Summary

الخوف الإجهاد--تعزيز التعلم، نموذج القوارض قوية من اضطراب الإجهاد اللاحق للصدمة النفسية

Published: October 13, 2018
doi:

Summary

هنا يمكننا وصف المنهجية التفصيلية المطلوبة لإجراء تجارب التعلم (سفل) الإجهاد–تعزيز الخوف، نموذج السريرية لاضطراب الإجهاد اللاحق للصدمة النفسية، في كل من الفئران والجرذان. النموذج يستخدم جوانب الخوف Pavlovian تكييف وتجميد كفهرس للخوف المعززة في القوارض.

Abstract

ويخشى السلوكيات الهامة للبقاء على قيد الحياة، ولكن يمكن أن تزيد من مستويات مرتفعة من الخوف التعرض لوضع الاضطرابات النفسية مثل اضطراب الإجهاد اللاحق للصدمة النفسية (الاضطراب). لفهم الآليات البيولوجية للتقلبات الخوف في تلك الاضطرابات، من المهم أن تبدأ مع نموذج حيوانية صالحة من الاضطراب. ويصف هذا البروتوكول المنهجية اللازمة لإجراء تجارب التعلم (سفل) الإجهاد–تعزيز الخوف، نموذج السريرية للاضطراب، في الفئران والجرذان. ووضعت سفل إيجاز الجوانب الحرجة للاضطراب، بما في ذلك توعية طويلة الأجل للتعلم الخوف الناجم عن الضغوطات حادة. جوانب استخدامات سفل Pavlovian الخوف تكييف ولكن ينتج استجابة متميزة وقوية من خوف وعي أكبر بكثير من الردود الخوف الشرطي العادي. ويشمل الإجراء صدمة من القوارض في دائرة تكييف وإدارة الصدمات أونسيجناليد 15 موزعة بشكل عشوائي أكثر من 90 دقيقة (لإجراء التجارب على الفئران؛ لإجراء التجارب على الماوس، 10 أونسيجناليد وتستخدم الصدمات موزعة بشكل عشوائي أكثر من 60 دقيقة) . في اليوم 2، توضع القوارض في رواية تكييف السياق حيث تلقي صدمة واحدة؛ ثم، في اليوم 3 فهي وضع مرة أخرى في نفس السياق كما في يوم 2 واختبارها للتغييرات في تجميد مستويات. القوارض التي سبق وتلقى عرض الصدمات تعزيز مستويات من تجميد في يوم الاختبار مقارنة بتلك التي تلقي لا صدمات في اليوم الأول. وهكذا، مع هذا النموذج، تنتج تجربة مجهدة للغاية واحدة (الصدمة النفسية) الخوف الشديد من المحفزات المرتبطة بالحدث الأليم.

Introduction

الخوف سلوك حاسم للبقاء على قيد الحياة، تمكين الأفراد من التعرف على الإخطار والاستجابة. ومع ذلك، يمكن أن تسهم استجابات الخوف مبالغ فيه تطوير الاضطرابات النفسية مثل اضطراب الإجهاد اللاحق للصدمة النفسية (الاضطرابات). إحدى خصائص الاضطراب استجابة مبالغ فيها للضغوطات معتدل، لا سيما تلك التي تذكر بالصدمة الأصلي، وميل إلى وضع مخاوف جديدة1،2. في المختبر، كثيرا ما يقاس الخوف من خلال تجميد السلوك، الذي مؤشر موثوق بها وصالحة اثولوجيكالي من الخوف في البشر والقوارض3،4. في حين أنه معروف أن الاضطراب ينطوي على التقلبات من الخوف والخوف تعزيز التعبير، هناك نقص في نماذج حيوانية قوي الاضطراب التي موثوق بها والتقاط هذا الخوف زيادة استجابة لحافز حميدة نسبيا.

يوفر هذا البروتوكول المنهجية التفصيلية المطلوبة لإجراء تجارب التعلم (سفل) الإجهاد–تعزيز الخوف، نموذجا الإكلينيكية موثوقة وقوية من الاضطراب، في كل من الفئران والجرذان. ويستخدم سفل جوانب Pavlovian تكييف الخوف، لكنها تنتج استجابات متميزة من تكييف الخوف الطبيعي ويجمل الخوف المحسنة التالية الصدمة لوحظت في الاضطراب المرضى5،6. وفي هذا النموذج، تجربة مجهدة للغاية واحدة (يشار إليها هنا كالصدمات) يؤدي إلى دائم التغييرات السلوكية، بما في ذلك الخوف الشديد من المحفزات المرتبطة بالحدث الأليم وازداد القلق وزاد مفاعليه جفل وغيرت جلوكوكورتيكويد يشير إلى7،8. الميزة الرئيسية من سفل هو أنه بعد التعرض للضغوطات صدمة (سلسلة من الصدمات أونسيجناليد) في سياق متميزة، الحيوانات إظهار استجابة خوف مبالغ فيه الضغوطات خفيفة (مثلاً.، صدمة واحدة) في سياق مختلف. الأهم من ذلك، أن تأثير سفل ليس بسبب التعميم من سياق الصدمة إلى سياق الرواية أو صدمة زيادة حساسية5. في نموذجنا، نحن هادف الاستفادة من الإجراءات التي تقلل من أي التعميم إلى سياق رواية مثل نمط الكلمة النقل ورائحة وشبكة متميزة. ولذلك، خلافا لتكييف الخوف العادي، وهو سفل عملية غير قابل للاقتران الذي يؤدي إلى تعلم جديدة في خوف المرتبط غير متناسب بمنبهات بيئية غير مباشرة المرتبطة بتجربة مؤلمة. العمل المكثف الذي يوضح أن دورة 90 دقيقة واحدة تحتوي على 15 الصدمات غير المتوقعة في الفئران (أو دورة 60 دقيقة واحدة تحتوي على 10 الصدمات غير المتوقعة في الفئران) الحث توعية طويلة الأمد لتكييف الخوف جنبا إلى جنب مع زيادة القلق و التقلبات في إيقاع circadian القشري القاعدي. وفي المقابل، ما قبل التعرض لواحد فوتشوك لا تنتج سفل9. وعلاوة على ذلك، يمكن أن تستخدم سفل موثوق في الجرذان والفئران.

ومن ثم فإن هذا النموذج سفل الاضطراب أداة قوية لاستكشاف الآليات البيولوجية التي تشارك في تلك الاضطرابات الفيزيولوجيا المرضية. استخدام سفل، فحص الباحثون كيف يمكن أن تؤثر على التعرض لصدمات التعلم الخوف مستقبلا. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون هذا النموذج مفيداً للتحقيق في الآليات الخلوية والجزيئية المحددة التي يمكن أن تشارك في تنظيم التعبير الخوف المعززة كما هو ملاحظ في الاضطراب.

Protocol

1-المواضيع الفئران ترتيب الفئران للوصول عندما تكون حوالي 90 يوما القديمة ويضم واحد في أقفاص الجرذان القياسية.ملاحظة: الإسكان واحد ينصح، كما تنتج مجموعة الإسكان تقلب نتيجة للتفاعلات بين الحيوانات في قفص المنزل، لا سيما في أعقاب التعرض للإجهاد. وقد تجلى سفل في الفئران الذكور وال?…

Representative Results

وتظهر نتائج الاختبار سياق الصدمة في اليوم 2 في الشكل 1. الحيوانات في حالة الصدمة وأظهرت مستويات أعلى بكثير من التجمد في سياق A مقارنة بأي ضوابط الصدمات، التي تشير إلى اكتساب الخوف إلى سياق الصدمة [الفئران: F(1,17) = 23.58، ف < 0.01؛ والفئران: F(1,14) = 666.50، ف < 0.00…

Discussion

سفل هو نموذج سلوكية قوية من الاضطرابات التي يمكن أن تكون لخص في الجرذان والفئران ويمكن استخدامها لدراسة استجابات الخوف توعية التي تميز اضطراب ما بعد الصدمة. بعد الصدمة، إظهار القوارض استجابة خوف المتزايد في سياق مختلف اختلافاً واضحا إلا بعد ذلك السياق هو يقترن الضغوطات معتدل بمثابة تذكر?…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

تم تمويل هذا العمل من الوطني معهد للصحة R01AA026530 (أطباء بلا حدود)، مركز ستاجلين للدماغ والسلوكية الصحية (أطباء بلا حدود)، والفيدرالية-F32 MH10721201A1 ونارساد 26612 (عكر) وتايين جبهة الخلاص الوطني-1650604 (سان جرمان).

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

Referenzen

  1. Bremner, J. D., Krystal, J. H., Southwick, S. M., Charney, D. S. Functional neuroanatomical correlates of the effects of stress on memory. Journal of Traumatic Stress. 8 (4), 527-553 (1995).
  2. Dykman, R. A., Ackerman, P. T., Newton, J. E. Posttraumatic stress disorder: a sensitization reaction. Integrative Physiological and Behavioral Science. 32 (1), 9-18 (1997).
  3. Fanselow, M. S., Bolles, R. C. Naloxone and shock-elicited freezing in the rat. Journal of Comparative and Physiological Psychology. 93 (4), 736-744 (1979).
  4. Fanselow, M. S. What is Conditioned Fear?. Trends in Neurosciences. 7, 460-462 (1984).
  5. Rau, V., DeCola, J. P., Fanselow, M. S. Stress-induced enhancement of fear learning: an animal model of posttraumatic stress disorder. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 29 (8), 1207-1223 (2005).
  6. Perusini, J. N., Fanselow, M. S. Neurobehavioral perspectives on the distinction between fear and anxiety. Learning and Memory. 22 (9), 417-425 (2015).
  7. Poulos, A. M., et al. Sensitization of fear learning to mild unconditional stimuli in male and female rats. Behavioral Neuroscience. 129 (1), 62-67 (2015).
  8. Perusini, J. N., et al. Induction and Expression of Fear Sensitization Caused by Acute Traumatic Stress. Neuropsychopharmacology. 41 (1), 45-57 (2016).
  9. Rau, V., Fanselow, M. S. Exposure to a stressor produces a long lasting enhancement of fear learning in rats. Stress. 12 (2), 125-133 (2009).
  10. Poulos, A. M., et al. Amnesia for early life stress does not preclude the adult development of posttraumatic stress disorder symptoms in rats. Biological Psychiatry. 76 (4), 306-314 (2014).
  11. Fanselow, M. S., Sigmundi, R. A. Species-specific danger signals, endogenous opioid analgesia, and defensive behavior. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes. 12 (3), 301-309 (1986).
  12. Jacobs, N. S., Cushman, J. D., Fanselow, M. S. The accurate measurement of fear memory in Pavlovian conditioning: Resolving the baseline issue. Journal of Neuroscience Methods. 190 (2), 235-239 (2010).
  13. Anagnostaras, S. G., et al. Automated assessment of pavlovian conditioned freezing and shock reactivity in mice using the video freeze system. Frontiers in Behavioral Neuroscience. , (2010).
  14. Long, V. A., Fanselow, M. S. Stress-enhanced fear learning in rats is resistant to the effects of immediate massed extinction. Stress. 15 (6), 627-636 (2012).
  15. Craske, M. G., et al. Optimizing inhibitory learning during exposure therapy. Behaviour Research and Therapy. 46 (1), 5-27 (2008).
  16. Paylor, R., Tracy, R., Wehner, J., Rudy, J. W. DBA/2 and C57BL/6 mice differ in contextual fear but not auditory fear conditioning. Behavioral Neuroscience. 108 (4), 810-817 (1994).
  17. Graham, L. K., et al. Strain and sex differences in fear conditioning: 22 kHz ultrasonic vocalizations and freezing in rats. Pyschology and Neuroscience. 2 (2), 219-225 (2009).

Play Video

Diesen Artikel zitieren
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).

View Video