Waiting
Elaborazione accesso...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

Modificeret frygtkonditionering til at fremkalde flyveadfærd hos mus

Published: December 15, 2023 doi: 10.3791/66266
Automatic Translation
*1, *1, 1, 1
1Department of Physiology, Kanazawa Medical University
* These authors contributed equally

ERRATUM NOTICE

Summary

For at studere flyadfærd i en frygtsom kontekst introducerer vi en modificeret frygtkonditioneringsprotokol. Denne protokol sikrer, at mus konsekvent udviser flyveadfærd under cue-præsentation i frygtkonditioneringen.

Abstract

Den passende manifestation af defensiv adfærd i en truende situation er afgørende for overlevelse. Den fremherskende teori antyder, at en aktiv defensiv adfærd, såsom spring eller hurtig dartning, udtrykkes under høj trussel overhængende eller faktisk trussel, mens passiv defensiv adfærd, såsom frysning, udtrykkes, når truslen forudsiges, men truslen overhængende er relativt lav. I klassisk frygtkonditionering udviser emner typisk frysning som et betinget defensivt respons, med ringe udtryk for aktiv defensiv adfærd i de fleste tilfælde. Her introducerer vi en modificeret frygtkonditioneringsprocedure for mus for at observere overgangen fra frysning til flyvning og omvendt, der involverer fem gentagne parringer af konditionerede stimuli (CS; kontinuerlig tone, 8 kHz, 95 dB SPL (lydtrykniveauer)) og ubetingede stimuli (US; fodstød, 0,9 mA, 1,0 s) over to dage. Denne modificerede frygtkonditioneringsprocedure kræver et relativt stort antal konditioneringssessioner og konditioneringsdage, men kræver ikke et højintensivt fodstød for beskedent udtryk for flyveadfærd. Brug af den samme kontekst til konditionering og fremtrædende CS-præsentationer er afgørende for at fremkalde flyveadfærd. Denne modificerede frygtkonditioneringsprocedure er en pålidelig metode til at observere aktiv defensiv adfærd hos mus, hvilket giver mulighed for at belyse de fine mekanismer og egenskaber ved sådan adfærd i en frygtelig sammenhæng.

Introduction

Den passende udvælgelse af defensiv adfærd under truende omstændigheder er afgørende for alle dyrs overlevelse. Defensiv adfærd skifter gradvist fra den ene til den anden baseret på trusselnærhed, såsom overgangen mellem frysning og flyadfærd 1,2,3. Dysregulering af denne adfærd observeres ofte i forskellige psykiske lidelser4. Posttraumatisk stresslidelse (PTSD) er en sådan lidelse præget af overdrevet defensiv adfærd, som panikresponser på ikke-truende stimuli4.

Klassisk frygtkonditionering hos gnavere bruges almindeligvis som model for PTSD 5,6,7, men gnavere udtrykker ikke flyvning (paniklignende) adfærd i denne model8. Derfor mangler den klassiske frygtkonditioneringsmodel, ofte omtalt som 'gnaver-PTSD-modellen', ansigtsvaliditet for PTSD hos mennesker, især ved indfangning af flyvning eller paniklignende symptomer, som ikke er blevet godt undersøgt.

For nylig har flere modificerede frygtkonditioneringsprotokoller med succes vist, at gnaveremner udviser flyveadfærd under disse procedurer. For eksempel tillod gentagne foreninger af en betinget stimulus (CS) og en ubetinget stimulus (US) syv gange om dagen hunrotter at udvise dartadfærd svarende til flyveadfærd9. I to-dages frygtkonditioneringer ved hjælp af serielle sammensatte stimuli (SCS; sammensat af tone efterfulgt af støj) begyndte mus at vise flyveadfærd under støjdelen af SCS-præsentationer 10,11,12. Den detaljerede beskrivelse af SCS-metoden findes i en protokolrapport13. En tre-dages frygtkonditionering med SCS fungerede også for rotter for at fremkalde flyveadfærd14. Disse nye protokoller har dog nogle begrænsninger. For eksempel tillader brugen af seriel cue-præsentation ikke udelukkelse af indflydelsen af nærhedsestimering på defensiv adfærd. I tilfælde af syv gange associering af CS-US hos rotter blev størstedelen af flyveresponserne observeret hos hunner snarere end hanner.

I lyset af disse overvejelser introducerer vi en modificeret frygtkonditioneringsprotokol for mus for at undersøge flyveadfærd i en frygtelig sammenhæng. Hanmus udviser konsekvent flyveadfærd under vores modificerede frygtkonditionering. I denne protokol bruges den fremtrædende tone som CS i stedet for SCS. Derudover kræves mindst fem parringer af CS-US på en dag i mindst to dage sammen med frygtforstærkning af den betingede kontekst. Protokollen giver en anden mulighed for at undersøge flyadfærd, der supplerer tidligere protokoller, afhængigt af forskningsformålet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Denne protokol blev udført i overensstemmelse med de vejledende principper for Physiological Society of Japan og modtog godkendelse fra Animal Care Committee of Kanazawa Medical University (2021-32). Alle procedurer blev udført i overensstemmelse med ARRIVE-retningslinjerne. Voksne C57BL/6J-hanmus (3-6 måneder gamle) blev anvendt til undersøgelsen, og det blev tidligere bekræftet, at disse mus udviste den flyveadfærd, der er beskrevet i dette manuskript15.

1. Tilberedning af dyr

  1. Gruppehusmus (3-4 pr. bur; opretholdt ved 23-27 °C; under en 12 timers lys/mørk cyklus; forudsat adgang til mad og vand ad libitum) indtil forsøgenes start.
  2. Opbevar hver mus individuelt i et plexiglasbur (14 cm × 21 cm × 12 cm) i mindst 3 dage, før du gennemgår denne modificerede frygtkonditionering.

2. Opsætning af værktøj/udstyr

  1. Frygtkonditioneringsboks (figur 1A)
    1. Brug et frygtkonditioneringskammer (25 cm × 25 cm × 25 cm) indesluttet i en lyddæmpende kasse (67 cm × 53 cm × 55 cm) (se materialetabel).
    2. Der kræves to sammenhænge (A og B). For kontekst A skal du oprette sorte og hvide striber på væggene ved at fastgøre hvidt plastpap med sorte bånd (3 cm bredde, 4 på et bræt). Brug et hvidt glat plastbræt til gulvet.
    3. Tør vægge og gulv af med Heptanol (1%) før hver session.
      BEMÆRK: Der anvendes ikke noget aktivt ventilationssystem. Rengøring med alkohol i slutningen af sessionen mindsker Heptanol lugt.
    4. For kontekst B skal du gøre udseendet af vægge helt sorte ved at fjerne tavlen, der bruges i kontekst A. Gulvet er et gittergulv.
      BEMÆRK: Der præsenteres ingen specifik lugt andet end en let alkohollugt til rengøring.
    5. Oplys forsøgsboksen ved hjælp af en overliggende hvid lysemitterende diode (LED, 240 lux) (se materialetabel).
  2. Shocker
    1. Tilslut en scramble shocker (se tabel over materialer) til et gittergulv bestående af rustfri stålstænger. Dette bruges til at give fodstød. Fodstødintensiteten blev sat til 0,9 mA efter de almindelige metoder til frygtkonditionering 10,11,12,13.
  3. Audio generator
    1. Placer en højttaler (se Materialetabel) i loftet. Alle akustiske stimuli forstærkes.
    2. Digitalt ændre og kalibrere de samlede amplituder af hver stimulus for at give lydtrykniveauer (SPL, re: 20 μ Pa) på 5 cm forsiden af højttaleren med en 1/4 tommer mikrofon. Præsenter en kontinuerlig tone, der bryder gennem denne højttaler.
      BEMÆRK: Kalibrering af lydhøjttaleren er afgørende for at undersøge den fine indvirkning af lydstimulering på defensiv adfærd under denne modificerede frygtkonditionering.
  4. Transducer
    1. Prøvekammerets gulv anbringes på en transducer (se materialetabellen) til detektering af vibrationer. Signalet fra transduceren overføres til et lydkort med en 8 kHz samplingfrekvens for at registrere adfærdsvibrationerne.
  5. Videokamera
    1. Placer et CMOS-kamera (se materialetabellen) i loftet for at spore motivets bevægelser og optage lyden i konditioneringsboksen.
  6. Udløsende system
    1. Brug lydsoftware (se Materialetabel) til at udløse toner eller fodstød på planlagte tidspunkter.
      BEMÆRK: Enhver kommercielt tilgængelig stimulator vil arbejde for dette.

3. Adfærdsmæssigt eksperiment

  1. Planlæg fire dages frygtkonditioneringsprocedurer: tilvænning (1 dag, 5 forsøg), konditionering (2 dage, 5 forsøg hver) og test-/udryddelsessessioner (1 dag, 5 eller 15 forsøg). Intervallerne mellem 60 og 75 s varierede (figur 1B).
    BEMÆRK: Inkluder fortrinsvis ti eller flere emner i en gruppe for at opnå pålidelige adfærdsmæssige tendenser. Der kræves to eller tre grupper afhængigt af undersøgelsens formål.
    1. Under konditioneringssessionen præsenteres den ubetingede stimulus (US) (1 s, 0,9 mA) umiddelbart efter afslutningen af den konditionerede stimulus (CS) (kontinuerlig toneburst, 8 kHz, 20 s, 95 dB SPL) som vist i figur 1B. Levér fem CS-US-par på en konditioneringsdag.
    2. Efter afslutningen af det 5. fodstød skal du lade motivet være i konteksten i 1 minut, før du returnerer det til hjemmeburet. Tør kammeret af med 70% alkohol til rengøring efter hver adfærdstest.
      BEMÆRK: CS og US intensitet kan ændres afhængigt af undersøgelsens formål. Tidligere rapporter har vist, at stærkere CS-intensitet udløser mere aktiv defensiv adfærd end blødere15. Konditioneringsdage kan også forlænges.
  2. Fremkald flyveadfærd under CS-præsentationer efter nedenstående tidsplan.
    BEMÆRK: En CS (95 dB SPL) og en US (0,9 mA) bruges i dette eksperiment.
    1. På dag 1 udsættes forsøgspersoner for 5 CS alene forsøg i kontekst A.
    2. På dag 2 og 3 konditioneres forsøgspersoner med 5 CS-US associationsforsøg i kontekst B.
    3. På dag 4 udsættes forsøgspersoner for 5 CS alene-forsøg til tilbagekaldelsessessionen i kontekst B. I tilfælde af test af hukommelsesudryddelse skal forsøgspersoner udsættes for 15 CS alene-forsøg.
      BEMÆRK: For at teste hukommelsesstabilitet hjælper forlængelse af udryddelsessessioner i 2-3 dage. Test af hukommelse en uge senere i stedet for på dag 4 kan også give yderligere bekræftelse af hukommelsesstabilitet.

4. Analyse af defensiv adfærd

BEMÆRK: Bevægelse, procentdel af frysning og antallet af spring under CS-præsentationer analyseres. Detaljer er beskrevet nedenfor. Hvis det er muligt, ville det være bedre at analysere på en dobbeltblind måde.

  1. Synkroniser tidspunkterne for begivenheder i videoen og timingen af stimuli (CS og US) ved hjælp af tonebegyndelsen, der er optaget i videoen.
  2. Brug en skræddersyet kode til at beregne både de gennemsnitlige og samlede bevægelser af mus baseret på forskellen i centrum af massen af motivsilhuetten på tværs af rammer.
    BEMÆRK: Der bruges en vilkårlig enhed til denne måling, da bevægelseshastigheden afhænger af filmens samplinghastighed.
  3. For at måle procentdelen af frysning skal du bruge transducersignalet i tide.
    1. Forbehandle transducersignaler ved hjælp af et 20-500 Hz båndpasfilter.
    2. Transducersignalets kvadratiske middelamplitude beregnes i tide for hver 50 ms beholder.
    3. Indstil en tærskel for signalamplituden for at registrere immobilitetsperioden. Varigheden af immobilitet er signalperioden lavere end tærsklen i mere end 1 s.
    4. Mål varigheden af frysningen manuelt ved at se videoen.
    5. Juster tærsklen for signalamplitude for frysning ved at sammenligne den manuelt målte procentdel af frysning og procentdelen beregnet ud fra transducersignalet.
  4. Tæl antallet af spring manuelt fra videofiler.
    BEMÆRK: Optælling af antallet af pile vil også være nyttigt til vurdering af flyveresponsen.

5. Statistisk analyse

  1. Indstil den statistiske signifikans til p < 0,05.
  2. For sammenligninger mellem flere grupper og flere faktorer, udfør en flervejs ANOVA efterfulgt af post-hoc tests. Hvis en bestemt dag i konditioneringsplanen testes, skal du udføre flere sammenligningstest eller permutationstest.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Resultaterne opnået med den modificerede frygtkonditionering hos hanmus (C57BL/6J; 3-6 måneder gamle) vises efter skemaet vist i figur 1C. Eksperimentet var designet til at undersøge, hvordan den betingede kontekst påvirker udtrykket af flyveadfærd. To grupper blev tildelt: Gruppe 1 (n = 10) og Gruppe 2 (n = 10). En CS (95 dB SPL) og en US (0,9 mA) blev brugt i dette eksperiment.

På dag 1 gennemgik alle mus eksponering for 5 konditionerede stimulusforsøg (CS) alene i kontekst A. Herefter blev alle mus konditioneret med 5 CS-ubetingede stimulusforsøg (US) i kontekst B på dag 2 og 3. På dag 4 oplevede gruppe 1 5 CS-alene forsøg til tilbagekaldelsessessionen i kontekst B, mens gruppe 2 blev testet i kontekst A.

Forsøgspersoner i gruppe 1 udviste udtalt flyveadfærd, såsom spring eller kort dart, især under CS-præsentationer på dag 3 og 4 (se figur 2A, B). Både de samlede bevægelser og antallet af spring under CS-præsentationer steg med progressionen af konditionering (figur 2A, B). Frysning under CS-præsentationer viste en stigning på dag 2 og forblev relativt konstant i efterfølgende studier (figur 2B). Forsøgspersonerne udviste øgede bevægelser ved begyndelsen af CS-præsentationen og demonstrerede konsekvent flyveadfærd gennem hele CS-præsentationen (figur 2A).

Forsøgspersonerne i gruppe 2 udviste robust flyveadfærd, der næsten var identisk med dem i gruppe 1 på dag 2 og 3 (se figur 2A). I kontekst B på dag 4, som var den ubetingede kontekst, viste forsøgspersoner i gruppe 2 imidlertid ingen flyveadfærd under CS-præsentationer (figur 2A, B). Sammenligninger af bevægelser under CS på dag 4 viste, at gruppe 1 havde en signifikant større mængde bevægelse end gruppe 2 (se figur 2C; permutationstest; G1 vs. G2, p = 0,014). Derudover viste sammenligninger af frysning under CS på dag 4 statistisk signifikante forskelle mellem de to grupper (se figur 2D; permutationstest; G1 vs. G2, p < 0,000). Med hensyn til spring på dag 4 udviste gruppe 1 flere spring end gruppe 2 (se figur 2E; permutationstest; G1 vs. G2, p = 0,034). Disse resultater tyder på, at flyadfærd udløst af tonen under frygtkonditionering er kontekstafhængig.

Figure 1
Figur 1: Udformningen af de modificerede frygtkonditioneringseksperimenter. (A) Skematiske repræsentationer af de eksperimentelle sammenhænge A og B vises. (B) Sammensætningen af CS og amerikanske præsentationer. CS var en 8 kHz kontinuerlig tone burst (20 s) og USA (fodstød, 1 s) blev leveret umiddelbart efter CS-afslutningen. Intervallerne mellem forsøgene var 60-75 s. (C) Tidsplanen for modificerede frygtkonditioneringseksperimenter. Figuren er modificeret fra Furuyama et al.15. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: De sammenhænge, der er afgørende for udtrykket af flyveadfærd. (A) Gennemsnitlige bevægelser af hver tilstand omkring CS-præsentationen om dagen vises. De gråskraverede punktummer repræsenterer CS-præsentationer, og de røde linjer angiver amerikanske præsentationer. Grå linjer angiver standardfejlen ved hjælp af hver sporing. På dag 3 steg bevægelserne under CS-præsentationer i G1 og G2. På dag 4 blev bevægelsen øget under CS-præsentationer i G1. (B, Forslag) Gennemsnitlige samlede bevægelser under CS-præsentationen af hvert forsøg plottes. (B, Frysning) Gennemsnitlige procentdele af frysning under CS-præsentationen af hvert forsøg plottes. (B, spring) Gennemsnitlige spring under CS-præsentationen af hvert forsøg plottes. G1 sprang under CS-præsentationer på dag 4. (C) Sammenligning af bevægelser på dag 4. G1 flyttede mere end G2. (D) Sammenligning af den procentvise fastfrysning på dag 4. G2 viste mere frysning end G1. (E) Sammenligning af det samlede antal spring på dag 4. G1 sprang mere end G2. De vandrette røde søjler angiver gennemsnittene, og de lodrette røde søjler angiver SEM for hver gruppe i paneler (C-E). *p < 0,05. Figuren er modificeret fra Furuyama et al.15. Klik her for at se en større version af denne figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den modificerede frygtkonditioneringsprotokol, der introduceres i denne artikel, er en stabil metode til at undersøge flyadfærd i en frygtelig sammenhæng. Ved at anvende denne protokol har vi fundet ud af, at musens flyveadfærd i den frygtelige kontekst udløses af fremtrædende stimuli og afhænger af konteksten. Egenskaberne ved flyadfærd var ikke godt undersøgt, da der ikke var nogen passende protokol til at observere flyadfærd. Denne protokol vil være en af de egnede metoder til at studere aktiv defensiv adfærd i en frygtelig sammenhæng.

For nylig er der blevet indført flere protokoller ud over den nuværende protokol. Flere dages konditionering med SCS fremkalder stabilt flyveadfærd under cue-præsentationer hos mus og rotter 10,11,12,13,14. Også syv gentagne CS-US-foreninger på en dag lader hunrotter udvise darting, en slags flyveadfærd9. Disse protokoller er alle pålidelige, det samme som denne protokol, der introduceres her, selvom protokollerne, inklusive den nuværende, har fordele og ulemper afhængigt af formålet med hver undersøgelse. For eksempel kan motivet estimere nærheden af trusler med SCS-præsentationen, som består af to serielle stimuli efterfulgt af fodstød. Hvis en undersøgelse har til formål at undersøge den rene effekt af CS-funktioner på ekspressionen af flyveadfærd, er SCS-protokollen ikke den bedste. Men med SCS-protokollen sker overgangen mellem frysning og flyvning altid i en kort periode (i 20 s). Derfor fungerer SCS-protokollen bedst for en undersøgelse, der fokuserer på overgangen fra passiv defensiv adfærd til aktiv defensiv adfærd og omvendt. Protokollen, der bruger syv gange CS-US association, fungerer bedst til undersøgelse af den aktive defensive adfærd hos hunrotter, mens der for hanrotter ville være behov for en vis ændring.

Denne protokol bruger fremtrædende ren tonepræsentation i stedet for SCS; således er denne protokol velegnet til at undersøge effekten af forskellige CS (tone med forskellige konvolutter eller toneformer såsom ramping / dæmpning) til at udløse flyveadfærd. Vi har vist, at i det mindste toneintensiteten, et af CS-tegnene, har en kritisk indflydelse på udtrykket af flyveadfærd15. Derefter forventes det, at forskellige CS-funktioner vil have forskellige effekter på flyadfærd. Det vigtigste punkt i vores protokol er kalibrering af højttaleren til præsentation af tonestimuli. Ofte er kommercielt tilgængelige højttalere i frygtkonditioneringsbokse ikke godt kalibreret, og parametrene er ikke pålidelige. Det anbefales kraftigt at bruge en pålidelig højttaler med fin kalibrering til dette eksperiment. Med hensyn til konditioneringsdagene er det muligt at udvide antallet af træningsdage ved at reducere antallet af forsøg på en dag. For eksempel brugte protokollen, der blev introduceret her, en tidsplan på fem forsøg om dagen i to dage. I stedet fungerer fire forsøg om dagen i tre dage også. Tidsplanen kan ændres afhængigt af formålet med hver undersøgelse.

Endelig er den aktive defensive adfærd, der introduceres i disse protokoller, forskellig fra den aktive defensive adfærd, der observeres i eksperimentet med aktiv undgåelse (shuttle avoidance). Flugtadfærden under aktiv undgåelse er mere vaneagtig, og når den først er lært, fortsætter motivet med at undslippe 3,16,17, mens flyvningen i denne protokol ligner en panikadfærd, og motivet holder op med at udvise flyveadfærd, når det bemærker, at ingen USA følger CS 10,11,12,13,14,15 . Disse paniklignende flyadfærd adskiller sig også fra adfærdsmæssig undertrykkelse rapporteret i slikkeundertrykkelse i en frygtelig sammenhæng18,19, mens begge disse er frygtinduceret defensiv adfærd. Disse paniklignende flyadfærd er blevet overset og ikke godt undersøgt. Ved at bruge nye protokoller 9,10,11,12,13,14,15, inklusive den nuværende, vil det neurale korrelat for panikadfærd blive belyst.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer ingen konkurrerende interesser.

Acknowledgments

Dette arbejde blev delvist støttet af KAKENHI Grants JP22K15795 (til T.F.), JP22K09734 (til N.K.), JP21K07489 (til R.Y.), Kanazawa Medical University (C2022-3, D2021-4, til R.Y.) og The Naito Foundation (til T.F.).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Audio speaker Fostex FT17H
Amplifier Sony TA-F500
CMOS camera Sanwa Supply Inc. CMS-V43BK
Fear conditioning chamber Panlab S.L.U. LE116
Food pellets Nosan Labo MR standard
LED Yamazen LT-B05N
Microphone ACO type 4156N
Scramble shocker Panlab S.L.U. LE 100-26
Sound card Behringer UMC202
Sound software Syntrillium Software Cool Edit 2000
Transducer Panlab S.L.U. LE 111

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Fanselow, M. S., Lester, L. S. Evolution and learning. , Psychology Press. 185-212 (1988).
  2. Fanselow, M. S. Neural organization of the defensive behavior system responsible for fear. Psychonomic Bulletin & Review. 1 (4), 429-438 (1994).
  3. Mobbs, D., Headley, D. B., Ding, W., Dayan, P. Space, time, and fear: Survival computations along defensive circuits. Trends in Cognitive Sciences. 24 (3), 228-241 (2020).
  4. Black, D. W., Grant, J. E. Dsm-5 guidebook: The essential companion to the diagnostic and statistical manual of mental disorders. American Psychiatric Pub. , (2014).
  5. Bienvenu, T. C., et al. The advent of fear conditioning as an animal model of post-traumatic stress disorder: Learning from the past to shape the future of ptsd research. Neuron. 109 (15), 2380-2397 (2021).
  6. Johnson, L. R., Mcguire, J., Lazarus, R., Palmer, A. A. Pavlovian fear memory circuits and phenotype models of ptsd. Neuropharmacology. 62 (2), 638-646 (2012).
  7. Yehuda, R., Ledoux, J. Response variation following trauma: A translational neuroscience approach to understanding ptsd. Neuron. 56 (1), 19-32 (2007).
  8. Ledoux, J. E. Emotion circuits in the brain. Annual Review of Neuroscience. 23 (1), 155-184 (2000).
  9. Gruene, T. M., Flick, K., Stefano, A., Shea, S. D., Shansky, R. M. Sexually divergent expression of active and passive conditioned fear responses in rats. Elife. 4, e11352 (2015).
  10. Fadok, J. P., et al. A competitive inhibitory circuit for selection of active and passive fear responses. Nature. 542 (7639), 96-100 (2017).
  11. Hersman, S., Allen, D., Hashimoto, M., Brito, S. I., Anthony, T. E. Stimulus salience determines defensive behaviors elicited by aversively conditioned serial compound auditory stimuli. Elife. 9, e53803 (2020).
  12. Trott, J. M., Hoffman, A. N., Zhuravka, I., Fanselow, M. S. Conditional and unconditional components of aversively motivated freezing, flight and darting in mice. Elife. 11, e75663 (2022).
  13. Borkar, C. D., Fadok, J. P. A novel pavlovian fear conditioning paradigm to study freezing and flight behavior. Journal of Visualized Experiments. 167, e61536 (2021).
  14. Totty, M. S., et al. Behavioral and brain mechanisms mediating conditioned flight behavior in rats. Scientific Reports. 11 (1), 8215 (2021).
  15. Furuyama, T., et al. Multiple factors contribute to flight behaviors during fear conditioning. Scientific Reports. 13 (1), 10402 (2023).
  16. Cain, C. K. Avoidance problems reconsidered. Current Opinion in Behavioral Sciences. 26, 9-17 (2019).
  17. Ledoux, J. E., Moscarello, J., Sears, R., Campese, V. The birth, death and resurrection of avoidance: A reconceptualization of a troubled paradigm. Molecular Psychiatry. 22 (1), 24-36 (2017).
  18. Bouchekioua, Y., et al. Serotonin 5-ht2c receptor knockout in mice attenuates fear responses in contextual or cued but not compound context-cue fear conditioning. Translational Psychiatry. 12 (1), 58 (2022).
  19. Bouchekioua, Y., Nishitani, N., Ohmura, Y. Conditioned lick suppression: Assessing contextual, cued, and context-cue compound fear responses independently of locomotor activity in mice. Bio-Protocol. 12 (23), e4568 (2022).

Tags

Denne måned i JoVE nummer 202

Erratum

Formal Correction: Erratum: Modified Fear Conditioning for Inducing Flight Behaviors in Mice
Posted by JoVE Editors on 05/17/2024. Citeable Link.

An erratum was issued for: Modified Fear Conditioning for Inducing Flight Behaviors in Mice. The Abstract section was updated from:

The appropriate manifestation of defensive behavior in a threatening situation is critical for survival. The prevailing theory suggests that an active defensive behavior, such as jumping or rapid darting, is expressed under high threat imminence or actual threat, whereas passive defensive behavior, such as freezing, is expressed when the threat is predicted, but the threat imminence is relatively low. In classical fear conditioning, subjects typically exhibit freezing as a conditioned defensive response, with little expression of active defensive behavior in most cases. Here, we introduce a modified fear conditioning procedure for mice to observe the transition from freezing to flight and vice versa, involving five repetitive pairings of conditioned stimuli (CS; continuous tone, 8 kHz, 95 dB SPL (sound pressure levels)) and unconditioned stimuli (US; foot shock, 0.4 or 0.9 mA, 1.0 s) over two days. This modified fear conditioning procedure requires a relatively large number of conditioning sessions and conditioning days but does not necessitate a high-intensity foot shock for modest expression of flight behavior. Using the same context for conditioning and salient CS presentations is essential to elicit flight behaviors. This modified fear conditioning procedure is a reliable method for observing active defensive behaviors in mice, providing an opportunity to elucidate the fine mechanisms and characteristics of such behaviors in a fearful context.

to:

The appropriate manifestation of defensive behavior in a threatening situation is critical for survival. The prevailing theory suggests that an active defensive behavior, such as jumping or rapid darting, is expressed under high threat imminence or actual threat, whereas passive defensive behavior, such as freezing, is expressed when the threat is predicted, but the threat imminence is relatively low. In classical fear conditioning, subjects typically exhibit freezing as a conditioned defensive response, with little expression of active defensive behavior in most cases. Here, we introduce a modified fear conditioning procedure for mice to observe the transition from freezing to flight and vice versa, involving five repetitive pairings of conditioned stimuli (CS; continuous tone, 8 kHz, 95 dB SPL (sound pressure levels)) and unconditioned stimuli (US; foot shock, 0.9 mA, 1.0 s) over two days. This modified fear conditioning procedure requires a relatively large number of conditioning sessions and conditioning days but does not necessitate a high-intensity foot shock for modest expression of flight behavior. Using the same context for conditioning and salient CS presentations is essential to elicit flight behaviors. This modified fear conditioning procedure is a reliable method for observing active defensive behaviors in mice, providing an opportunity to elucidate the fine mechanisms and characteristics of such behaviors in a fearful context.

Modificeret frygtkonditionering til at fremkalde flyveadfærd hos mus
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Furuyama, T., Yamamoto, R., Kato,… More

Furuyama, T., Yamamoto, R., Kato, N., Ono, M. Modified Fear Conditioning for Inducing Flight Behaviors in Mice. J. Vis. Exp. (202), e66266, doi:10.3791/66266 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter