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Behavior

쥐에 대 한 확장 된 공포 컨디셔닝 프로토콜을 사용 하 여 공포 잠복

Published: August 22, 2020
doi:
10.3791/60537
, , , , , , , ,
1School of Psychology,Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 2Animal Behavior Laboratory,Fundación Universitaria Konrad Lorenz, 3Department of Psychology,Universidad de Los Andes, 4School of Veterinary Medicine, Animal Health Department,Universidad Nacional de Colombia, 5Department of Psychology,Troy University, 6Department of Neurobiology,University of Alabama at Birmingham

Summary

우리는 쥐에 있는 과잉 훈련 그리고 공포 잠양을 생성하는 확장된 공포 조정 프로토콜을 기술합니다. 이 프로토콜은 25톤 쇼크 페어링(즉, 과잉 교육)과 조건부 동결 응답의 비교와 함께 단일 교육 세션을 수반하며, 문맥 및 큐 테스트 중 48h(단기) 및 6주(장기)를 훈련후 수반합니다.

Abstract

정서적 기억은 주로 공포 조절 패러다임으로 연구되었습니다. 공포 컨디셔닝은 개인이 역경 사건과 그렇지 않으면 중립적 인 자극 사이의 관계를 배울 수있는 학습의 한 형태입니다. 정서적 기억을 공부하기 위한 가장 널리 이용된 절차는 쥐에 있는 공포 조정을 수반합니다. 이러한 작업에서, 무조건 자극 (미국)은 단일 또는 여러 세션에서 한 번 또는 여러 번 제시 된 풋 쇼크이며, 조건부 응답 (CR)은 동결된다. 이러한 절차의 버전에서, 라는 cued 공포 컨디셔닝, 톤 (조건된 자극, CS) 풋 쇼크와 쌍 (미국) 훈련 단계 동안. 첫 번째 테스트 중에 동물은 훈련이 일어난 것과 동일한 컨텍스트에 노출되며, 발충격과 톤이 없는 경우 동결 응답이 테스트됩니다(예: 컨텍스트 테스트). 두 번째 시험 동안, 동결은 문맥이 변경될 때 측정되며(예를 들어, 실험 챔버의 냄새와 벽을 조작하여) 발충격(즉, 큐 테스트)이 없는 상태에서 톤이 제시된다. 대부분의 공포 컨디셔닝 절차는 몇 가지 톤 쇼크 페어링을 수반한다 (예를 들어, 단일 세션에서 1-3 시험). 공포 인큐베이션 (즉, 공포 응답은 역경 이벤트 또는 조건된 자극에 추가 노출없이 시간이 지남에 따라 증가)라는 오래 지속되는 효과와 관련된 광범위한 수의 페어링 (즉, 과잉 교육)과 관련된 덜 일반적인 버전에 대한 관심이 증가하고 있습니다. 확장된 공포 컨디셔닝 작업은 다른 심리적 현상(예: 외상 후 스트레스 장애)과의 관계를 포함하여 두려움 잠복기의 행동 및 신경 생물학적 측면의 이해에 핵심이 되었습니다. 여기에서, 우리는 쥐에 있는 과잉 훈련 그리고 공포 잠양을 생성하는 확장한 공포 조정 프로토콜을 기술합니다. 이 프로토콜은 25톤 쇼크 페어링(즉, 과잉 교육)과 조건부 동결 응답의 비교와 함께 단일 교육 세션을 수반하며, 문맥 및 큐 테스트 중 48h(단기) 및 6주(장기)를 훈련후 수반합니다.

Introduction

메모리는 정보 수집, 통합(획득된 정보의 안정성 허용) 및 검색(통합 프로세스에 대한 증거) 등 다양한 단계를 포괄하는 심리과정입니다. 통합 단계에서는 새로운 시냅스 연결의 구축과 기존 연결 수정이 발생합니다. 이것은 이러한 변화에 대한 책임이있는 분자 및 생리적 사건이1,2에서발생하는 기간 동안의필요성을시사한다. 이러한 생리적 또는 분자 변화는 검색된 이벤트가 감정적으로 충전되는지 여부에 따라 달라집니다(즉, 정서적 기억). 예를 들어, 연구에 따르면 측면 핵 및 바소포측 편도체 복합체는 정서적 기억3,,4,5와5특히 관련이 있는 것으로 나타났다.

정서적 기억 현상은 주로 공포 컨디셔닝 패러다임5,,6로연구되었습니다. 공포 컨디셔닝은 개인이 역경 사건과 그렇지 않으면 중립적 인 자극7사이의 관계를 배울 수있는 학습의 한 형태입니다. 공포 컨디셔닝 패러다임은 편도체에 있는 분자, 세포 및 구조적인 변경을 생성합니다. 또한, 공포 컨디셔닝은 정서적 기억의 통합 및 검색 과정 동안 해마의 연결을 수정합니다.

공포 기억을 공부하기 위한 가장 일반적으로 사용되는 절차 중 하나는 쥐의 고전 (파블로비안) 컨디셔닝입니다. 이 절차는 일반적으로 발자국(미국)을 역경 자극으로 사용하며, 이는 하나 또는 여러 세션에서 한 번 또는 여러 번 전달됩니다. 이 절차에 노출된 쥐의 조절된 반응(CR)은 동결(즉, “호흡에 사용된 근육을 제외한 동물의 골격 근동의 일반화된 강장제 반응에 기인하는 일반화된부동성”). 이 응답은 컨텍스트 및 큐 테스트의 두 가지 유형에서 평가될 수 있습니다. 컨텍스트 테스트의 경우, 대상은 훈련 세션 중에 주어진 수의 풋쇼크를 겪은 다음 지정된 시간 동안 실험 챔버에서 제거됩니다. 시험 중에, 피험자는 훈련이 일어난 것과 동일한 맥락으로 반환되고, 동결의 다른 측정은 발자국(예: 기간, 백분율 또는 동결 에피소드의 빈도)의 부재에서 수집되고, 훈련 단계에서 확립된 기준 수준에 비해 수집됩니다. 두 번째 유형의 테스트, 큐 테스트의 경우, 자극(일반적으로 톤)은 훈련 단계(즉, 조건부 자극, CS)에서 풋쇼크와 결합된다. 훈련이 완료된 후, 동물은 정의된 시간 동안 훈련 컨텍스트에서 제거되고 수정된 컨텍스트(예: 벽과 다른 냄새가 다른 다른 실험 챔버)에 배치됩니다. 큐는 지정된 횟수를 제시하고 큐에 대한 동결 응답을 측정하고 훈련 중에 수집된 기준 수준에 비해 비교됩니다. 이 패러다임의 가장 일반적인 버전은 단일 교육 세션 동안 1~ 3톤의 톤 쇼크 페어링을 사용하고, 컨텍스트 및 큐 테스트가 몇 시간 또는 며칠 후에 수행되었습니다.

다른 덜 자주 구현 된 공포 컨디셔닝 절차는 종종 초과 훈련 절차8이라고불리는 광범위한 충격 큐 페어링 (즉, 예 : 예 : 예 : 예 : 예 : 예 : 예 : 시험)을 포함합니다. 이러한 작업에 대한 관심이 증가하는 것은 공포 인큐베이션(즉, 조건부 공포 응답이 시간이 지남에 따라 증가)99,10,,11에관한 것이다. 이러한 과잉 훈련 절차의 예로는 10개 세션에 걸쳐 배포된 100개의 톤 쇼크 페어링의 교육 단계가 수반되며, 그 다음에는 48시간 및 30일 후11,,12일 후에 실시된 컨텍스트 및 큐 테스트가뒤따릅니다. Maren (1998)은 며칠 에 걸쳐 광범위한 교육 확산을 피하기 위해 25 개의 페어링8과함께 단일 세션에서 과잉 교육을 확립하고 최적화 할 수 있다고보고했습니다. 잠복기 효과는 훈련 후 31 일 테스트 쥐에 조건부 공포의 상당히 높은 수준에서 입증된다, 후 테스트 쥐에 비해 48 시간. 확장된 공포 조절 작업은 다른 심리적 현상(예를 들어, 지연된 발병 후 외상 후 스트레스 장애)과의 관계를 포함하여, 근본적인 공포 잠복의 근본적인 행동 및 신경생물학적 측면의 이해를 위한 열쇠가 되었습니다 (예를 들어, 지연된 개시 후 외상 후 스트레스 장애)11,,12,,13.

여기에서, 우리는 쥐에 있는 과잉 훈련 그리고 공포 잠양을 유도하는 확장한 공포 조정 프로토콜을 기술합니다. 교육11의며칠을 필요로 다른 패러다임과 는 달리, 현재 프로토콜은 단일 교육 세션8에초점을 맞추고있다. 우리는 25 톤 충격 쌍을 사용하여 48 h 후에 실시 된 테스트와 비교하여 교육 후 6 주 동안 진행된 컨텍스트 및 큐 테스트 중에 더 높은 조건부 동결 응답을 생성했습니다.

Protocol

다음 프로토콜은 Fundación Universitaria 콘라드 로렌츠 (IACUC-KL)의 기관 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었다. 국제동물권연맹(1989년)이 발행한 동물권 의 보편적 선언과 ICLAS가 발행한 동물 실험의 윤리적 원칙이 존중되었다. 1. 주제 준비 남성 성인 위스타 쥐(n = 12)를 선택합니다. 교육 및 테스트 프로토콜이 시작되기 전에 3 일간의 적응을 위해 케이지 당 4 명으로 ?…

Representative Results

트레이닝 세션의 상이한 단계에서 동결 시간의 백분율의 변화는 부양t 테스트(표1)를사용하여 모든 과목(n=12)에 대해 분석하였다. 동물은 훈련 세션의 첫 3 분 동안 실험 챔버를 탐색하고 (프로토콜의 첫 날), 어떤 톤이나 충격이 전달되지 않는 시간 (즉, 기준선-BL). 도 2A에도시된 바와 같이, 후속 25톤 쇼크페어링(M = 48.88) 동안 동…

Discussion

현재 확장된 공포 조절 프로토콜은 짧고(48시간) 및 장기 기간(6주)에 걸쳐 정서적 기억을 평가하는 효율적이고 타당한 방법입니다. 따라서, 프로토콜은 쥐에 있는 과잉 훈련 및 공포 잠복기 현상을 공부할 수 있습니다. 이 프로토콜의 다른 장점 중 에는 다음과 같습니다. 컨텍스트 및 큐 조작에 걸쳐 두 지연(48시간 및 6주)의 차등 효과를 식별할 수 있는 두 가지 유형의 메모리 테스트(즉 컨텍스트 ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 연구에 대한 재정 지원은 Fundación Universitaria 콘라드 로렌츠에 의해 제공되었다 – 보조금 번호 9IN15151. 저자는 콘라드 로렌츠 대학의 커뮤니케이션 부서에 비디오, 특히 나탈리아 리베라와 안드레스 세라노 (프로듀서)를 녹화하고 편집하는 데 도움을 주셔서 감사합니다. 또한, 니콜 프폴러-사도프스키와 루시아 메디나는 원고에 대한 자신의 의견에 대한, 요한나 바레로, 코포라시온 대학 이베로 아메리카나에서 딘, 제도적 협력을 위해. 저자는 이해상충이 없습니다.

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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References

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Acevedo-Triana, C., Rico, J. L., Ortega, L. A., Cardenas, M. A. N., Cardenas, F. P., Rojas, M. J., Forigua-Vargas, J. C., Cifuentes, J., Hurtado-Parrado, C. Fear Incubation Using an Extended Fear-Conditioning Protocol for Rats. J. Vis. Exp. (162), e60537, doi:10.3791/60537 (2020).
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