Протокол для изучения Вымирание условных страх Естественно Велоспорт самок крыс

Summary

Gonadal hormones such as estrogen modulate memory formation in a number of experimental paradigms including fear extinction memory. This protocol describes a set of methods for investigating the influence of gonadal hormones specifically during extinction in naturally cycling females, including estrous cycle monitoring and exogenous estrogen administration.

Abstract

Вымирание условного страха была тщательно изучена в мужских грызунов. В последнее время были все большее число исследований, показывающих, что нейронные механизмы для определенных поведенческих задач и поведения реагирования отличаются у женщин и мужчин. Использование женщин в научных исследованиях может представлять собой проблему из-за изменения половых гормонов во время их эстрального цикла. Этот протокол описывает устоявшиеся процедуры, которые являются полезными в исследовании роли эстрогенов в страхе консолидации вымирание памяти у крыс-самок. Фаза эстрального цикла и экзогенное введение эстрогенов до исчезновения обучения может влиять исчезновения отзыв 24 ч позже. Вагинальный техника швабры для эстрозного идентификации фазы, описанной здесь помогает осмотр и манипуляции, естественно, езда на велосипеде половых гормонов. Использование этой базовой модели грызунов может дополнительно определять механизмы, посредством которых эстроген может модулировать страх экстинкции памятьженщины.

Introduction

Врожденные половые различия наблюдаются в различных когнитивных поведения и обучения парадигм в обоих людей и грызунов. Например, было сообщено, что женщины, как правило, сильные устные и ориентированы на детали способности, в то время как мужчины имеют лучшие пространственные способности ^1-3. Эти половые различия могут быть отчасти из-за влияния половых гормонов. Высокий уровень эстрадиола повысить производительность задач, в которых женщины лучше, но ухудшить производительность на задачах, которые мужчины, как правило, хорошо ^4-6. Хотя это свидетельство является убедительным, ограниченная способность полностью контролировать экспериментальных условий, в исследованиях на людях делает его трудно определить, если эти эффекты на поведение можно отнести именно к гормонам. Исследования на животных, напротив, позволяют полностью контролируемых условиях.

Хотя основные нервные механизмы страха вымирания были выявлены и изучены у мужчин, неясно, является лиЭти системы являются одинаковыми или у женщин, как они изменяются по эстрального цикла. Кондиционирование Страх и вымирание широко используются поведенческие парадигмы у грызунов и человека для проведения исследований, связанных с тревожными расстройствами. Учитывая, что женщины имеют более высокий риск для тревожных расстройств, а также более высокую продолжительность симптомов и тяжесть ^7-13, важно включить женщин в этих исследованиях. Недостаточная женщин в этом исследовании может быть связано с проблемами эстрозного контроля фаз и учета поведенческих эффектов половых гормонов. Лаборатории, осуждающих женщин в этом отношении вопросов, обнаружите, что часто не регистрируются и не описанных в способах их исследований.

Новые доказательства грызунов предполагает, что половые различия в страхе исчезновения модулируются половых гормонов ^14-18. В страхе кондиционирования, животные обучаются бояться конкретного раздражителя. После ряда неармированных презентацийстимул, животные научиться не бояться кий, процесс, называемый вымирания. Как хорошо животное учится и закрепляет память обучения эту задачу можно наблюдать во время испытания вымирание отзыва данного спустя некоторое время после обучения вымирания. Менее выражение страха во время тушения отзыва демонстрирует хорошую консолидацию вымирание памяти. Недавние исследования в нашей лаборатории предполагают, что эстроген может модулировать консолидации страха вымирания памяти и улучшить исчезновения отзыв. В частности, у самок крыс, которые тушили в проэструсе, фаза эстрального цикла, в течение которого циркулирует пиковые уровни эстрогена, проявляют повышенную задержку исчезновения памяти. В отличие от этого, женщины, которые тушили в низкой эстрогенов metestrus фазы обладают относительно бедных вымирание Напомним, которое может быть улучшено с администрацией экзогенный эстрадиол до или сразу же после исчезновения обучения ^15,16. Нервные механизмы консолидации памяти исчезновения (в т.ч.uding роль половых гормонов) у женщин не ясны.

В лабораторных животных, роль гормонов могут быть исследованы с помощью инвазивных процедур удаления хирургические, такие как кастрация и удаление яичников. После восстановления после операции, половых гормонов часто экзогенно манипулировать во время выполнения поведенческого задачи ^19. Такой подход обеспечивает необходимую информацию о половых гормонов и полезен, поскольку он позволяет хорошо контролируемых манипуляций половых гормонов (с точки зрения сроков и дозы) ^20-23. Этот подход, однако, не позволяет оценить влияние природных колебаний, которые происходят по всему эстрального цикла и они не представляют собой «нормальные» животных, тем самым ограничивая поступательное потенциал для исследований на людях. Он был хорошо документированы, что уровень женских половых гормонов пик и спад в определенных фазах эстрального цикла, а также изменения экспрессии рецепторов эстрогена в течение цикла,и после овариэктомии ^24. Таким образом, существует необходимость в проведении исследований на женщинах с неповрежденными половых желез и уточнить экспериментальные проекты, чтобы надежно изучению влияния, что высокие и низкие состояния эстрогена может оказывать на женщин на протяжении всей их жизни.

Этот протокол фокусируется на эффекте эстрогенов на нейробиологических систем, участвующих в страхе исчезновения. Он описывает, как: 1) внимательно следить за цикл течки, 2) подготовить эффективные дозы эстрадиола для системного введения, и 3) следуют поведенческие парадигмы, которая включает в себя страх кондиционер, вымирание, и вспомнить в естественно Велоспорт самок крыс. Этот протокол может быть изменен с другими фармакологическими манипуляций и клеточных и молекулярных инструментов, чтобы помочь исследования, чтобы лучше понять половые различия, которые наблюдаются в условный страх поведение вымирания. Обратите внимание, что процедуры, описанные ниже, являются использовать в течение нашей лаборатории, и существуют множество вариаций этих процедур ян литература.

Protocol

ПРИМЕЧАНИЕ: Все процедуры в этом протоколе были одобрены подкомитета по научным исследованиям животных помощи, которая служит уходу и использованию комитета Институциональная животных (IACUC) для Массачусетского общего госпиталя, и в соответствии с национальными институтами инструкци…

Representative Results

В этом протоколе отзыва страх экстинкции, процент замораживания измеряли как показатель страха. Животные, которые тушили хорошо и сохранили память о подготовке исчезновения характерно низкое страх на последний день тестирования поведения во время тушения отзыва. Мужские и женские кр…

Discussion

Страх вымирание была тщательно изучена у самцов крыс с нервных механизмов, опосредующих условный страх исчезновения определены и оценены в соответствии с различными манипуляциями. Относительно мало исследований самок крыс или роль половых гормонов в страхе исчезновения. Специально …

Materials

Name	Company	Catalog number	Comments
Fear conditioning chamber	Coulbourn Instruments
Graphic State	Coulbourn Instruments
Sound-attenuating box	Med Associates, Inc.	NIR-022MD
Estradiol	Sigma-Aldrich	E1024	In sesame oil for subcutaneous injection
Sesame oil	Sigma-Aldrich	S3547-250ML
Freezescan	Cleversys, Inc.
Dip quick stain	Jorgensen Laboratories, Inc.	J0322A1, J0322A2, J0322A3
Cotton-tipped applicators	Fisher Scientific	23-400-114	6-inch, sterile
0.9% saline	LabChem, Inc.	LC23460-2	Sodium chloride w/v
Selectfrost microscope slides	Fisher Scientific	12-550-003
Virex II 256	Diversey, Inc.	5019317	Dilute 1:256 with water
Luer-Lok Tip 1ml Syringes	Becton Dickinson	309628
Hypodermic disposable needles	Exelint International, Co.	26402	26-gauge