Hier beschrijven we de gedetailleerde methodologie vereiste stress-enhanced angst leren (SEFL) experimenten, een preklinische model van posttraumatische stress-stoornis, in zowel de ratten en muizen. Het model maakt gebruik van aspecten van Pavlov angst conditionering en bevriezing als een index van verbeterde angst in knaagdieren.
Angst-gedrag zijn belangrijk om te overleven, maar onevenredig hoge niveaus van angst kunnen vergroten de kwetsbaarheid voor het ontwikkelen van psychiatrische stoornissen zoals post-traumatische stressstoornis (PTSS). Om te begrijpen de biologische mechanismen van angst disregulatie in PTSS, is het belangrijk om te beginnen met een geldige diermodel van de stoornis. Dit protocol beschrijft de methodologie vereiste stress-enhanced angst leren (SEFL) experimenten, een preklinische model van PTSS, bij zowel de ratten en muizen. SEFL is ontwikkeld om de kritieke aspecten van PTSS, met inbegrip van lange termijn sensibilisatie van angst leren veroorzaakt door een acute stressor recapituleren. SEFL aspecten van het gebruik van Pavlov angst conditionering, maar produceert een aparte en robuuste gesensibiliseerde angst reactie veel groter dan normale voorwaardelijke angstreacties. De trauma-procedure hiervoor is het plaatsen van een knaagdier in een kamer met airconditioning en het beheer van de 15 unsignaled schokken willekeurig verdeeld meer dan 90 minuten (voor rat experimenten; voor de muis experimenten, 10 unsignaled schokken willekeurig verdeeld meer dan 60 minuten worden gebruikt) . Op dag 2, worden knaagdieren geplaatst in een roman conditioning context waar zij ontvangen een enkele schok; dan op dag zijn 3 ze zoals op dag 2 terug in dezelfde context geplaatst en getest voor veranderingen in de bevriezing niveaus. Knaagdieren dat eerder is ontvangen als het trauma display verbeterd niveaus te bevriezen op de dag van de test in vergelijking met degenen die geen schokken op de eerste dag ontvangen. Dus, met dit model, een enkele zeer stressvolle ervaring (het trauma) produceert extreme angst van de stimuli die de traumatische gebeurtenis is gekoppeld.
Angst is een kritische gedrag om te overleven, waardoor individuen om te herkennen en te reageren op bedreigingen. Echter kunnen overdreven angstreacties bijdragen tot de ontwikkeling van psychiatrische stoornissen zoals post-traumatische stressstoornis (PTSS). Een kenmerk van PTSS is een overdreven reactie op milde stressoren, met name die doet denken aan de oorspronkelijke trauma, en een neiging tot het ontwikkelen van nieuwe angsten1,2. In het laboratorium, wordt angst vaak gemeten door middel van bevriezing van gedrag, dat een betrouwbare en ethologically geldig index van angst in mensen en knaagdieren3,4 is. Terwijl het is bekend dat PTSS disregulatie van angst en verbeterde angst expressie met zich meebrengt, is er een gebrek aan robuuste diermodellen van PTSS, die betrouwbaar deze augmented angst reactie op een relatief onschuldige prikkel vangen.
Dit protocol biedt de gedetailleerde methodologie vereiste stress-enhanced angst leren (SEFL) experimenten, een betrouwbaar en robuust preklinische model van PTSS, bij zowel de ratten en muizen. SEFL maakt gebruik van aspecten van Pavlov angst conditionering, maar het produceert verschillende antwoorden van de normale vreesconditionering en recapituleert de verbeterde angst volgende traumatische stress waargenomen bij PTSS-patiënten5,6. In dit model, een enkele zeer stressvolle ervaring (waarnaar hier als trauma) leidt tot blijvende gedragsveranderingen, inclusief extreme angst van stimuli de traumatische gebeurtenis is gekoppeld, toegenomen angst, verhoogd schrikken reactiviteit en gewijzigd glucocorticoide signalering7,8. Het grote kenmerk van SEFL is dat na blootstelling aan een traumatische stressor (een reeks van unsignaled schokken) in een verschillende context, dieren vertonen een overdreven angst reactie op een milde stressor (bv., een enkele schok) in een andere context. Nog belangrijker is, is het SEFL-effect niet te wijten aan de generalisatie van de context van het trauma aan de nieuwe context of grotere schok gevoeligheid5. In ons model, we doelbewust gebruik maken van procedures die een generalisatie naar een nieuwe context zoals verschillende vervoers-, geur- en raster patroon van de vloer te verminderen. Dus, in tegenstelling tot normale vreesconditionering, SEFL is een niet-associatieve proces dat leidt tot een nieuwe angst leren die onevenredig betrekking heeft op de ecologische signalen niet rechtstreeks verband houden met de traumatische ervaring. Uitgebreide werk laat zien dat een 90 minuten durende sessie met 15 onvoorspelbare schokken in ratten (of een 60-minuten sessie met 10 onvoorspelbare schokken bij muizen) een langdurige sensibilisatie van vreesconditionering samen met verhoogde angst induceert en disregulatie in het circadiane ritme van basale corticosterone. In tegenstelling, pre blootstelling aan één footshock niet produceren SEFL9. Bovendien kunnen SEFL betrouwbaar worden gebruikt in zowel ratten en muizen.
Vandaar, is het SEFL model van PTSS is een krachtig hulpmiddel voor het sonderen van de biologische mechanismen die betrokken zijn bij PTSS pathofysiologie. Met behulp van SEFL, kunnen onderzoekers bestuderen hoe de blootstelling aan een trauma kan invloed hebben op toekomstige angst leren. Bovendien, kan dit model bruikbaar zijn voor het onderzoeken van de specifieke cellulaire en moleculaire mechanismen die betrokken kunnen zijn bij het reguleren van verbeterde angst expressie zoals waargenomen in PTSS.
SEFL is een robuuste gedrags model van PTSS die kan worden gerecapituleerd in muizen en ratten en kan worden gebruikt voor het bestuderen van de gesensibiliseerde angstreacties die kenmerkend zijn voor PTSS. Na traumatische stress weergeven knaagdieren een verhoogde angst reactie in een duidelijk andere context pas nadat die context is gekoppeld aan een milde stressor die als een herinnering aan een traumatische ervaring dient. Na de traumatische stress Toon knaagdieren is niet verwonderlijk dat hoge niveaus van angst to…
The authors have nothing to disclose.
Dit werk werd gefinancierd door nationale Instituut van gezondheid R01AA026530 (MSF), Staglin centrum voor hersenen en gedrags gezondheid (MSF), NRSA-F32 MH10721201A1 NARSAD 26612 (AKR) en NSF DGE-1650604 (SG).
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 |