Evaluation of the effects of compound NLX-101 on learning and cognitive flexibility in mice

Depresja jest schorzeniem, które oprócz symptomów behawioralnych pociąga za sobą zaburzenia procesów kognitywnych. Jednym z procesów kognitywnych zaburzanych w depresji jest elastyczność poznawcza należąca do funkcji wykonawczych. Elastyczność poznawcza to zdolność modyfikowania strategii i zachowania ze względu na chęć sprostania zmieniającym się warunkom środowiska. Konsekwencją zaburzeń elastyczności poznawczej jest trudność w osiągnieciu celu terapeutycznego depresji. Celem pracy było zbadanie potencjalnej zdolności związku NLX-101, będącego selektywnie funkcjonalnym agonistą korowych receptorów 5-HT1A i wykazującego działanie przeciwdepresyjne i prokognitywne, do odwracania zaburzeń elastyczności poznawczej wywołanych podaniem antagonisty receptora NMDA - związku MK-801. Potencjalną zdolność NLX-101 do odwracania zaburzeń elastyczności poznawczej u samców myszy BALB/c zbadano w teście odwracania wizualnej dyskryminacji z dwuwariantowym wyborem przy użyciu ekranów dotykowych. Eksperyment wykazał istotne zaburzenie plastyczności kognitywnej po podaniu związku MK-801 w porównaniu do grupy kontrolnej. MK-801 istotnie zmniejszał procent poprawnych odpowiedzi (skuteczność) oraz zwiększał ilość prób korygujących. NLX-101 nie wpływał na skuteczność zaburzoną przez MK-801. NLX-101 jedynie w niższej z zastosowanych dawek zmniejszał ilość prób korygujących w 5 dniu fazy odwracania w porównaniu do grupy otrzymującej wodę destylowaną i MK-801. Badania sugerują, że aktywacja szlaku przekazywania sygnału związanego z ERK 1/2 po pobudzeniu receptora 5-HT1A może być korzystna, ale nie jest wystarczająca do odwrócenia zaburzeń elastyczności poznawczej po podaniu antagonisty receptora NMDA. Uzyskane wyniki stanowią podstawę do szerszych badań nad rolą szlaków sygnalizacyjnych związanych z receptorem 5-HT1A w procesach kognitywnych.

Depression is a condition that, in addition to behavioral symptoms, entails disturbances of cognitive processes. One of the cognitive processes impaired in depression is cognitive flexibility belonging to executive functions. Cognitive flexibility is the ability to modify strategies and behavior due to the desire to meet changing environmental conditions. The consequence of impaired cognitive flexibility is the difficulty in achieving the therapeutic goal of depression. The aim of this study was to investigate the potential ability of compound NLX-101, which is a selective functional cortical 5-HT1A receptor agonist exhibiting antidepressant and procognitive effects, to reverse cognitive flexibility impairment induced by administration of the NMDA receptor antagonist - compound MK-801.The potential ability of NLX-101 to reverse impaired cognitive flexibility in male BALB/c mice was investigated in a two-choice pairwise visual discrimination and reversal task. The experiment showed a significant impairment of cognitive flexibility after MK-801 administration compared to the control group. MK-801 significantly decreased the percentage of correct responses and increased the number of correction trials. NLX-101 did not affect the percentage of correct responses reduced by MK-801 administration. Only at the lower dose NLX-101 decreased the number of correction trials on day 5 of the reversal phase compared to the group receiving distilled water and MK-801. The study suggests that activation of the ERK 1/2-related signal transduction pathway following 5-HT1A receptor stimulation may be beneficial but insufficient to reverse cognitive flexibility impairments following NMDA receptor blockade. These results provide a basis for a broader investigation of the role of 5-HT1A receptor-related signaling pathways in cognitive processes.