Reconsolidation of episodic-like memory is affected by exposure to the predator odor TMT in mice

Abstract

Wenn eine Erinnerung reaktiviert wird, durchläuft sie eine Rekonsolidierungsphase, in der sie instabil wird und modifiziert werden kann. Mehrere Studien haben gezeigt, dass Cortisol beim Menschen und Corticosteron bei Nagetieren eine wesentliche Rolle beim Lernen, bei der Konsolidierung und beim Abruf neuer Erinnerungen spielen. Diese Studie untersucht den Einfluss eines akuten angeborenen psychischen Stressors auf die Rekonsolidierung neu erworbener Erinnerungen bei männlichen C57BL/6 J-Mäusen. Wir entwickelten neue Protokolle zur Reaktivierung zuvor erlernter Erinnerungen in zwei räumlichen Lernaufgaben, mit dem Ziel, die Rekonsolidierung von hippokampusabhängigen episodischen Erinnerungen zu induzieren und diese durch Stress zu beeinflussen, der durch die Exposition gegenüber 2,4,5-Trimethylthiazolin (TMT) verursacht wurde – einer Chemikalie, die den Geruch von Fuchskot nachahmt und bei Mäusen angeborene Angst auslöst. Wir beobachteten, dass die Exposition gegenüber TMT nach der Reaktivierung des Gedächtnisses die Rekonsolidierung in einem "One Trial Spatial Learning Test" beeinträchtigte. Darüber hinaus blockierte der Glukokortikoidrezeptor-Antagonist Mifepriston die negativen Auswirkungen von Stress auf die Rekonsolidierung. Die Auswirkungen von Stress konnten hingegen durch die Injektion von Corticosteron nicht nachgebildet werden. Schließlich hatte Stress keinen Einfluss auf die Rekonsolidierung räumlicher Erinnerungen im "Water Maze". Unsere Ergebnisse stützen die Annahme, dass nicht der Anstieg des Plasmacorticosterons an sich, sondern vielmehr der Stresskontext nach der Gedächtnisreaktivierung den Rekonsolidierungsprozess und den anschließenden Gedächtnisabruf negativ beeinflusst. Zusammenfassend unterstreicht diese Studie die Komplexität von Stressreaktionen, die pharmakologisch nicht nachgebildet werden können, sondern den entsprechenden Verhaltens- und Umweltkontext erfordern, und liefert neue Mausmodelle zur Untersuchung der Rekonsolidierung räumlicher Erinnerungen.

When a memory is reactivated, it undergoes a reconsolidation phase, during which it becomes unstable and can be modulated. Several studies have shown that cortisol in humans and corticosterone in rodents play essential roles in learning, consolidating, and retrieving new memories. This study investigates the influence of an acute innate psychological stressor on the reconsolidation of newly acquired memories in male C57BL/6 J mice. We designed new protocols to reactivate previously learned memories in two spatial learning tasks, aiming to induce reconsolidation of hippocampus-dependent episodic-like memory and affect it through stress caused by exposure to 2,4,5-trimethylthiazoline (TMT), a chemical that mimics the scent of fox feces and induces innate fear in mice. We observed that exposure to TMT after memory reactivation impaired reconsolidation in a paradigm for one- trial spatial learning. Moreover, the glucocorticoid receptor antagonist mifepristone blocked the adverse effects of stress on reconsolidation. On the other hand, the effects of stress were not mimicked by the injection of corticosterone. Finally, stress did not affect the reconsolidation of spatial memories in the water maze task. Our results support the assumption that it is not the elevation of plasma corticosterone per se, but rather the stress context following memory reactivation, that negatively influences the reconsolidation process and subsequent memory retrieval. In conclusion, this study highlights the complexity of stress responses, which cannot be pharmacologically mimicked but require the proper behavioral and environmental context, and it provides new mouse models for investigating the reconsolidation of spatial memories.