We beschrijven een uitgebreid angst-conditionering protocol dat overtraining produceert en angst incubatie bij ratten. Dit protocol omvat een enkele trainingssessie met 25 tone-shock pairings (d.w.z. overtraining) en een vergelijking van geconditioneerde vriesreacties tijdens context- en cuetests 48 uur (korte termijn) en 6 weken (lange termijn) na de training.
Emotioneel geheugen is voornamelijk bestudeerd met angst-conditionerende paradigma’s. Angst conditionering is een vorm van leren waardoor individuen leren de relaties tussen aversieve gebeurtenissen en anderszins neutrale stimuli. De meest gebruikte procedures voor het bestuderen van emotionele herinneringen met zich meebrengen angst conditionering bij ratten. In deze taken, de ongeconditioneerde stimulus (VS) is een voetschok een of meerdere keren gepresenteerd over enkele of meerdere sessies, en de geconditioneerde reactie (CR) is bevriezen. In een versie van deze procedures, genaamd cued angst conditionering, een toon (geconditioneerde stimulus, CS) wordt gepaard met voetschokken (US) tijdens de trainingsfase. Tijdens de eerste proef worden dieren blootgesteld aan dezelfde context waarin de training heeft plaatsgevonden, en worden de vriesreacties getest bij afwezigheid van voetschokken en tonen (d.w.z. een contexttest). Tijdens de tweede test wordt het bevriezen gemeten wanneer de context wordt gewijzigd (bijvoorbeeld door het manipuleren van de geur en muren van de experimentele kamer) en de toon wordt gepresenteerd bij afwezigheid van voetschokken (d.w.z. een cue-test). De meeste cued angst conditionering procedures leiden tot weinig toon-shock combinaties (bijvoorbeeld, 1-3 proeven in een enkele sessie). Er is een groeiende belangstelling voor minder voorkomende versies met een uitgebreid aantal combinaties (d.w.z. overtraining) in verband met het langdurige effect dat angstinbezubatie wordt genoemd (d.w.z. angstreacties nemen na verloop van tijd toe zonder verdere blootstelling aan aversieve gebeurtenissen of geconditioneerde stimuli). Uitgebreide angst-conditionering taken zijn de sleutel tot het begrip van angst incubatie gedrags-en neurobiologische aspecten, met inbegrip van de relatie met andere psychologische verschijnselen (bijvoorbeeld post-traumatische stress stoornis). Hier beschrijven we een uitgebreid angst-conditioneringsprotocol dat overtraining produceert en angst voor incubatie bij ratten. Dit protocol omvat een enkele trainingssessie met 25 tone-shock pairings (d.w.z. overtraining) en een vergelijking van geconditioneerde vriesreacties tijdens context- en cuetests 48 uur (korte termijn) en 6 weken (lange termijn) na de training.
Geheugen is een psychologisch proces dat verschillende fasen omvat: informatieverwerving, consolidatie (zorgt voor de stabiliteit van verkregen informatie) en ophalen (bewijs voor het consolidatieproces)1. Tijdens de consolidatiefase vinden de oprichting van nieuwe synaptische verbindingen en de wijziging van reeds bestaande verbindingen plaats. Dit suggereert de noodzaak voor een periode waarin moleculaire en fysiologische gebeurtenissen die verantwoordelijk zijn voor deze veranderingen optreden1,2. Deze fysiologische of moleculaire veranderingen variëren of de opgehaalde gebeurtenissen emotioneel geladen zijn of niet (d.w.z. emotioneel geheugen). Zo heeft onderzoek aangetoond dat de laterale kern en het basolaterale amygdala-complex bijzonder relevant zijn voor emotioneel geheugen3,4,5.
Emotionele geheugen verschijnselen zijn voornamelijk bestudeerd met angst conditionering paradigma’s5,6. Angst conditionering is een vorm van leren waardoor individuen leren de relaties tussen aversieve gebeurtenissen en anders neutrale stimuli7. Angst conditionering paradigma’s produceren moleculaire, cellulaire, en structurele veranderingen in de amygdala. Bovendien wijzigt angstconditionering de connectiviteit van de hippocampus tijdens de consolidatie- en ophaalprocessen van emotioneel geheugen.
Een van de meest gebruikte procedures voor het bestuderen van angst herinneringen is klassieke (Pavlov) conditionering bij ratten. Deze procedure maakt meestal gebruik van footshock (US) als de aversieve stimulus, die een of meerdere keren wordt geleverd over een of meerdere sessies. De geconditioneerde respons (CR) van ratten die aan deze procedure worden blootgesteld, is bevriezing (d.w.z. “gegeneraliseerde immobiliteit veroorzaakt door een algemene tonische respons van het skelet van de dieren, behalve die spieren die worden gebruikt bij de ademhaling”7 ). Deze respons kan worden beoordeeld op twee soorten tests: context- en cuetests. Voor de contexttest ondergaat het onderwerp een bepaald aantal voetschokken tijdens de training en wordt het vervolgens gedurende een bepaalde tijd uit de experimentele kamer verwijderd. Tijdens de test wordt het onderwerp teruggebracht naar dezelfde context waarin de opleiding heeft plaatsgevonden en worden verschillende vriesmaatregelen verzameld bij afwezigheid van voetschokken (bijvoorbeeld duur, percentage of frequentie van bevriezingse episodes) en in vergelijking met de basisniveaus die tijdens de trainingsfase zijn vastgesteld. Voor het tweede type test, cue test, wordt een stimulus (meestal een toon) gekoppeld aan de voetschokken tijdens de trainingsfase (d.w.z. voorwaardelijke stimulus, CS). Na de training wordt het dier gedurende een bepaalde tijd uit de trainingscontext verwijderd en vervolgens in een gewijzigde context geplaatst (bijvoorbeeld een andere experimentele kamer met verschillende vormen van muren en verschillende geurgeuren). De cue wordt vervolgens een bepaald aantal keren gepresenteerd en de bevriezing van de reacties op de cue wordt gemeten en vergeleken met basislijnniveaus die tijdens de training worden verzameld. De meest voorkomende versie van dit paradigma maakt gebruik van 1 tot 3 tone-shock pairings tijdens een enkele trainingssessie, gevolgd door context- en cuetests die een aantal uren of een paar dagen later zijn uitgevoerd.
Andere minder vaak geïmplementeerde angstconditioneringsprocedures omvatten een uitgebreid aantal shock-cue-koppelingen (d.w.z. proeven), die vaak overtrainingsprocedures worden genoemd8. Een groeiende belangstelling voor deze taken is gerelateerd aan hun langdurige en verhoogde geheugeneffecten genaamd angst incubatie (dat wil zeggen, geconditioneerde angst reacties toenemen na verloop van tijd in de afwezigheid van verdere blootstelling aan aversieve gebeurtenissen of geconditioneerde stimuli)9,10,11. Een voorbeeld van dergelijke overtrainingsprocedures omvat een trainingsfase van 100 toonschokkoppelingen verdeeld over 10 sessies, gevolgd door context- en cuetests die 48 uur en 30 dagen later11,12worden uitgevoerd . Om uitgebreide training over meerdere dagen te vermijden, meldde Maren (1998) dat overtraining in één sessie met 25 combinaties8kon worden opgezet en geoptimaliseerd. Het incubatieeffect blijkt in aanzienlijk hogere niveaus van geconditioneerde angst bij ratten getest 31 dagen na de training, in vergelijking met ratten getest 48 uur na. Uitgebreide angst-conditionering taken zijn van cruciaal belang voor het begrip van gedrags-en neurobiologische aspecten die ten grondslag liggen aan angst incubatie, met inbegrip van de relatie met andere psychologische verschijnselen (bijvoorbeeld, vertraagde-onset posttraumatische stress stoornis)11,12,13.
Hier beschrijven we een uitgebreid angst-conditioneringsprotocol dat overtraining induceert en angst vreest voor incubatie bij ratten. Anders dan andere paradigma’s die meerdere dagen trainingvereisen 11, is het huidige protocol gericht op één trainingssessie8. We gebruikten 25 tone-shock pairings om hogere geconditioneerde vriesreacties te produceren tijdens de context en cue tests uitgevoerd 6 weken na de training, in vergelijking met tests uitgevoerd 48 uur na.
Het huidige uitgebreide angst-conditioneringsprotocol is een efficiënte en valide aanpak om emotioneel geheugen te beoordelen over korte (48 uur) en lange termijn (6 weken). Zo maakt het protocol het mogelijk om overtraining te bestuderen en incubatieverschijnselen bij ratten te vrezen. Onder de verschillende voordelen van dit protocol zijn de volgende. Het biedt twee soorten geheugentests, namelijk context en cue, die het mogelijk maken om het differentiële effect van twee vertragingen (48 uur en 6 weken) in context e…
The authors have nothing to disclose.
Financiële steun voor dit onderzoek werd verleend door Fundación Universitaria Konrad Lorenz – subsidienummer 9IN15151. De auteurs willen de afdeling Communicatie van de Konrad Lorenz University bedanken voor hun hulp bij het opnemen en bewerken van de video, in het bijzonder Natalia Rivera en Andrés Serrano (Producers). Ook Nicole Pfaller-Sadovsky en Lucia Medina voor hun opmerkingen over het manuscript, en Johanna Barrero, decaan bij Corporacion Universitaria Iberoamericana, voor institutionele samenwerking. De auteurs hebben geen belangenconflicten.
Acetic acid (ethanoic acid) | https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/acetic_acid | ||
Aversive Stimulation Current Package | MED Associates Inc | ENV-420 | https://www.med-associates.com/product/aversive-stimulation-current-test-package/ |
Contextual test protocol.pro | https://osf.io/4nkfq/?view_only=0640852a88544b239549462f9c21175b. | ||
Cue test protocol.pro | https://osf.io/4nkfq/?view_only=0640852a88544b239549462f9c21175b. | ||
Curved Wall Insert | MED Associates Inc | VFC-008-CWI | https://www.med-associates.com/product/curved-wall-insert/ |
Data processing.zip | https://osf.io/4nkfq/?view_only=0640852a88544b239549462f9c21175b. | ||
NIR/White Light Control Box | MED Associates Inc | NIR-100 | |
Pellets | BioServ | F0165 | http://www.bio-serv.com/pdf/F0165.pdf |
Quick Change Floor/Pan Unit for Mouse | MED Associates Inc | ENV-005FPU-M | https://www.med-associates.com/product/quick-change-floorpan-unit-for-mouse/ |
Small Tabletop Cabinet and Power Supply | MED Associates Inc | SG-6080D | https://www.med-associates.com/product/small-tabletop-cabinet-and-power-supply-120v-60-hz/ |
Standalone Aversive Stimulator/Scrambler (115 V / 60 Hz) | MED Associates Inc | ENV-414S | https://www.med-associates.com/product/standalone-aversive-stimulatorscrambler-115-v-ac-60-hz/ |
Standard Fear Conditioning Chamber | MED Associates Inc | VFC-008 | https://www.med-associates.com/product/standard-fear-conditioning-chamber/ |
Training protocol VFC.pro | https://osf.io/4nkfq/?view_only=0640852a88544b239549462f9c21175b. | ||
Video Fear Conditioning Package for Rat | MED Associates Inc | MED-VFC-SCT-R | https://www.med-associates.com/product/nir-video-fear-conditioning-system-for-rat/ |