در فراموشی ناشی از استرس نقش داشته باشند. همچنین مطالعه حاضر نشان داد که مسیر سیگنالینگ CREB/PGC-1? و Nrf2 ناحیه هیپوکامپ در فراموشی ناشی از استرس نقش دارند.
- Abstract
- Stress is a potent modulator of hippocampal and amygdala-dependent learning and memory. Different neurotransmitters and molecular cascades may be involved in the effect of stress on memory formation. The current study was designed to investigate the role of the basolateral amygdala (BLA) GABA-A and 5-HT1A receptors in stress-induced passive avoidance learning impairment and hippocampal cAMP-responsive element binding protein/peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1a(CREB/PGC-1?) and nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2) cascadeschanges using western blotting method.The BLAs of adult male Wistar rats were bilaterally cannulated and memory retrieval was measured in a step-through type passive avoidance apparatus. Acute stress was evoked by placing the animals on anelevated platform for 10-, 20- and 30-min.Post-training exposure to 30-min acute stress impaired the memory consolidation. Additionally, pre-test exposure to 20- and 30-min stress induced memory retrieval impairment. Intra-BLA microinjection of muscimol, a GABA-A receptor agonist(0.005-0.02 µg/rat),before exposure to 10-min (ineffective time) stressinduced memory retrieval impairment. The blockade of the BLA GABA-A receptors by injecting an antagonist, bicuculline (0.4-0.5 µg/rat), before 20-min exposure to stress, prevented stress-induced memory retrieval impairment. It is important to note, pre-test intra-BLA microinjection of the same doses of bicuculline or muscimolin rats unexposed to stress had no effect on memory. Pre-treatment with bicucullinereversed muscimol-induced potentiation on the effect of stress in passive avoidance learning. Moreover, post-training or pre-test intra-BLA injection of a selective 5-HT1A receptor antagonist, (S)-WAY-100135 (0.5-2 ?g/rat), prevented the impairing effect of stress on memory formation.Post-training or pre-test injection of (S)-WAY-100135 into the BLAby itself had no effect on the memory formation. Interestingly, the amnesia induced by post-training exposure to stress was restored in the animals that received 20- or 30-min pre-test stress exposure, suggesting stress-induced state-dependent memory retrieval. Pre-test intra-BLA injection of (S)-WAY-100135 (2 ?g/rat), inhibited the stress-induced state-dependent memory retrieval. On the other hand, memory retrieval was associated with increased hippocampal levels of P-CREB, PGC-1? and Nrf2, while exposure to 30-min stress decreased the hippocampal level of these factors. The hippocampal levels of P-CREB, PGC-1? and Nrf2 also decreased in memory impairment induced by post-training or pre-test acute stress. In conclusion, our findings indicate that exposure to acute inescapable stress impaired the memory formation of passive avoidance learning. It can be suggested that BLA GABA-A, 5-HT1A receptors and down-regulation of hippocampal CREB/PGC-1? and Nrf2 signaling pathways might be involved in stress-induced amnesia.
