Тест на память у обезьян: как отличить воспоминание от узнавания

Введение в исследование памяти у приматов

Эпизодическая память относится к способности запоминать переживания в определенном временном и пространственном контексте. Эти виды воспоминаний демонстрируют снижение способности к recall (воспроизведению) как функция нормального старения. Пожилые люди показывают худшие результаты, чем молодые взрослые, в эпизодических задачах, которые rely on (полагаются на) извлечение контекста конкретного события. Подобное снижение происходит в recognition memory (памяти узнавания), когда пожилых людей спрашивают, встречалось ли слово или изображение в предыдущем списке или нет.

Два компонента памяти узнавания

Память узнавания имеет два компонента: компонент familiarity (узнавания), который не зависит от контекста и обозначает чувство "знания", что что-то видели раньше, но без возможности вспомнить контекст; и компонент recollection (воспоминания), который зависит от контекста и вызывает чувство "вспоминания" элемента из конкретного предыдущего списка или опыта. Именно компонент воспоминания становится более хрупким для извлечения по мере старения людей.

Роль гиппокампа в памяти

Гиппокамп и потенциально вспомогательные структуры в медиальной височной доле, которые communicate with (взаимодействуют с) гиппокампом, играют центральную роль в контекстно-зависимой эпизодической памяти. Повреждение медиальной височной области у людей коррелировало с потерей эпизодической памяти и приводило к специфическому нарушению воспоминания, но не узнавания у пациентов с амнезией. Общепринято считать, что память узнавания коррелирует с активностью в perirhinal cortex (периринальной коре), структуре, прилегающей к гиппокампу.

Болезнь Альцгеймера и нарушения памяти

Болезнь Альцгеймера (AD - Alzheimer's Disease) является наиболее распространенной формой деменции, и она typically manifests itself (обычно проявляется) серьезной потерей кратковременной памяти или памяти для изучения новых элементов и эпизодической памяти. Фактически, резкое снижение эпизодической памяти считается specific cognitive sign (специфическим когнитивным признаком), который отмечает переход от доклинической к продромальной стадии AD.

Патофизиология болезни Альцгеймера

Болезнь Альцгеймера часто характеризуется внеклеточным накоплением beta-amyloid (β-амилоидных) бляшек и внутриклеточным накоплением neurofibrillary tangles (нейрофибриллярных клубков), но также отмечается significant degradation (значительной деградацией) гиппокампа, которая более выражена, чем та, что наблюдается как функция старения или при других нейродегенеративных заболеваниях.

Дифференциация типов нарушений памяти

Мета-анализ сравнил пациентов с AD с пациентами с Mild Cognitive Impairment (MCI - умеренными когнитивными нарушениями) и участников со здоровым старением, чтобы определить, может ли нарушение двух компонентов эпизодической памяти, recollection или familiarity memory, дифференцировать группы. Были обнаружены значительные снижения как памяти узнавания, так и памяти воспоминания у людей с AD, тогда как у здоровых стареющих взрослых и взрослых с MCI обычно наблюдались от умеренных до серьезных нарушений только воспоминания.

Животные модели в исследовании памяти

Поскольку AD является неуклонно прогрессирующим расстройством, существует urgency (срочная необходимость) в разработке соответствующих животных моделей для облегчения translational research (трансляционных исследований) и доклинической разработки лекарств. В то время как генетическая модификация может создавать similar physiological symptoms (схожие физиологические симптомы) у множества различных моделей млекопитающих, животные, которые показывают естественное progression of aging (прогрессирование старения), накопление симптомов, подобных AD, и могут быть tested for failures (протестированы на нарушения) в типах памяти, которые, как было показано, снижаются при AD (быстрое кратковременное забывание, память узнавания и эпизодическая память), являются идеальными моделями.

Нечеловекообразные приматы как модель

Многие нечеловекообразные приматы показывают структурные и биохимические изменения, similar to humans (сходные с человеческими), по мере старения. Например, многие виды нечеловекообразных приматов накапливают β-амилоид с возрастом (у лемуров, орангутанов, яванских макак, мармозеток, хлопковых тамаринов, африканских зеленых мартышек, резус-макак, шимпанзе, горилл), хотя наличие hyperphosphorylated tau (гиперфосфорилированного тау) с возрастом было труднее обнаружить.

Методология исследования

В данном исследовании 4 хлопковых тамарина (возраст 17-21 год) были exposed to (представлены) паре уникальных объектов, всегда размещенных в одном и том же месте и всегда presented (представленных) в одно и то же время суток в 15-минутных сессиях, по одной сессии в день в течение 5 последовательных дней. Затем вводилась задержка в 1 день или 1 неделю. Память испытуемых об объектах тестировалась путем представления пары, но с заменой одного из familiarized (ознакомленных) объектов на novel (новый).

Адаптация методологии для приматов

Этот метод borrows a technique (заимствует технику), используемую с человеческими младенцами, когда им показывают объекты repeatedly (многократно), прежде чем тестировать их с чем-то новым. В этом случае обезьяны пассивно viewing (наблюдают) одни и те же стимулы в одно и то же время и в одном и том же месте каждый день в течение 5 дней. Это позволяет им experience (переживать) один и тот же эпизод с одними и теми же features (особенностями), но не train (обучает) каким-либо определенным поведениям или ассоциациям, что является критикой, выдвинутой против некоторых эпизодических задач, которые используют repeated trials (повторяющиеся trials), потому что они inadvertently (непреднамеренно) train (обучают) животных предпринимать определенные действия и, таким образом, могут создавать простую stimulus–response association (ассоциацию стимул-реакция).

Результаты исследования

В целом эти findings (результаты) предполагают, что обезьяны encoding (кодируют) контекст повторяющихся событий, потому что контекст играет роль в последующем распознавании объектов. Во-первых, в consistent context (постоянном контексте) они замечают новые объекты как отличные от familiar ones (знакомых) как после задержки в 1 день, так и после задержки в 1 неделю, что подтверждается significantly longer (значительно более длительным) общим временем взгляда на новый объект по сравнению со знакомым.

Влияние контекста на память

Когда тест involves changing the context (предполагает изменение контекста) и проводится через день после 5-дневного повторения, обезьяны смотрят на знакомые и новые объекты без особой разницы в общем времени взгляда. Это произошло бы, если бы их память извлекалась как recollection (воспоминание), и изменение контекста violated (нарушало) recollection и вызывало повторное кодирование как знакомых, так и новых объектов.

Различие между недавней и отдаленной памятью

Когда контекст изменялся после задержки в 1 неделю, обезьяны не смотрели на оба объекта одинаково. Вместо этого обезьяны recognized (узнавали) знакомый объект в новом контексте и показывали significantly longer (значительно более длительное) общее время взгляда на новый объект. Похоже, что через неделю память о знакомом объекте больше не была привязана к самому контексту для обезьян; скорее, она, казалось, извлекалась как familiar recognition (узнавание знакомого).

Обсуждение результатов

Эта методология provides a means (предоставляет means) для тестирования двух аспектов эпизодической памяти узнавания у обезьян без excessive training (чрезмерного обучения) или использования вознаграждений в pair with (паре с) определенными действиями. Позволяя набору сессий familiarizing (ознакомлять) обезьян с объектами, можно построить память, которая likely includes (вероятно, включает) эпизодическую информацию и узнавание.

Теоретические implications (последствия)

Известное dissociable distinction (разделяемое различие) в памяти - это эпизодико-семантическое различие, предложенное Тулвингом, согласно которому эпизодическая память богата контекстом, а семантические memories (воспоминания) основаны на фактах, лишены какого-либо конкретного пространственно-временного контекста. Нейронные boundaries (границы) этих двух типов памяти показывают significant overlap (значительное overlap).

Трансформация памяти со временем

Согласно transformation hypothesis (гипотезе трансформации), зависящие от гиппокампа контекстно-специфические воспоминания формируются из событий, но могут transform into (трансформироваться в) семантические или обобщенные версии через консолидацию или с повторением и сменами контекста. В той степени, в какой эпизодические воспоминания остаются доступными для извлечения, вероятно, involved (задействованы) гиппокамп, а также другие медиальные височные структуры, но семантические воспоминания, которые трансформированы и не зависят от контекста, не rely on (полагаются на) гиппокамп для извлечения.

Заключение и перспективы исследований

Описание того, как формируются семантические воспоминания, может быть extended to (расширено до) памяти узнавания, которая строится на повторении и, вероятно, occurs simultaneously (происходит одновременно) с эпизодической памятью. В этом текущем исследовании либо passing time (проходящее время) (задержка в 1 неделю), либо repeated context changes (повторяющиеся изменения контекста) (разнообразный контекст в ознакомлении) могли reduce (снизить) способность тамаринов использовать эпизодическую память. Но это не means (означает), что они не могут recall (вспомнить) память об объектах.

Значение для изучения болезни Альцгеймера

Их воспоминания могли быть retrieved (извлечены) как память узнавания, которая не полагается на эпизодические cues (сигналы), пока нет challenge (вызова) со стороны recalled (вспоминаемых) эпизодических воспоминаний, которые вызывают reassessment (переоценку). Похоже, что в некоторых условиях в этом исследовании тамарины показали типичное dissociation (разделение) типов памяти, которое происходит у стареющих взрослых людей - faltering (спотыкание) о recollection recognition memory (память узнавания воспоминаний) после существенной задержки, но поддержание памяти узнавания после этой задержки.