Summary

恐怖のストレス強化学習、心的外傷後ストレス障害の堅牢な齧歯動物モデル

Published: October 13, 2018
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Summary

ここで応力が強化された恐怖 (特性的自己) を学習実験ラット ・ マウスでの心的外傷後ストレス障害の臨床モデルを実施に必要な詳細な方法論について述べる。モデルは、エアコンと齧歯動物で強化された恐怖の指標として凍結パブロフ恐怖の側面を利用しています。

Abstract

恐怖行動は生存のための重要ですが、恐怖の不釣合いに高いレベルは、心的外傷後ストレス障害 (PTSD) などの精神疾患を開発するため脆弱性を高めることができます。恐怖時心的外傷後ストレスの生物学的メカニズムを理解するには、障害の有効な動物モデルから開始することが重要です。このプロトコルでは、応力が強化された恐怖 (特性的自己) を学習実験、ラットおよびマウスの PTSD の臨床モデルを行うに必要な方法について説明します。特性的自己は、PTSD、急性ストレッサーによって引き起こされる恐怖学習の長期的な感作性などの重要な側面を要約する開発されました。パブロフの特性的自己を使用して側面の恐怖がはっきりと堅牢な鋭敏化恐怖応答通常条件恐怖反応よりはるかに大きい。外傷プロシージャ、エアコン室の齧歯類を配置し、90 分以上をランダムに分散 15 カメラベース ショックを管理する (ラット実験; マウス実験では、10 この 60 分以上をランダムに分散するショックを使用).2 日目、齧歯動物は、コンテキストをエアコン小説シングル ショック; 受けるその後、日に 3 が 2 日目に、同じコンテキストで再配置およびテスト凍結のレベルの変化を。受けた外傷表示齧歯動物には、試験日は最初の日にショックを受けてないものに比べて凍結のレベルが強化されています。したがって、このモデルでは、単一の高い緊張に満ちた経験 (外傷) に外傷性のイベントに関連付けられている刺激の極度の恐怖が生成されます。

Introduction

恐怖は、個人が認識し、脅威に対応するを有効にする、生存のための重要な動作です。しかし、誇張された恐怖反応は、心的外傷後ストレス障害 (PTSD) などの精神疾患の開発に貢献できます。PTSD の特性の 1 つは、特にそれらの元の外傷と新しい恐怖1,2を開発する傾向を連想させる穏やかなストレスに対する過剰な反応です。研究室では、恐怖はしばしば凍結挙動、人間および齧歯動物の3,4恐怖の信頼性と ethologically の有効なインデックスであるによって測定されます。それは恐怖と強化された恐怖表現の不全、PTSD を含む知られている、比較的無害な刺激にこの拡張恐怖反応を確実にキャプチャ PTSD の堅牢な動物モデルの欠乏があります。

このプロトコルは、ラットおよびマウスの ptsd、信頼性と堅牢な前臨床モデル ストレスが強化された恐怖 (特性的自己) を学習実験を実施に必要な詳細な方法論を提供します。特性的自己は、パブロフ恐怖のエアコン、まだそれは通常恐怖条件付けから異なる応答を生成し、次の心的外傷後ストレス PTSD 患者5,6において強化された恐怖を繰り返すの側面を利用しています。このモデルでは、(外傷としてここに呼ばれる) 単一の高い緊張に満ちた経験をリード持続的行動の変化、刺激の極度の恐怖を含む外傷性のイベントに関連付けられている、不安を増加、驚愕反応を増加、変更グルココルチコイドは、78をシグナリングします。特性的自己の主要な機能が異なるコンテキストで外傷性ストレッサー (カメラベースのショックのシリーズ) へ以下の曝露動物を示す軽度のストレッサーに誇張された恐怖応答 (e.g。、シングル ショック) 別のコンテキストで。重要なは、特性的自己効果は外傷のコンテキストから新しい文脈または増加し衝撃感度5に汎化のためではないです。意図的に我々 のモデルで、異なるトランスポート、臭気およびグリッド床パターンなど新規コンテキストに任意の一般化を減らすプロシージャを利用します。したがって、通常の恐怖のエアコン、特性的自己は過度に外傷性の経験に直接関連付けられている環境のキューに関連付けられている新しい恐怖学習につながる非連想処理です。広汎な仕事はラット (またはマウスで 10 の予測不可能なショックを含む単一の 60 分セッション) 15 予測不可能なショックを含む単一の 90 分セッションが増加不安と共に恐怖条件付けの長期的な感作を誘導することを示していて、基底コルチコステロン概日リズムで調節。対照的に、単一露光前フット ショックを作り出さない特性的自己9。さらに、特性的自己は、ラットとマウスの両方で確実に利用できます。

したがって、心的外傷後ストレスの特性的自己モデルは PTSD の病態に関与する生物学的メカニズムをプロービングのための強力なツールです。特性的自己を使用して、研究者は外傷への暴露が将来の不安学習に与える影響を調べることができます。さらに、このモデルは、PTSD に見られる強化された恐怖の発現の調節に関与する可能性があります特定の細胞および分子メカニズムを調査することができます。

Protocol

1 科目 ラット 標準ラット ケージ、古い、単一建物約 90 日になったときに到着するラットを注文します。注: グループ住宅は、特に次の圧力の露出ホーム檻の中の動物間の相互作用の変動を生成する、単一の住宅はお勧めです。特性的自己は、雄および雌ラット、ロング ・ エヴァンスとスプレイグ ラット、および 19 日古い7,10とし…

Representative Results

外傷コンテキスト テスト 2 日目の結果は、図 1のとおりです。トラウマ状態で動物が A なしの外傷コントロールに比べて外傷コンテキストに恐怖の獲得を示すコンテキストで凍結の大幅に高いレベルを示した [ラット: F(1,17) = 23.58、p < 0.01; マウス: F(1, 14) = 666.50, p< 0.0001]。3 日目の小説においてシングル ショックは図 …

Discussion

特性的自己は、心的外傷後ストレスはラットとマウスの両方で要約することができますし、PTSD を特徴づける鋭敏化の恐怖反応を研究するための堅牢な行動モデルです。次の心的外傷後ストレス、齧歯動物そのコンテキストは、以前の外傷体験のリマインダーとして機能する穏やかなストレッサーとペア後のみ異なるコンテキストで増加恐怖応答をショーします。次の心的外傷後ストレスの?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作業によって国立研究所の健康 R01AA026530 (MSF) Staglin センター脳と行動健康 (MSF)、NRSA F32 MH10721201A1、NARSAD 26612 (AKR) NSF DGE 1650604 (SG) 資金を供給されました。

Materials

Fear Conditioning Chamber for Low Profile Floors Med Associates Inc. VFC-008-LP Fear conditioning chamber
Sound Attenuating Cubicle Med Associates Inc. NIR-022SD Sound-attentuaing cubicle to prevent intrusion of outside noise
NIR/White Light Control Box Med Associates Inc. NIR-100VR Light control box capable of delivering white and near-infrared light
NIR VFC Light Box Med Associates Inc. NIR-100L2 White overhead houselight
Windex Original Glass Cleaner Windex Solution for cleaning and scenting fear conditioning chambers between animals
Acetic acid Fisher Scientific A38-212 Solution for cleaning and scenting fear conditioning chambers between animals
A-Frame Chamber Insert Med Associates Inc. ENV-008-IRT Black Plexiglas triangular insert to differentiate internal layout of Contexts A and B
Curved Wall Insert Med Associates Inc. VFC-008-CWI White plastic sheet to differentiate internal layout of Contexts A and B
Low Profile Contextual Grid Floor with 1/8" Grid Rods for Mouse Med Associates Inc. VFC-005A Flat grid floor for mice
Low Profile Contextual Grid Floor with Alternating 1/8" & 3/16" Grid Rods Mouse Med Associates Inc. VFC-005-S Staggered grid floor for mice
Low Profile Contextual Grid Floor with 1/8" Staggered Grid Rods for Mouse Med Associates Inc. VFC-005A-L Alternating grid floor for mice
Low Profile Contextual Grid Floor with 3/16" Grid Rods for Rat Med Associates Inc. VFC-005 Flat grid floor for rats
Low Profile Contextual Grid Floor with Alternating 3/16" & 3/8" Grid Rods Med Associates Inc. VFC-005-L Alternating grid floor for rats
Low Profile Contextual Grid Floor with 3/16" Staggered Grid Rods for Rat Med Associates Inc. VFC-005-S Staggered grid floor for rats
Metal pans Med Associates Inc. Metal pans to catch droppings underneath grid floors
Standalone Aversive Stimulator/Scrambler Med Associates Inc. ENV-414S Shock generator and scrambler for footshock delivery
Multimeter Fluke 87-5 Tool for measuring footshock amplitude
VideoFreeze Software Med Associates Inc. SOF-843 VideoFreeze software for controlling shock delivery
High Speed Firewire Monochrome Video Camera Med Associates Inc. VID-CAM-MONO-4 Video camera capable of recording in near-infrared light

References

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Cite This Article
Rajbhandari, A. K., Gonzalez, S. T., Fanselow, M. S. Stress-Enhanced Fear Learning, a Robust Rodent Model of Post-Traumatic Stress Disorder. J. Vis. Exp. (140), e58306, doi:10.3791/58306 (2018).

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