MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798382346687
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31142380
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a616
■1001  ▼aBigler,  Shivani  Karen.
■24510▼aOdor-Reward  Coding  in  CA2  and  Its  Disruption  in  a  Mouse  Model  of  the  Human  22q11.2  Deletion  Syndrome
■260    ▼a[Sl]▼bColumbia  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a181  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-11,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Siegelbaum,  Steven  A.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Columbia  University,  2024.
■520    ▼aComplex  social  connections  are  essential  for  health  and  survival,  and  memory-impacting  disorders  like  schizophrenia  and  Alzheimer's  disease  can  be  debilitating  for  the  relationships  between  patients  and  loved  ones.  To  form  and  sustain  relationships  requires  the  ability  to,  first,  identify  strangers  versus  familiar  individuals  (identification)  and,  second,  revise  one's  representations  of  them  based  on  past  experience  (learning).  This  ability  is  called  social  memory.  A  range  of  evidence  confirms  that  the  CA2  subregion  of  the  hippocampus  is  crucial  for  social  memory,  and  CA2-specific  abnormalities  are  linked  to  social  memory  deficits  in  disease  mouse  models.  However,  the  specific  social  cues  that  CA2  processes  to  inform  social  memory-as  well  as  how  CA2  adapts  its  responses  to  representations  of  other  individuals  through  learning  and  experience-remains  unclear.Since  mice  rely  most  heavily  on  olfaction  to  investigate  conspecifics,  odor  sensory  cues  likely  inform  the  basis  of  social  identification  processes  in  the  murine  brain.  Furthermore,  the  hippocampus  receives  information  from  the  olfactory  bulb  through  the  entorhinal  cortex,  suggesting  that  CA2  may  be  capable  of  processing  odor  sensory  information  for  memory  storage.  It  is  already  known  the  neighboring  hippocampal  subregion  CA1  processes  nonsocial  odor  cues  and  encodes  the  relationship  between  nonsocial  odors  and  positive  valence  through  learned  experience.  Therefore,  since  CA2  is  necessary  for  social  recognition  overall,  and  since  it  is  possible  CA2  receives  odor  information  through  the  same  circuits  as  CA1,  I  hypothesized  that  CA2 processes  social  odor  cues  for  social  identification  and  combines  this  information  with  contextual  information  to  develop  and  maintain  social  memory.In  my  thesis,  I  used  two-photon  calcium  imaging  to  confirm  that  CA2  indeed  encodes  and  distinguishes  social  odors  belonging  to  unique  individuals,  as  well  as  nonsocial  odors.  I  also  found  that  CA2  neurons  adapt  their  responses  to  odor  stimuli  when  a  reward  contingency  is  introduced-  pairing  some  odors  and  not  others  with  an  artificial  reward.  Intensive  decoding  analyses  further  revealed  that  CA2  is  capable  of  forming  a  generalized  or  abstract  representation  of  social  versus  nonsocial  and  rewarded  versus  unrewarded  social  odor  stimuli.  Finally,  with  archaerhodopsin-mediated  CA2  silencing,  I  confirmed  that  CA2  is  necessary  for  social-but  not  nonsocial-odor-reward  associative  learning,  further  promoting  the  specificity  of  this  brain  region  in  the  encoding  of  socially-relevant  episodic  memory.A  link  exists  between  CA2-specific  dysfunction  (namely,  poor  CA2  neuronal  excitability)  and  social  recognition  deficits  in  the  Df(16)A+/-  microdeletion  mouse  model  of  the  human  22q11.2  Deletion  Syndrome-in  which  nearly  a  third  of  patients  develop  schizophrenia.  I  next  hypothesized  that  CA2  in  this  model  has  a  deficit  in  processing  social  sensory  cues  and  forming  the  appropriate  association  between  those  cues  and  learned  valence.  Indeed,  I  discovered  behavioral  deficits  in  both  social  and  nonsocial  odor-reward  associative  learning  in  the  Df(16)A+/-  model.  I  further  showed  that  CA2  is  important  in  this  impairment  because  selective  expression  of  a  dominant  negative  TREK-1  potassium  channel  subunit,  which  has  been  shown  to  improve  CA2  function  in  these  mice,  rescued  the  deficits  in  social  and  nonsocial  odor-reward  learning.With  two-photon  imaging,  I  found  that  CA2  neurons  in  Df(16)A+/-  mice  were  able  to  discriminate  between  social  and  nonsocial  odors  with  an  accuracy  that  was  similar  to  that  seen  in  wild-type  mice,  which  was  surprising  given  the  CA2-dependent  deficit  in  odor-reward  learning  in the  Df(16)A+/-  mice.  However,  the  Df(16)A+/-  mice  did  show  a  reduced  fraction  of  neurons  that  were  selectively  activated  by  the  rewarded  odor  compared  to  the  wild-type  mice.  Perhaps  the  most  salient  finding  is  that  CA2  representations  in  Df(16)A+/-  mice  showed  a  reduced  generalized  or  abstract  coding  of  odor-reward  across  the  social  and  nonsocial  odor  categories.  This  suggests  that  the  Df(16)A+/-  mice  failed  to  generalize  the  task  variable  of  reward,  but  rather  learned  separate  rules  for  social  and  nonsocial  odor-reward  association.  This  is  reminiscent  of  a  reduction  in  abstract  thought  in  individuals  with  schizophrenia.Overall,  my  thesis  provides  evidence  for  the  first  time  that  CA2  encodes  social  odors  and  odor-reward  learned  experiences,  that  these  identification  and  learning-related  adaptation  mechanisms  are  impaired  in  a  disease  model  harboring  social  memory  deficits,  and  that  specific  manipulations  to  restore  CA2  function  can  rescue  abnormal  learning  in  this  model.  These  results  reinforce  the  notion  that  CA2  may  provide  a  novel  target  for  therapeutic  intervention  in  restoring  cognitive  function  associated  with  neuropsychiatric  disease.
■590    ▼aSchool  code:  0054.
■650  4▼aNeurosciences
■650  4▼aPsychology
■650  4▼aCognitive  psychology
■653    ▼aAssociative  learning
■653    ▼aSocial  memory
■653    ▼aHippocampus
■653    ▼aOdor-reward  learning
■653    ▼aTwo-photon  imaging
■690    ▼a0317
■690    ▼a0621
■690    ▼a0633
■71020▼aColumbia  University▼bNeurobiology  and  Behavior.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-11B.
■790    ▼a0054
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17160659▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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