Rozkład białka c-Fos w całym mózgu podczas uczenia apetytywnego : praca doktorska

Nowicka, Klaudia

Przejdź do menu głównego
Przejdź do wyszukiwarki
Przejdź do treści
Przejdź do stopki

Rozkład białka c-Fos w całym mózgu podczas uczenia apetytywnego : praca doktorska

Pobierz

Opis
Informacje

Tytuł: Rozkład białka c-Fos w całym mózgu podczas uczenia apetytywnego : praca doktorska

Abstrakt:

Uczenie się to zdolność organizmu do zmiany swojego zachowania pod wpływem przebytych doświadczeń. Umiejętność ta pozwala na przystosowanie do nieustannie zmieniających się warunków środowiska i, w rezultacie, do adekwatnej reakcji behawioralnej w zależności od charakteru pojawiającego się bodźca. Wyróżnia się bodźce pozytywne (apetytywne) oraz negatywne (awersyjne). Bodziec apetytywny wywołuje reakcje zmierzające do osiągnięcia nagrody, natomiast działanie bodźca awersyjnego prowadzi do jego unikania. Uczenie się zachodzi dzięki plastyczności synaptycznej, czyli zdolności mózgu do zmiany siły połączeń między określonymi neuronami. Proces ten jest kluczowy dla kształtowania się zachowań apetytywnych i awersyjnych i tym samym przeżycia. Z drugiej strony zaburzenia biologiczne w procesach uczenia mogą prowadzić do rozwoju niektórych chorób psychicznych, takich jak uzależnienia. Dlatego poznanie mechanizmów neuronalnych uczestniczących w plastyczności synaptycznej związane z uczeniem apetytywnym i awersyjnym jest niezwykle ważne. Dotychczas znacznie lepiej scharakteryzowano zmiany neuronalne leżące u podstaw zachowań awersyjnych, natomiast te związane z zachowaniem apetytywnym pozostają gorzej poznane. Dlatego też celem niniejszej pracy było zmapowanie aktywności neuronalnej prowadzącej do powstania zmian plastycznych w mózgu podczas uczenia apetytywnego. Wykorzystano model mysi, w którym uczenie apetytywne było oparte na wykształceniu preferencji miejsca do 10% roztworu sacharozy. Jako marker aktywacji neuronalnej towarzyszącej zmianom plastycznym wykorzystano białko c-Fos, którego ekspresję obrazowano w mikroskopie opartym na arkuszu światła. Pozwoliło to na stworzenie globalnej mapy mózgu ukazującej zwiększoną ekspresję c-Fos w około 170 strukturach mózgu. Następnie przeprowadzono analizę in silico projekcji neuronalnych, pomiędzy najaktywniejszymi po treningu strukturami mózgu. Wykazano, że najwięcej połączeń neuronalnych z innymi aktywowanymi strukturami posiada jądro środkowe ciała migdałowatego (CeA). Następnie zidentyfikowano typy neuronów, w których dochodziło do ekspresji c-Fos w odpowiedzi na uczenie apetytywne. Ponieważ CeA w większości składa się z neuronów hamujących, doświadczenia prowadzono na 3 populacjach neuronów: VIP+, PV+ i SST+. Wykazano, że podczas uczenia się zdarzeń apetytywnych c-Fos ulega ekspresji głównie w neuronach SST+ i w niewielkim stopniu w VIP+ i PV+. Opierając się na uzyskanych wynikach, w ostatniej części badań przeprowadzono charakterystykę elektrofizjologiczną neuronów SST+ w CeA. Wykazano, że w zależności od części CeA neurony SST+ dzielą się na dwie podgrupy generujące inne wzory potencjałów czynnościowych. Ponadto wykazano, że pod wpływem uczenia apetytywnego zwiększa się wewnętrzna pobudliwość neuronów SST+, zlokalizowanych w CeA. Wyniki uzyskane w ramach niniejszej pracy pokazują, że uczenie apetytywne prowadzi do globalnej aktywacji wielu struktur mózgu. Ponadto stwierdzono, że CeA jest kluczowe dla uczenia się zdarzeń pozytywnych, poprzez aktywację neuronów SST+.