The effect of spreading depression on the consolidation of learning

The consolidation of an interhemispherically transferred avoidance response was studied using spreading depression to control transfer and consolidation times. Transmission of the learning required 3 min. The length of time following transfer when consolidation could be disturbed varied with the duration of spreading depression, from 3 min to 2 hr. The effect appears not to be due to disruption of neural firing, but to the cortical potential change caused by spreading depression since a pulsating cathodal current (8.5 μA/mm2) passed through medial (but not anterior, lateral, or posterior) cortex can abolish retention. It is suggested that the consolidation process may require electrical potential gradients in the cortex and that it is disturbed by agents which decrease or reverse them. On a étudié la consolidation d'une réponse d'évitement transférée d'un hémisphere à l'autre en utilisant la dépression extensive pour contrŏler les durées de transfert et de consolidation. Il a fallu trois minutes pour transmettre l'apprentissage. La période suivant le transfert pendant laquelle on pouvait troubler la consolidation variait en fonction de la durée de la “dépression extensive” de trois minutes à deux heures. L'effet ne semble pas du à l'interruption de la décharge neurale, mais au changement du potentiel cortical occasionné par la dépression extensive, puisqu'un courant cathodique pulsatoire (8.5 microampères/mm2) que l'on fait passer à travers le cortex médian (mais non antérieur, latéral ou postérieur) peut faire disparaître la rétention. On suggère que le processus de consolidation nécessite peut être des gradients de potentiel électrique sur le cortex et que ce prosessus peut être perturbé par les facteurs qui les diminuent ou qui les inversent. Das Lernvermögen für eine Vermeidensreaktion (durch interhemisphärische Reize ausgelöst) wurde während einer diffusen Senkung der Amplitude im Cortex und bei Kontrollfällen untersucht. Die gewonnenen Zeiten für Übertragung eines Reizes und Fixierung eines Lernstoffes wurden verglichen. Die Übertragung des Lernstoffes dauerte 3 Minuten. Die auf eine Übertragung folgende Zeitperiode, in welcher die Aufnahmefähigkeit gestört werden kann, schwankt entsprechend der Dauer einer diffusen corticalen Amplitudensenkung zwischen 3 Minuten und 2 Stunden. Dieser Effekt scheint nicht auf der Unterbrechung neuronaler Funktionsverbindungen zu beruhen, sondern auf eine Potentialänderung in der Hirnrinde zurückzugehen. Eine solche kann sowohl durch eine diffuse Amplitudensenkung als auch durch Kathodenreizströme (8, 5 Mikroamp./mm2), die am medialen Corticalbereich angreifen, bewirkt werden. Durch beide Verfahren lässt sich das Aufnahmevermögen Lernstoff paralysieren. Es liegt deshalb die Vermutung nahe, dass der Vorgang, welcher die Aufnahmefähigkeit von Lernstoff erlaubt, an eine gewisse Potentialgrösse der Hirnstromtätigkeit gebunden ist. Alle Einflüsse, die das Potential senken oder die Stromrichtung ändern, rufen eine Störung hervor.