Functional Dissociation along Rostrocaudal Axis Of Japanese Quail Hippocampus Part 1
Oct 20, 2023
Abstract
Cov tsiaj nyeg hippocampus (Hp) tuaj yeem ua haujlwm sib cais raws nws cov septotemporalaxis, nrog rau kev koom tes ntawm dorsal hippocampus (dHp) hauv spatial nco thiab ventral hippocampus (vHp) hauv kev ntxhov siab thiab kev coj cwj pwm.
Lub septotemporal axis yog ib qho tseem ceeb hauv tib neeg lub hlwb, uas tswj lub cev qhov hnov lus, lus, nco, thiab lwm yam dej num. Kev nco yog ib lub peev xwm tseem ceeb ntawm tib neeg lub hlwb thiab muaj feem cuam tshuam nrog peb lub neej. Yog li, qhov kev sib raug zoo ntawm septotemporal axis thiab nco yog dab tsi?
Kev tshawb fawb qhia tau hais tias septotemporal axis plays lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev nco. Nyob rau hauv tus txheej txheem ntawm lub cim xeeb tsim, lub septotemporal axis yog lub luag hauj lwm rau kev ua thiab khaws cia cov ntaub ntawv xws li suab, lus, thiab cov duab. Thaum peb sim nco ntsoov qee cov ntaub ntawv, cov neurons hauv septotemporal axis ceev ceev khaws cov ntaub ntawv hauv lub hlwb. Tsis tas li ntawd, lub septotemporal axis kuj muaj feem xyuam rau kev xav thiab kev xav, uas tuaj yeem pab peb khaws cia thiab khaws cov kev xav thiab kev nco.
Tsis tas li ntawd, raws li cov neeg muaj hnub nyoog, septotemporal axis maj mam degenerates, uas kuj ua rau poob ntawm kev nco. Txawm li cas los xij, muaj ntau txoj hauv kev uas peb tuaj yeem tiv thaiv septotemporal axis thiab txhim kho kev nco. Piv txwv li: kev tawm dag zog ntau dua, tswj kev pw tsaug zog zoo thiab ua haujlwm tsis tu ncua thiab sijhawm so, tswj tus cwj pwm zoo siab, txhim kho kev nyeem ntawv, koom nrog kev xav ntau ntxiv thiab kev tawm dag zog lub hlwb, thiab lwm yam.
Nyob rau hauv luv luv, muaj ib tug inseparable kev sib raug zoo ntawm lub septotemporal axis thiab nco. Kev nkag siab txog qhov kev sib raug zoo no tuaj yeem tiv thaiv peb lub hlwb zoo dua, txhim kho peb lub cim xeeb, thiab ua neej nyob zoo dua, muaj kev noj qab haus huv. Nws pom tau tias peb yuav tsum txhim kho peb lub cim xeeb. Cistanche deserticola tuaj yeem txhim kho kev nco zoo vim Cistanche deserticola yog cov khoom siv tshuaj suav tshuaj suav nrog ntau yam tshwj xeeb, ib qho ntawm kev txhim kho kev nco. Kev ua tau zoo ntawm cov nqaij minced los ntawm ntau yam khoom xyaw uas nws muaj, nrog rau cov kua qaub, polysaccharides, flavonoids, thiab lwm yam. Cov khoom xyaw no tuaj yeem txhawb lub hlwb kev noj qab haus huv ntau txoj hauv kev.
Nyem Paub lub sij hawm Nco yuav ua li cas txhim kho
Hauv txoj kev tshawb fawb tam sim no, peb tshawb xyuas qhov sib piv ua haujlwm sib cais hauv cov lus pom zoo hauv lub hlwb avian.Siv Japanese quail (Coturnix Japonica), peb tshaj tawm tias ob sab lesions ntawm rostral hippocampus (rHp) ua rau muaj kev tsis txaus ntseeg hauv spatial Y-maze kev ntxub ntxaug (YMD) kuaj thaum qhov kev ua tau zoo thaum lub sij hawm contextual ntshai txias txias (CFC), piv rau cov txiaj ntsig ntawm qhov tshwm sim rau thaj tsam homologous hauv cov tsiaj.
Hauv qhov sib piv, cov kab mob caudal hippocampus (cHp) ua tsis tiav los ua qhov tsis txaus ntawm CFC lossis YMD, qhia tias, tsis zoo li cov tsiaj, ob qho tib si cHpand rHp ntawm cov noog tuaj yeem txhawb kev xav ntawm tus cwj pwm. Cov kev soj ntsuam no qhia txog kev ua haujlwm sib cais raws li rostrocaudal axis ntawm avian Hp uas yog piv rau ib feem ntawm qhov sib txawv pom raws cov tsiaj txhu hippocampal septotemporal axis.
Taw qhia
Lub hippocampus (Hp) yog cov qauv tseem ceeb rau ntau hom kev nco thiab spatial navigationacross ntau hom. Muab ntau qhov kev suav cov qauv no yuav tsum ua kom tiav los ua haujlwm rau cov kev txawj ntse no, nws tsis yog qhov xav tsis thoob tias Hp tsis yog ib qho kev sib koom ua ke tab sis nws tau muab cais ua ntau qhov sib txawv hauv cheeb tsam.
Ib qho tseem ceeb ntawm kev ua haujlwm sib txawv yog nyob ntawm dorsoventral axis, tseem hu ua septotemporal, lossis "ntev" axis. Cov ntaub ntawv pov thawj ntawm kev ua haujlwm sib txawv ntawm cov axis no tau raug sau tseg txij li cov kev tshawb fawb ntxov tshaj plaws los tshuaj xyuas kev coj tus cwj pwm ntawm Hp lesions [1–3], thiab ntau cov kev tshawb fawb tau lees paub thiab txuas ntxiv cov kev soj ntsuam no (saib hauv [4]). Txawm hais tias qhov tseem ceeb ntawm cov haujlwm ua haujlwm hauv Hp tseem yog lub ntsiab lus ntawm kev sib cav [4–6], muaj kev pom zoo tias dorsal Hp (dHp), piv txwv li, yog qhov tseem ceeb rau kev nco hauv qhov chaw me me [7, 8] thaum lub cheeb tsam ventral (vHp) yog qhov tseem ceeb tshaj rau kev coj cwj pwm thiab kev ntxhov siab nrog rau kev ntshai ntawm cov ntsiab lus [9–12].
Ib txoj hauv kev los txiav txim siab qhov kev sib cais no yog qhov sib txawv ntawm kev daws teeb meem. Cov kab mob ntawm dHp ua rau tsis zoo rau kev ua haujlwm ntawm kev ua haujlwm uas yuav tsum muaj kev daws teeb meem siab ntawm qhov chaw ntawm qhov chaw ntawm qhov khoom plig lossis khoom plig, xws li nrhiav tau cov caj npab baited hauv ib lub caj npab radial maze [13–15] lossis qhov chaw ntawm lub platform zais hauv lub watermaze [7, 8], los yog paub thiab mus cuag ib yam khoom uas nyob rau hauv ib qho tshiab spatial qhov chaw [16]. Hauv qhov sib piv, qhov txhab rau vHp tsis cuam tshuam rau cov cwj pwm no. Hauv qhov sib piv, cov haujlwm uas xav tau kev sib koom ua ke nrog cov ntsiab lus hauv cov ntsiab lus dav dav, xws li contextual ntshai conditioning (CFC), raug cuam tshuam los ntawm kev kawm ua ntej rau vHp [17, 18] thiab tsis yog dHp [19–21].
Avian Hp yog ib qho kev npaj homolog ntawm cov tsiaj nyeg Hp rau ntau qhov laj thawj nrog rau qhov zoo sib xws hauv kev loj hlob, kev sib txuas, thiab cov paj hlwb, thiab vim nws lub luag haujlwm hauv kev paub txog kev paub (saib [22–25] rau kev tshuaj xyuas). Zoo ib yam li kev ua haujlwm gradients soj ntsuam ntawm dorsoventral axis hauv cov tsiaj nyeg, ntau cov kev tshawb fawb qhia txog qhov sib piv ua haujlwm gradient raws rostrocaudal axis ntawm avian Hp. Kev tshawb fawb txog kev sib txuas [26], gene qhia [27, 28], thiab qhov chaw ntawm tes yam ntxwv [29] txhua yam qhia zoo sib xws ntawm rostral ncej ntawm avian Hp (rHp) thiab dorsal ncej ntawm mammalian Hp (saib [30] rau kev tshuaj xyuas ). Dab tsi tseem tsis tau paub yog tias tus ncej caudal ntawm avian Hp (cHp) yog qhov ua haujlwm zoo piv rau lub ventral ncej ntawm cov tsiaj nyeg Hp thiab, yog tias muaj, puas muaj kev ua haujlwm tsis sib haum xeeb ntawm cov rostral thiab caudal ncej.
Txhawm rau hais txog qhov no, cov pab pawg ntawm Japanese quail (Coturnix Japonica) tau xaiv cov kab mob mus rau lub rostral lossis caudal ncej ntawm Hp. Cov ntsiab lus tom qab ntawd tau sim siv qhov kev ntxub ntxaug ntawm Y-Maze (YMD) txoj haujlwm, nrog rau CFC, vim tias cov ntaub ntawv no tau paub txog cov se ntawm cov tsiaj nyeg Hp txawv.
Cov ntaub ntawv thiab cov txheej txheem
Cov kawm
Nees nkaum xya tus neeg laus poj niam Japanese quail (Spring Creek Quail Farms, Saint Ann's, ON), hnub nyoog kwv yees li 3 lub hlis tau siv rau hauv qhov kev sim no. Cov ceg tawv yas tau muab tso rau ntawm txhua tus quail thaum lub sijhawm tuaj txog rau kev txheeb xyuas. Quail tau pab pawg nyob nrog qhov tsawg kawg nkaus ntawm 400cm2 pem teb thaj tsam ntawm ib tus noog hauv kev tuav cwj mem ntsuas 213 cm x 305 cm nrog lub voj voog 12:12 lub teeb thiab khaws cia ntawm 20-25˚C thiab 45-75% av noo. Cov txaj txaj muaj Teklad Aspen txaj nrog Teklad Tek-tshiab muab ua zes khoom.
Tsiaj txhu muaj ad-lib nkag mus rau dej Mazuri kab txawv game noog pib thiab Mazuri Game noog Breeder. Hides tau muab nyob rau hauv daim ntawv ntawm overturned yas cia ntim nrog nkag tau txiav tawm thiab pleev xim rau cov tais ntim nrog xuab zeb tau muab rau cov xuab zeb da dej. Ua ntej kev ntsuas tus cwj pwm, txhua tus tsiaj raug coj 15 feeb / hnub tsawg kawg yog 7 hnub. Tag nrho cov txheej txheem tau pom zoo los ntawm pawg saib xyuas tsiaj ntawm Wilfrid Laurier University los ntawm cov lus qhia ntawm Canadian Council on Animal Care.
Kev phais
Txhua qhov kev phais mob tau ua ua ntej kev kuaj tus cwj pwm. Txhua pawg kab mob muaj 9 yam (9 rHp, 9 cHp, 9 Sham). Cov txheej txheem phais raug hloov kho los ntawm cov uas tau teev tseg los ntawm Damphousse thiab cov npoj yaig [31]. Quail tau tshuaj loog nrog isoflurane siv lub tshuab SomnoSuiteanesthesia (Kent Scientific, Torrington, CT) thiab muab tso rau hauv lub twj tso kua mis stereotaxic (Kopf Instruments, Tujunga, CA).
Thaum lub taub hau tau ruaj ntseg siv pob ntseg tuav thiab lub qhov ntswg lub qhov ntswg, plaub raug tshem tawm thiab thaj chaw tau npaj siv tshuaj tua kab mob (Phenrex1), 70% isopropyl cawv, thiab chlorhexidine gluconate tov (Baxedin1). Tom qab txhaj tshuaj subcutaneous ntawm lidocaine thiab epinephrine (Bimeda, Cambridge, ON) nyob rau hauv nruab nrab ntawm lub pob txha taub hau, ib tug midline incision, lub tawv taub hau tau retracted, thiab ib tug craniotomy tau ua nyob rau hauv qhov chaw ntawm qhov txhab. Lub Hp raug tshem tawm los ntawm kev cia siab raws li kev tswj hwm kev txiav txim siab uas tau luam tawm quail hlwb atlas [32].
Kev sib koom tes rau qhov txhab tau txiav txim siab txheeb ze rau qhov chaw parieto-occipital suture cuam tshuam nrog midline. Rau cov kab mob rHp, aspirations yog 1 hli mus rau 5 hli anterior rau bregma, 1.5 hli ntawm ob sab ntawm lub midline, thiab 3 hli tob (Fig 1). Cov kab mob rau lub cHp yog 1 hli anterior rau bregma, 3 hli posterior, 1.5 hli ntawm ob sab ntawm lub midline, thiab 3 hli tob (Fig 2). Craniotomies rau sham tsiaj tau ua nyob rau ntawm qhov sib koom tes rau rHp lesions.
Craniotomies tau ntim nrog daim txhuam cev hemostatic, kaw nrog pob txha siv quav ciab, thiab daim tawv nqaij tau sutured. Tom qab rov qab los ntawm lub tshuab cua sov thiab rov ua kom muaj kev txav mus los, quail tau muab tso rau hauv ib tus neeg dai racks pigeon tawb nyob rau hauv ib chav sib cais kom rov zoo li 1 lub lis piam thaum kho tshuaj tua kab mob thiab tshuaj tua kab mob. Quail tseem nyob hauv cov tawb no rau qhov seem ntawm qhov kev sim.
Cov kev sim piav qhia ntawm no tau khiav ntawm 2 cais pawg ntawm quail. Nyob rau hauv txhua pawg ntawm quail, tag nrho cov tsiaj tau sim nyob rau tib hnub nyob rau hauv ib tug randomized txiav txim yam tsawg 2 teev tom qab pib ntawm lub teeb lub voj voog. Ua ntej pib txhua hnub ntawm qhov kev sim, cov neeg kawm tau raug tshem tawm ntawm lawv lub tawb hauv chav tsev rov qab thiab muab tso rau hauv ib tus neegshoebox tawb ntawm lub khib tsis muaj zaub mov tab sis nrog ad-lib nkag mus rau dej. Ib daim ntaub npog txhua lub tawb thiab cov khoom raug tso tseg tsis muaj kev cuam tshuam rau 1 teev. Cov ntaub ntawv raug thauj mus rau ib tus zuj zus hauv lawv lub tawb nqa mus rau chav kuaj.
Hauv thawj pawg, cov noog tau sim hauv YMD tam sim ntawd tom qab lub sijhawm rov qab los ntawm ib lub lis piam (piv txwv li, hnub tom qab kev phais 8). Tom qab 4 hnub ntawm YMD (piv txwv li, tom qab phais hnub 8 txog 11), quail tau sim hauv CFC, uas tau tshwm sim hauv ib hnub (piv txwv li, Hnub 12), ua raws li kev sim chaw taws teeb hnub tom qab (Hnub 13). Hauv ob pawg ntawm quail, qhov kev txiav txim ntawm kev cob qhia tau thim rov qab xws li CFC tau kawm ua ntej. Hauv ob pawg, quail tau tshuaj loog thiab lawv lub hlwb tau sau rau hnub tom qab kev phais 14.
Contextual ntshai conditioning (CFC)
Qhov kev sim no muaj kev cuam tshuam rau ob qhov pom kev sib txawv ntawm qhov sib txawv hauv ob chav sib txawv uas muaj cov cim hauv zos thiab qhov nruab nrab, hu ua Context A thiab Context B (saib daim duab 2A).Cov ntsiab lus A muaj lub voj voog 90 cm inch arena nrog 45 cm siab phab ntsa tsim. los ntawm cov ntaub ntawv yas corrugated dawb, nrog rau hauv pem teb ntawm tib cov ntaub ntawv npog hauv daim ntawv butcherpaper. Cov ntsiab lus B muaj xws li ib tug square arena nrog 90 cm sab thiab 45 cm siab phab ntsa tsim los ntawm pleev xim rau plywood, nrog flooring ntawm dub plaub hau cell acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS). Kev coj tus cwj pwm tau saib xyuas siv lub webcam nyiaj siv ua haujlwm thiab kev taug qab tau ua tiav hauv lub sijhawm siv NY-maze (Stoelting, Wood Dale, IL).
Cov txheej txheem CFC muaj plaub ntu: kev nyob ib puag ncig, kev cob qhia, kev sim, thiab kev sim tej thaj chaw deb.Ua ntej pib txhua hnub ntawm qhov kev sim, cov ntsiab lus raug tshem tawm ntawm lawv lub tawb hauv chav rov qab thiab muab tso rau hauv ib tus neeg khau khiab tawb ntawm lub khib tsis muaj zaub mov tab sis nrog kev tshaj tawm - lib nkag mus rau dej. Ib daim ntaub npog txhua lub tawb thiab cov khoom raug tso tseg tsis muaj kev cuam tshuam rau 1 teev. Cov ntaub ntawv raug thauj mus rau ib tus zuj zus hauv lawv lub tawb nqa mus rau chav kuaj. Kev coj cwj pwm, kev cob qhia, thiab kev sim txhua yam tshwm sim nyob rau tib hnub sim.
Thaum lub sijhawm nyob, cov ntsiab lus tau muab tso rau hauv Cov Ntsiab Lus A thiab tso cai rau tshawb nrhiav dawb rau 5 feeb. Cov ntsiab lus raug tshem tawm tam sim ntawd thiab tib cov txheej txheem tau ua raws li hauv Cov ntsiab lus B nrog 1 mininter-trial-interval (ITI). Cov ntsiab lus tau muab tso rov qab rau hauv lub tawb khau khiab thiab sab laug tsis muaj kev cuam tshuam rau 15 feeb. Thaum lub sij hawm kev cob qhia, cov ntsiab lus tau rov nthuav tawm rau Cov Ntsiab Lus Afor 5 min, 1 min ITI, thiab tom qab ntawd muab tso rau hauv Cov ntsiab lus B. Tom qab 3 min hauv Cov ntsiab lus B, ib qho kev xav tau (1000 Hz, 95 dB) tau xa tuaj rau 3 sec, ua raws li 2 feeb ntawm kev tshawb nrhiav. Cov ntsiab lus uas qhov kev txhawb nqa tau nthuav tawm yog qhov sib npaug ntawm cov ncauj lus.
Cov ntsiab lus tau muab tso rov qab rau hauv lub tawb khau khiab thiab sab laug tsis muaj kev cuam tshuam rau 15 feeb. Thaum lub sij hawm xeem, cov txheej txheem sib tw nrog cov neeg nyob hauv qhov chaw nrog 5 min hauv Cov Ntsiab Lus A ua raws li 5 min hauv Cov ntsiab lus B. Tom qab txhua theem, lub chaw ua yeeb yam tau so nrog 70% Ethanol kom tshem tawm cov ntxhiab tsw. Hnub tom qab, cov kev kawm tau muab qhov kev sim rau tej thaj chaw deb.Thaum qhov kev xeem nyob deb, cov txheej txheem rov ua dua cov uas tau ua raws li lub sijhawm nyob nrog 5 minin Context A, 1 min ITI, thiab 5 min hauv Context B.
Quail tuaj yeem suav tias yog khov thaum lawv nthuav qhia tus yam ntxwv crouching posture witha) tag nrho flexion ntawm ob txhais ceg thiab lub cev nyob rau hauv kev sib cuag nrog hauv pem teb los yog b) ib nrab flexion ntawm ob txhais ceg, dav sib cais ntawm ko taw / ceg thiab thaj tsam pectoral nyob ze. nrog ib tug ntawm cov phab ntsa, nrog ob lub qhov muag dav qhib thiab ceev ua pa. Cov cwj pwm zoo li no, cuam tshuam nrog kev tsis muaj lwm yam kev coj cwj pwm, tau siv ntau zaus los ua tus cwj pwm khov hauv cov nquab [33-36].
Y-maze kev ntxub ntxaug (YMD)
YMD raws tu qauv siv ntawm no tau hloov kho los ntawm kev tshaj tawm yav dhau los sim Japanese quail[37]. Luv luv, Y-maze caj npab ntsuas 50 x 17 x 45 cm (L x W x H) thiab tau tsim los ntawm cov ntaub ntawv acrylic tso cai kom nkag siab pom cov duab sib txawv ntawm plaub phab ntsa ntawm chav tsev. Square qws styrene tracts nrog tshem tau opaque acrylic guillotine qhov rooj tau nruab rau hauv ob sab caj npab tshawb. Hauv pem teb yog tsim los ntawm cov plaub hau dub-cell acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) thiab npog nrog ntoo shavings. Tus cwj pwm tau saib xyuas siv lub webcam nyiaj siv ua haujlwm thiab kev taug qab tau ua tiav siv NY-maze (Stoelting, Wood Dale, IL).
Quail tau dhau peb hnub sib law liag ntawm 10-feeb kev sib tham nyob rau hauv uas lawv tau nkag mus rau tag nrho cov caj npab ntawm txoj kev tshawb. Thaum lub sij hawm sim ua piv txwv, noog tau muab 5 min ntawm kev tshawb nrhiav nrog ib sab caj npab ntawm qhov tshawb nrhiav thaiv los ntawm lub qhov rooj guillotine. Cov noog tau raug tshem tawm rau 1 feeb, thaum lub sij hawm lub qhov rooj raug tshem tawm thiab cov txaj pw hauv lub labyrinth raug hloov los tshem tawm cov lus qhia. Cov noog tau raug xa rov qab mus rau lub labyrinth rau 5-feeb xaiv sim uas ob leeg tau qhib. Lub caj npab twg raug thaiv thaum lub sij hawm sim ua piv txwv yog counterbalanced thoob cov kev kawm. Nco ntsoov tias nyob rau hauv no spontaneous recognition ua hauj lwm nco, tsis muaj nqi zog yog muab nyob rau hauv lub maze.
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