La incubación del miedo utilizando un protocolo de acondicionamiento del miedo extendido para ratas
Summary
Describimos un protocolo de acondicionamiento de miedo extendido que produce sobreentrenamiento e incubación del miedo en ratas. Este protocolo implica una sola sesión de entrenamiento con 25 emparejamientos de choque de tono (es decir, sobreentrenamiento) y una comparación de las respuestas de congelación condicionadas durante las pruebas de contexto y cue 48 h (corto plazo) y 6 semanas (a largo plazo) después del entrenamiento.
Abstract
La memoria emocional se ha estudiado principalmente con paradigmas de acondicionamiento del miedo. El condicionamiento del miedo es una forma de aprendizaje a través de la cual las personas aprenden las relaciones entre los eventos aversivos y los estímulos neutrales. Los procedimientos más utilizados para estudiar recuerdos emocionales implican el condicionamiento del miedo en ratas. En estas tareas, el estímulo no condicionado (EE.UU.) es un footshock presentado una o varias veces a través de una o varias sesiones, y la respuesta condicionada (CR) se está congelando. En una versión de estos procedimientos, llamados acondicionamiento del miedo cued, un tono (estímulo condicionado, CS) se empareja con los reposapiés (EE.UU.) durante la fase de entrenamiento. Durante la primera prueba, los animales se exponen al mismo contexto en el que se llevó a cabo el entrenamiento, y las respuestas de congelación se prueban en ausencia de tornillos y tonos (es decir, una prueba de contexto). Durante la segunda prueba, la congelación se mide cuando se cambia el contexto (por ejemplo, manipulando el olor y las paredes de la cámara experimental) y el tono se presenta en ausencia de reposapiés (es decir, una prueba de cue). La mayoría de los procedimientos de acondicionamiento del miedo implican pocos emparejamientos de choque de tono (por ejemplo, 1-3 ensayos en una sola sesión). Existe un interés creciente en las versiones menos comunes que implican un gran número de emparejamientos (es decir, sobreentrenamiento) relacionados con el efecto duradero llamado incubación del miedo (es decir, las respuestas al miedo aumentan con el tiempo sin una mayor exposición a eventos aversivos o estímulos condicionados). Las tareas de acondicionamiento del miedo extendidas han sido clave para entender los aspectos conductuales y neurobiológicos de la incubación del miedo, incluida su relación con otros fenómenos psicológicos (por ejemplo, trastorno de estrés postraumático). Aquí, describimos un protocolo de acondicionamiento de miedo extendido que produce sobreentrenamiento y la incubación del miedo en ratas. Este protocolo implica una sola sesión de entrenamiento con 25 emparejamientos de choque de tono (es decir, sobreentrenamiento) y una comparación de las respuestas de congelación condicionadas durante las pruebas de contexto y cue 48 h (corto plazo) y 6 semanas (a largo plazo) después del entrenamiento.
Introduction
La memoria es un proceso psicológico que abarca diferentes fases: adquisición de información, consolidación (permite la estabilidad de la información adquirida) y recuperación (evidencia para el proceso de consolidación)1. Durante la fase de consolidación, se produce el establecimiento de nuevas conexiones sinápticas y la modificación de conexiones preexistentes. Esto sugiere la necesidad de un período de tiempo durante el cual se producen eventos moleculares y fisiológicos responsables de estos cambios1,2. Estos cambios fisiológicos o moleculares varían si los eventos recuperados están cargados emocionalmente o no (es decir, memoria emocional). Por ejemplo, la investigación ha demostrado que el núcleo lateral y el complejo basolateral de la amígdala son particularmente relevantes para la memoria emocional3,4,5.
Los fenómenos de memoria emocional se han estudiado principalmente con paradigmas de condicionamiento del miedo5,,6. El condicionamiento del miedo es una forma de aprendizaje a través de la cual las personas aprenden las relaciones entre los eventos aversivos y los estímulos neutros7. Los paradigmas de acondicionamiento del miedo producen cambios moleculares, celulares y estructurales en la amígdala. Además, el condicionamiento del miedo modifica la conectividad del hipocampo durante los procesos de consolidación y recuperación de la memoria emocional.
Uno de los procedimientos más utilizados para estudiar los recuerdos del miedo es el acondicionamiento clásico (Pavlovian) en ratas. Este procedimiento normalmente utiliza footshock (EE.UU.) como el estímulo aversivo, que se entrega una o varias veces a través de una o varias sesiones. La respuesta condicionada (CR) de las ratas expuestas a este procedimiento es la congelación (es decir, “inmovilidad generalizada causada por una respuesta tónica generalizada de la musculatura esquelética de los animales, excepto los músculos utilizados en la respiración”7 ). Esta respuesta podría evaluarse en dos tipos de pruebas: pruebas de contexto y cue. Para la prueba de contexto, el sujeto se somete a un número determinado de reposapiés durante la sesión de entrenamiento, y luego se retira de la cámara experimental durante un tiempo definido. Durante la prueba, el sujeto vuelve al mismo contexto en el que se llevó a cabo el entrenamiento y se recogen diferentes medidas de congelación en ausencia de tornillos (por ejemplo, duración, porcentaje o frecuencia de los episodios de congelación), y en comparación con los niveles basales establecidos durante la fase de entrenamiento. Para el segundo tipo de prueba, cue test, un estímulo (normalmente un tono) se empareja con los reposapiés durante la fase de entrenamiento (es decir, estímulo condicional, CS). Una vez completado el entrenamiento, el animal se retira del contexto de entrenamiento durante un tiempo definido y posteriormente se coloca en un contexto modificado (por ejemplo, una cámara experimental diferente que tiene diferentes formas de paredes y olor diferente). A continuación, se presenta la cue un número determinado de veces, y las respuestas de congelación a la cue se miden y se comparan con los niveles basales recopilados durante el entrenamiento. La versión más común de este paradigma utiliza emparejamientos de choque de tono de 1 a 3 durante una sola sesión de entrenamiento, seguido de pruebas de contexto y cue realizadas una serie de horas o unos días más tarde.
Otros procedimientos de acondicionamiento del miedo menos frecuentemente implementados implican un gran número de emparejamientos de choque -cue (es decir, ensayos), que a menudo se han llamado procedimientos de sobreentrenamiento8. Un interés creciente en estas tareas está relacionado con sus efectos de memoria duraderos y aumentados llamados incubación del miedo (es decir, las respuestas al miedo condicionadas aumentan con el tiempo en ausencia de una mayor exposición a eventos aversivos o estímulos condicionados)9,,10,,11. Un ejemplo de estos procedimientos de sobreentrenamiento implica una fase de entrenamiento de 100 emparejamientos de choque de tono distribuidos en 10 sesiones, seguido de pruebas de contexto y cue realizadas 48 h y 30 días después11,,12. Para evitar una amplia formación distribuida a lo largo de varios días, Maren (1998) informó que el sobreentrenamiento podría establecerse y optimizarse en una sola sesión con 25 emparejamientos8. El efecto de incubación se evidencia en niveles significativamente más altos de miedo condicionado en ratas probadas 31 días después del entrenamiento, en comparación con ratas probadas 48 h después. Las tareas de acondicionamiento del miedo extendidas han sido clave para la comprensión de los aspectos conductuales y neurobiológicos subyacentes a la incubación del miedo, incluyendo su relación con otros fenómenos psicológicos (por ejemplo, trastorno de estrés postraumático de inicio retrasado)11,12,13.
Aquí, describimos un protocolo de acondicionamiento de miedo extendido que induce el sobreentrenamiento y la incubación del miedo en ratas. A diferencia de otros paradigmas que requieren varios días de entrenamiento11,el protocolo actual se centra en una sola sesión de entrenamiento8. Utilizamos 25 emparejamientos de choque de tono para producir respuestas de congelación condicionadas más altas durante el contexto y las pruebas de cue realizadas 6 semanas después del entrenamiento, en comparación con las pruebas realizadas 48 h después.
Protocol
Representative Results
Discussion
El actual protocolo de acondicionamiento del miedo extendido es un enfoque eficiente y válido para evaluar la memoria emocional en períodos cortos (48 h) y largo plazo (6 semanas). Por lo tanto, el protocolo permite estudiar fenómenos de sobreentrenamiento y miedo de incubación en ratas. Entre las diferentes ventajas de este protocolo se encuentran las siguientes. Ofrece dos tipos de pruebas de memoria, a saber, context y cue, que permiten identificar el efecto diferencial de dos retrasos (48 h y 6 semanas) a través…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
El apoyo financiero para esta investigación fue proporcionado por la Fundación Universitaria Konrad Lorenz – número de subvención 9IN15151. Los autores quieren agradecer al Departamento de Comunicaciones de la Universidad Konrad Lorenz su ayuda en la grabación y edición del vídeo, en particular Natalia Rivera y Andrés Serrano (Productores). También, Nicole Pfaller-Sadovsky y Lucía Medina por sus comentarios sobre el manuscrito, y Johanna Barrero, decano de Corporacion Universitaria Iberoamericana, para colaboración institucional. Los autores no tienen conflictos de intereses.
Materials
| Acetic acid (ethanoic acid) | https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/acetic_acid | ||
| Aversive Stimulation Current Package | MED Associates Inc | ENV-420 | https://www.med-associates.com/product/aversive-stimulation-current-test-package/ |
| Contextual test protocol.pro | https://osf.io/4nkfq/?view_only=0640852a88544b239549462f9c21175b. | ||
| Cue test protocol.pro | https://osf.io/4nkfq/?view_only=0640852a88544b239549462f9c21175b. | ||
| Curved Wall Insert | MED Associates Inc | VFC-008-CWI | https://www.med-associates.com/product/curved-wall-insert/ |
| Data processing.zip | https://osf.io/4nkfq/?view_only=0640852a88544b239549462f9c21175b. | ||
| NIR/White Light Control Box | MED Associates Inc | NIR-100 | |
| Pellets | BioServ | F0165 | http://www.bio-serv.com/pdf/F0165.pdf |
| Quick Change Floor/Pan Unit for Mouse | MED Associates Inc | ENV-005FPU-M | https://www.med-associates.com/product/quick-change-floorpan-unit-for-mouse/ |
| Small Tabletop Cabinet and Power Supply | MED Associates Inc | SG-6080D | https://www.med-associates.com/product/small-tabletop-cabinet-and-power-supply-120v-60-hz/ |
| Standalone Aversive Stimulator/Scrambler (115 V / 60 Hz) | MED Associates Inc | ENV-414S | https://www.med-associates.com/product/standalone-aversive-stimulatorscrambler-115-v-ac-60-hz/ |
| Standard Fear Conditioning Chamber | MED Associates Inc | VFC-008 | https://www.med-associates.com/product/standard-fear-conditioning-chamber/ |
| Training protocol VFC.pro | https://osf.io/4nkfq/?view_only=0640852a88544b239549462f9c21175b. | ||
| Video Fear Conditioning Package for Rat | MED Associates Inc | MED-VFC-SCT-R | https://www.med-associates.com/product/nir-video-fear-conditioning-system-for-rat/ |
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