Distinct Transcriptomic Profiles in the Dorsal Hippocampus and Prelimbic Cortex Are Transiently Regulated following Episodic Learning
Notice bibliographique
Résumé
A fundamental, evolutionarily conserved biological mechanism required for long-term memory formation is rapid induction of gene transcription upon learning in relevant brain areas. For episodic types of memories, two regions undergoing this transcription are the dorsal hippocampus (dHC) and prelimbic (PL) cortex. Whether and to what extent these regions regulate similar or distinct transcriptomic profiles upon learning remain to be understood. Here, we used RNA sequencing in the dHC and PL cortex of male rats to profile their transcriptomes in untrained conditions (baseline) and at 1 h and 6 d after inhibitory avoidance learning. We found that, of 33,713 transcripts, >14,000 were significantly expressed at baseline in both regions and ∼3000 were selectively enriched in each region. Gene Ontology biological pathway analyses indicated that commonly expressed pathways included synapse organization, regulation of membrane potential, and vesicle localization. The enriched pathways in the dHC were gliogenesis, axon development, and lipid modification, while in the PL cortex included vesicle localization and synaptic vesicle cycle. At 1 h after learning, 135 transcripts changed significantly in the dHC and 478 in the PL cortex; of these, only 34 were shared. Biological pathways most significantly regulated by learning in the dHC were protein dephosphorylation, glycogen and glucan metabolism, while in the PL cortex were axon development and axonogenesis. The transcriptome profiles returned to baseline by 6 d after training. Thus, a significant portion of dHC and PL cortex transcriptomic profiles is divergent, and their regulation upon learning is largely distinct and transient. SIGNIFICANCE STATEMENTLong-term episodic memory formation requires gene transcription in several brain regions, including the hippocampus and PFC. The comprehensive profiles of the dynamic mRNA changes that occur in these regions following learning are not well understood. Here, we performed RNA sequencing in the dorsal hippocampus and prelimbic cortex, a PFC subregion, at baseline, 1 h, and 6 d after episodic learning in rats. We found that, at baseline, dorsal hippocampus and prelimbic cortex differentially express a significant portion of mRNAs. Moreover, learning produces a transient regulation of region-specific profiles of mRNA, indicating that unique biological programs in different brain regions underlie memory formation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».