Trace paura condizionata in topi
Summary
Nel seguente esperimento si descrive un protocollo per la traccia di paura condizionata nei topi. Questo tipo di memoria associativa comprende un periodo di traccia che separa lo stimolo neutro e lo stimolo incondizionato.
Abstract
In questo esperimento presentiamo una tecnica per misurare l'apprendimento e la memoria. Nel protocollo di condizionamento trace paura presentato qui ci sono cinque abbinamenti tra uno stimolo neutro e uno stimolo incondizionato. C'è un periodo di traccia di 20 secondi che separa ogni prova condizionata. Sul seguente congelamento giorno viene misurata durante la presentazione dello stimolo condizionato (CS) e il periodo di analisi. Il terzo giorno è prevista una prova 8 min per misurare memoria contestuale. I risultati sono rappresentativi di topi che sono stati presentati con lo stimolo incondizionato avversivo (shock) rispetto ai topi che hanno ricevuto le presentazioni di tono, senza lo stimolo incondizionato. Trace condizionamento alla paura è stato utilizzato con successo per rilevare i deficit e miglioramenti di apprendimento e memoria sottili nei topi che non si trovano con altri metodi di condizionamento alla paura. Questo tipo di paura condizionata è ritenuta essere dipendente connessioni tra la corteccia prefrontale mediale e l'ippocampo. Una polemica attuale è se questo metodo si crede di essere amigdala-indipendente. Pertanto, è necessario un altro test di condizionamento paura per esaminare apprendimento e memoria effetti amigdala-dipendenti, ad esempio attraverso il ritardo condizionamento alla paura.
Introduction
In condizionamento alla paura uno stimolo neutro (NS) è accoppiato con uno stimolo incondizionato aversivo (US). Il NS è normalmente un tono e diventa uno stimolo condizionato (CS), attraverso abbinamenti ripetuti con gli Stati Uniti. Il CS può quindi provocare una risposta condizionata (CR), come il congelamento, in assenza del aversive US. Una paura protocollo condizionata comunemente usato è il ritardo condizionata. In questo protocollo l'insorgenza della NS e Stati Uniti è contiguo o con qualche sovrapposizione nella presentazione dello stimolo. Anche se il ritardo condizionamento alla paura è uno dei tipi più comunemente usati di temporale condizionata associativa, ci sono molti altri tipi di condizionamento associativo modalità temporali: il condizionamento simultanea, di condizionamento all'indietro, e la traccia di condizionamento 1. Nella traccia di paura condizionata c'è un intervallo libero da stimolo tra NS e gli Stati Uniti di alcuni secondi con un conseguente periodo di "traccia".
Diversi studi hanno riportato deficits in traccia paura condizionata quando le lesioni neurotossiche sono prodotte nelle strutture che l'input nei ippocampo 2-5 o quando gli agenti farmacologici sono usati per bloccare la funzione del recettore nell'ippocampo. Lesione ai risultati ippocampo in deficit nella traccia di condizionamento e condizionamento contestuale, ma non compromette il ritardo condizionamento alla paura 8. Ci sono molti vantaggi di utilizzare trace fear conditioning. Il protocollo condizionata paura può essere realizzato in un periodo di test di tre giorni e permette memoria ippocampo-dipendente che non è spazialmente dipendente. Tracciare paura condizionata può essere usata come test complementare al labirinto ad acqua di Morris, prova romanzo riconoscimento di oggetti, o altri test del labirinto a indagare memoria ippocampo-dipendente.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ci sono stati diversi studi che hanno chiarito i circuiti neurali che sottende traccia paura condizionata. Trace condizionamento alla paura si ritiene di coinvolgere il CA1 dell'ippocampo 12-14. Vi sono anche prove che la corteccia prefrontale mediale (mPFC) gioca un ruolo importante nella traccia occhiolino condizionata 15 e il mPFC è stato trovato per essere coinvolti in traccia paura condizionata. Uno studio ha trovato che i neuroni mPFC forniscono attività sostenuta durante il periodo di …
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è supportato da una concessione Research Council Baylor University e da un assegno di ricerca della Fondazione Epilessia.
Materials
| FreezeFrame | Coulbourn | ||
| 30% Isopropanol | Purchase 90% isopropanol and dilute it down to 30% | ||
| 70% Ethanol | |||
| Amp-meter | Med-Associates | ENV-420 | Windows XP, Vista, and 7 Compatible (32-bit only) |
| Digital Sound Level Meter | 33-2055 | ||
| Vanilla Extract | McCormick Pure Vanilla Extract | ||
| Sticky Notes | Post-it | 3X3 inch |
Referenzen
- Powell, R. A., Honey, P. L., Symbaluk, D. G. . Introduction to learning and behavior. , .
- Tsaltas, E., Preston, G. C., Gray, J. A. The effects of dorsal bundle lesions on serial and trace conditioning. Behav. Brain Res. 10, 361-374 (1983).
- McAlonan, G. M., Dawson, G. R., Wilkinson, L. O., Robbins, T. W., Everitt, B. J. The effects of AMPA-induced lesions of the medial septum and vertical limb nucleus of the diagonal band of Broca on spatial delayed non-matching to sample and spatial learning in the water maze. Eur. J. Neurosci. 7, 1034-1049 (1995).
- Chowdhury, N., Quinn, J. J., Fanselow, M. S. Dorsal hippocampus involvement in trace fear conditioning with long, but not short, trace intervals in mice. Behav. Neurosci. 119, 1396-1402 (2005).
- Quinn, J. J., Oommen, S. S., Morrison, G. E., Fanselow, M. S. Post-training excitotoxic lesions of the dorsal hippocampus attenuate forward trace, backward trace, and delay fear conditioning in a temporally specific manner. Hippocampus. 12, 495-504 (2002).
- Misane, I., et al. Time-dependent involvement of the dorsal hippocampus in trace fear conditioning in mice. Hippocampus. 15, 418-426 (2005).
- Quinn, J. J., Loya, F., Ma, Q. D., Fanselow, M. S. Dorsal hippocampus NMDA receptors differentially mediate trace and contextual fear conditioning. Hippocampus. 15, 665-674 (2005).
- McEchron, M. D., Bouwmeester, H., Tseng, W., Weiss, C., Disterhoft, J. F. Hippocampectomy disrupts auditory trace fear conditioning and contextual fear conditioning in the rat. Hippocampus. 8, 638-646 (1998).
- Wiltgen, B. J., Sanders, M. J., Ferguson, C., Homanics, G. E., Fanselow, M. S. Trace fear conditioning is enhanced in mice lacking the delta subunit of the GABAA receptor. Learn. Mem. 12, 327-333 (2005).
- Davis, R. R., et al. Genetic basis for susceptibility to noise-induced hearing loss in mice. Hear. Res. 155, 82-90 (2001).
- Zheng, Q. Y., Johnson, K. R., Erway, L. C. Assessment of hearing in 80 inbred strains of mice by ABR threshold analyses. Hear. Res. 130, 94-107 (1999).
- Moyer, J. R., Thompson, L. T., Disterhoft, J. F. Trace eyeblink conditioning increases CA1 excitability in a transient and learning-specific manner. 16, 5536-5546 (1996).
- Leuner, B., Falduto, J., Shors, T. J. Associative memory formation increases the observation of dendritic spines in the hippocampus. J. Neurosci. 23, 659-665 (2003).
- McEchron, M. D., Disterhoft, J. F. Hippocampal encoding of non-spatial trace conditioning. Hippocampus. 9, 385-396 (1999).
- McLaughlin, J., Skaggs, H., Churchwell, J., Powell, D. A. Medial prefrontal cortex and pavlovian conditioning: trace versus delay conditioning. Behav. Neurosci. 116, 37-47 (2002).
- Runyan, J. D., Moore, A. N., Dash, P. K. A role for prefrontal cortex in memory storage for trace fear conditioning. J. Neurosci. 24, 1288-1295 (2004).
- Gilmartin, M. R., McEchron, M. D. Single neurons in the medial prefrontal cortex of the rat exhibit tonic and phasic coding during trace fear conditioning. Behav. Neurosci. 119, 1496-1510 (2005).
- Crow, T., Xue-Bian, J. J., Siddiqi, V., Kang, Y., Neary, J. T. Phosphorylation of mitogen-activated protein kinase by one-trial and multi-trial classical conditioning. J. Neurosci. 18, 3480-3487 (1998).
- Martin, K. C., et al. MAP kinase translocates into the nucleus of the presynaptic cell and is required for long-term facilitation in Aplysia. Neuron. 18, 899-912 (1997).
- Crestani, F., et al. Trace fear conditioning involves hippocampal alpha5 GABA(A) receptors. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99, 8980-8985 (2002).
- Crestani, F., et al. Decreased GABAA-receptor clustering results in enhanced anxiety and a bias for threat cues. Nat. Neurosci. 2, 833-839 (1999).
- Moore, M. D., et al. Trace and contextual fear conditioning is enhanced in mice lacking the alpha4 subunit of the GABA(A) receptor. Neurobiol. Learn. Mem. 93, 383-387 (2010).
- Cushman, J. D., Moore, M. D., Jacobs, N. S., Olsen, R. W., Fanselow, M. S. Behavioral pharmacogenetic analysis on the role of the alpha4 GABA(A) receptor subunit in the ethanol-mediated impairment of hippocampus-dependent contextual learning. Alcohol Clin. Exp. Res. 35, 1948-1959 (2011).
- Raybuck, J. D., Lattal, K. M. Double dissociation of amygdala and hippocampal contributions to trace and delay fear conditioning. PLoS ONE. 6, (2011).
- Kwapis, J. L., Jarome, T. J., Schiff, J. C., Helmstetter, F. J. Memory consolidation in both trace and delay fear conditioning is disrupted by intra-amygdala infusion of the protein synthesis inhibitor anisomycin. Learn. Mem. 18, 728-732 (2011).
- Gilmartin, M. R., Kwapis, J. L., Helmstetter, F. J. Trace and contextual fear conditioning are impaired following unilateral microinjection of muscimol in the ventral hippocampus or amygdala, but not the medial prefrontal cortex. Neurobiol. Learn. Mem. 97, 452-464 (2012).
- Baysinger, A. N., Kent, B. A., Brown, T. H. Muscarinic receptors in amygdala control trace fear conditioning. PLoS ONE. 7, (2012).
- Wanisch, K., Tang, J., Mederer, A., Wotjak, C. T. Trace fear conditioning depends on NMDA receptor activation and protein synthesis within the dorsal hippocampus of mice. Behav. Brain. 157, 63-69 (2005).
- Smith, D. R., Gallagher, M., Stanton, M. E. Genetic background differences and nonassociative effects in mouse trace fear conditioning. Learn. Mem. 14, 597-605 (2007).
- Rudy, J. W., O’Reilly, R. C. Contextual fear conditioning, conjunctive representations, pattern completion, and the hippocampus. Behav. Neurosci. 113, 867-880 (1999).
- Wiltgen, B. J., Sanders, M. J., Anagnostaras, S. G., Sage, J. R., Fanselow, M. S. Context fear learning in the absence of the hippocampus. J. Neurosci. 26, 5484-5491 (2006).
- Reijmers, L. G., Perkins, B. L., Matsuo, N., Mayford, M. Localization of a stable neural correlate of associative memory. Science. 317, 1230-1233 (2007).
- Huerta, P. T., Sun, L. D., Wilson, M. A., Tonegawa, S. Formation of temporal memory requires NMDA receptors within CA1 pyramidal neurons. Neuron. 25, 473-480 (2000).
- Jacobs, N. S., Cushman, J. D., Fanselow, M. S. The accurate measurement of fear memory in Pavlovian conditioning: Resolving the baseline issue. J. Neurosci. Methods. 190, 235-239 (2010).
