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Methodenartikel

Ein neuartiges Pavlovian Fear Conditioning Paradigma zur Untersuchung von Einfrieren und Flugverhalten

6.7K Aufrufe

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DOI:

10.3791/61536

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5. Januar 2021

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Defensive Verhaltensreaktionen sind abhängig von Bedrohungsintensität, Nähe und Kontext der Exposition. Basierend auf diesen Faktoren haben wir ein klassisches Konditionierungsparadigma entwickelt, das klare Übergänge zwischen konditioniertem Einfrieren und Flugverhalten innerhalb einzelner Subjekte hervorruft. Dieses Modell ist entscheidend für das Verständnis der Pathologien, die an Angstzuständen, Panik und posttraumatischen Belastungsstörungen beteiligt sind.

Zusammenfassung

Angst- und Angstverhalten tragen wesentlich zum Überleben eines Organismus bei. Übertriebene abwehrende Reaktionen auf wahrgenommene Bedrohungen sind jedoch charakteristisch für verschiedene Angststörungen, die die häufigste Form psychischer Erkrankungen in den Vereinigten Staaten sind. Die Entdeckung der neurobiologischen Mechanismen, die für defensive Verhaltensweisen verantwortlich sind, wird bei der Entwicklung neuartiger therapeutischer Interventionen helfen. Pavlovian Angst Konditionierung ist ein weit verbreitetes Labor paradigma, um Angst-bezogenes Lernen und Gedächtnis zu studieren. Eine große Einschränkung der traditionellen Pavlovian Angst Konditionierung Paradigmen ist, dass das Einfrieren ist das einzige defensive Verhalten überwacht. Wir haben vor kurzem ein modifiziertes Pavlovian Fear Conditioning Paradigma entwickelt, das es uns ermöglicht, sowohl konditioniertes Einfrieren als auch Fluchtverhalten (auch als Flucht) Verhalten innerhalb einzelner Probanden zu studieren. Dieses Modell verwendet eine höhere Intensität Fußschocks und eine größere Anzahl von Paarungen zwischen dem konditionierten Stimulus und unkonditionierten Stimulus. Darüber hinaus nutzt dieses konditionierte Flugparadigma die serielle Darstellung von reinem Ton und weißen Rauschen-Hörreizen als konditionierten Stimulus. Nach der Konditionierung in diesem Paradigma zeigen Mäuse ein gefrierendes Verhalten als Reaktion auf den Tonreiz und Flugreaktionen während des weißen Rauschens. Dieses Konditionierungsmodell kann auf die Untersuchung von schnellen und flexiblen Übergängen zwischen Verhaltensreaktionen angewendet werden, die für das Überleben notwendig sind.

Einleitung

Angst ist eine evolutionär konservierte adaptive Antwort auf eine unmittelbare Bedrohung1,2. Während Organismen angeborene abwehrende Reaktionen auf eine Bedrohung besitzen, sind gelehrte Assoziationen entscheidend, um geeignete defensive Reaktionen auf Reize zu auslösen, die die Gefahr vorhersagen3. Dysregulation in Gehirnkreisen, die defensive Reaktionen steuern, trägt wahrscheinlich zu maladaptiven Reaktionen bei, die mit multiplen schwächenden Angststörungen verbunden sind, wie posttraumatische Belastungsstörung (PTSD), Panikstörung4und spezifische Phobien

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Protokoll

Die folgenden Schritte/Verfahren wurden in Übereinstimmung mit den institutionellen Richtlinien nach Genehmigung durch das Institutional Animal Care & Use Committee der Tulane University durchgeführt.

1. Zubereitung von Mäusen

  1. Verwenden Sie männliche und/oder weibliche erwachsene Mäuse im Alter zwischen 3-5 Monaten. In der vorliegenden Studie verwendeten wir männliche C57BL/6J-Mäuse, die vom Jackson Laboratory gewonnen wurden, aber jeder Mausstamm von einem seriösen Lieferanten kann verwendet werden.
  2. Mindestens eine Woche vor dem Experiment, beherbergen alle Mäuse einzeln auf einem 12:12 h Licht/Dunkel-Zyklus während der....

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Ergebnisse

Wie im Diagramm beschrieben (Abbildung 1A), beginnt die Sitzung mit der Vorbelichtung (Tag 1), gefolgt von Angstkonditionierung (Tage 2 und 3) und dann entweder Auslöschung oder Abruf (Tag 4).

Die Präsentationen des SCS in der Sitzung vor der Exposition (Tag 1) lösten bei den Mäusen keine Flug- oder Gefrierreaktion aus (Abbildung 2A-2B). Die Verhaltensanalyse während der Konditionierung (Tage 2 und 3) ergab, dass die .......

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Diskussion

Die beschriebenen Schall- und Schockparameter sind wichtige Elemente dieses Protokolls. Daher ist es wichtig, die Stoßamplitude und den Schalldruckpegel zu testen, bevor die Experimente beginnen. Fear-Konditionierungsstudien verwenden in der Regel 70-80 dB Schalldruckpegel und 0,1-1 mA Stoßintensität18; Die beschriebenen Parameter liegen somit innerhalb der Grenzen traditioneller Angstkonditionierungsparadigmen. In einem früheren CS-only-Kontrollexperiment (kein Fußschock) haben wir keine Flug- od.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde vom Louisiana Board of Regents durch den Board of Regents Support Fund (LEQSF(2018-21)-RD-A-17) und das National Institute of Mental Health der National Institutes of Health unter der Nummer R01MH122561 unterstützt. Der Inhalt liegt allein in der Verantwortung der Autoren und stellt nicht unbedingt die offizielle Meinung der National Institutes of Health dar.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Neutraler KontextPlexiglaszylinder 30 X 30 cm 
Angst-KonditionierungsboxMed Associates, Inc.VFC-00825 x 30 x 35 cm Abmessungen
Audiogenerator Med Associates, Inc.ANL-926 
SchockerMed Associates Inc.ENV-414SEdelstahl-Gitterlautsprecher
Med Associates, Inc.ENV-224AMGeeignet für reine Töne und weißes Rauschen 
C57/BL6J MäuseJackson Labor, USA664Alter 3-5 Monate
Cineplex Software (Editor/ Studio)PlexonCinePlex Studio v3.8.0Für Video-Tracking und Verhaltens-Scoring-Analyse
MedPC-Software VMed Associates, Inc.SOF-736
NeuroexplorerPlexonWird verwendet, um die in PlexonEditor
GraphPad Prism 8GraphPad Software, Inc. bewertetenVersion 8Software für statistische Analysen
Einfrierdaten zu extrahieren.

Referenzen

  1. Gross, C. T., Canteras, N. S. The many paths to fear. Nature Reviews Neuroscience. 13 (9), 651-658 (2012).
  2. LeDoux, J. Rethinking the Emotional Brain. Neuron. , (2012).
  3. Maren, S.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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