Qui descriviamo la metodologia dettagliata richiesta per condurre esperimenti di apprendimento (SEFL) paura lo stress-aumentata, un modello preclinico di disturbo da stress post-traumatico, in topi e ratti. Il modello utilizza aspetti della paura pavloviano condizionata e congelamento come indice di maggiore paura nei roditori.
Comportamenti di paura sono importanti per la sopravvivenza, ma sproporzionatamente alti livelli di paura può aumentare la vulnerabilità per lo sviluppo di disturbi psichiatrici come il disturbo da stress post-traumatico (PTSD). Per comprendere i meccanismi biologici della disregolazione di paura nel PTSD, è importante iniziare con un valido modello animale della malattia. Questo protocollo descrive la metodologia necessaria per condurre esperimenti di apprendimento (SEFL) paura lo stress-aumentata, un modello preclinico di PTSD, in topi e ratti. SEFL è stato sviluppato per ricapitolare gli aspetti critici di PTSD, tra cui la sensibilizzazione a lungo termine dell’apprendimento di timore causato da un fattore di sforzo acuto. SEFL usi aspetti di pavloviano paura condizionata ma produce una risposta di paura sensibilizzati distinti e robusto molto più grande di risposte normale paura condizionale. La procedura di trauma comporta immissione un roditore in una camera condizionata e amministrazione 15 scosse non segnalati distribuiti casualmente più di 90 minuti (per gli esperimenti del ratto; per gli esperimenti del mouse, 10 non segnalato scosse in modo casuale distribuiti oltre 60 minuti sono utilizzati) . Il giorno 2, roditori sono collocati in un contesto di condizionamento novello dove ricevono un monoammortizzatore; poi, il giorno 3 sono collocati indietro nello stesso contesto come il giorno 2 e testati per i cambiamenti nei livelli di congelamento. Roditori che precedentemente ha ricevuto il display di trauma ha migliorato i livelli di congelamento il giorno dell’esame rispetto a quelli che hanno ricevuto non urti il primo giorno. Così, con questo modello, una singola esperienza altamente stressante (il trauma) produce paura estrema degli stimoli associati all’evento traumatico.
La paura è un comportamento critico per la sopravvivenza, che permette di riconoscere e rispondere alle minacce. Tuttavia, le risposte di timore esagerato possono contribuire allo sviluppo di disturbi psichiatrici come il disturbo da stress post-traumatico (PTSD). Una caratteristica del PTSD è una risposta esagerata ai fattori di sforzo delicati, particolarmente quelli che ricordano il trauma originale e una tendenza a sviluppare nuove paure1,2. In laboratorio, paura è spesso misurata attraverso congelamento di comportamento, che è un indice affidabile ed etologico valido di paura in esseri umani e roditori3,4. Mentre è noto che il PTSD coinvolge dysregulation di paura e timore avanzata espressione, c’è una mancanza di robusti modelli animali di PTSD che catturano in modo affidabile questa paura aumentata risposta ad uno stimolo relativamente innocuo.
Questo protocollo fornisce la metodologia dettagliata richiesta per condurre esperimenti di apprendimento (SEFL) paura lo stress-aumentata, un affidabile e robusto modello preclinico di PTSD, in topi e ratti. SEFL utilizza aspetti di pavloviano paura condizionata, eppure produce le risposte distinte da normale paura condizionata e ricapitola il timore maggiore stress traumatico seguente osservata nel PTSD pazienti5,6. In questo modello, un’unica esperienza altamente stressante (indicata qui come trauma) conduce a durature, cambiamenti comportamentali, tra cui paura estrema di stimoli associati all’evento traumatico, aumentato l’ansia, aumentata reattività dello startle e alterato glucocorticoide segnalazione7,8. La caratteristica principale di SEFL è che dopo l’esposizione a un fattore di stress traumatico (una serie di shock non segnalato) in un contesto distinto, animali mostrano una timore esagerato in risposta ad un fattore di sforzo lieve (ad es., un singolo colpo) in un contesto diverso. D’importanza, l’effetto SEFL non è dovuto la generalizzazione dal contesto del trauma per il contesto romanzo o scossa maggiore sensibilità5. Nel nostro modello, utilizziamo espressamente le procedure che riducono qualsiasi generalizzazione a un contesto di romanzo come modello piano distinto trasporto, odore e griglia. Pertanto, a differenza del normale paura condizionata, SEFL è un processo non-associativa che conduce ad un nuovo apprendimento paura sproporzionatamente è correlato a stimoli ambientali non direttamente connessi con l’esperienza traumatica. Vasto lavoro indica che una singola sessione di 90 minuti contenente 15 scosse imprevedibili nei ratti (o una singola sessione di 60 minuti contenente 10 colpi imprevedibili nei topi) induce una sensibilizzazione di lunga durata di condizionamento alla paura e ansia aumentata e disregolazione nel ritmo circadiano di corticosterone basale. Al contrario, pre-esposizione a una singola footshock non produce SEFL9. Inoltre, SEFL può essere utilizzato in modo affidabile in topi e ratti.
Quindi, il modello SEFL di PTSD è un potente strumento per sondare i meccanismi biologici coinvolti nella fisiopatologia di PTSD. Utilizzando SEFL, i ricercatori possono esaminare come l’esposizione ad un trauma possa influire sull’apprendimento di futuro paura. Inoltre, questo modello può essere utile per investigare i meccanismi cellulari e molecolari specifici che possono essere coinvolti nella regolazione dell’espressione di paura avanzata come osservato nel PTSD.
SEFL è un robusto modello comportamentale di PTSD può essere ricapitolata in topi e ratti, che può essere utilizzato per lo studio delle risposte di paura sensibilizzati che caratterizzano il PTSD. A seguito di stress traumatico, roditori mostrano una risposta di paura maggiore in un contesto decisamente diverso solo dopo che tale contesto è accoppiato con un fattore di sforzo delicato che serve come ricordo di una precedente esperienza traumatica. In seguito lo stress traumatico roditori non sorprende che mostrano a…
The authors have nothing to disclose.
Questo lavoro è stato finanziato dal National Institute di salute R01AA026530 (MSF), Staglin Center per cervello e del comportamento di salute (MSF), NRSA-F32 MH10721201A1 e NARSAD 26612 (AKR) e 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 |