Farelerde Uçuş Davranışlarını İndüklemek için Değiştirilmiş Korku Koşullandırması
概要
Uçuş davranışlarını korkulu bir bağlamda incelemek için, değiştirilmiş bir korku koşullandırma protokolü sunuyoruz. Bu protokol, farelerin korku koşullandırmasında işaret sunumu sırasında sürekli olarak uçuş davranışları sergilemesini sağlar.
Abstract
Tehdit edici bir durumda savunma davranışının uygun şekilde tezahür etmesi, hayatta kalmak için kritik öneme sahiptir. Hakim teori, zıplama veya hızlı dalma gibi aktif bir savunma davranışının yüksek tehdit yakınlığı veya gerçek tehdit altında ifade edildiğini, donma gibi pasif savunma davranışının ise tehdit tahmin edildiğinde ifade edildiğini, ancak tehdidin yakınlığının nispeten düşük olduğunu öne sürmektedir. Klasik korku koşullandırmasında, denekler tipik olarak şartlı bir savunma tepkisi olarak donma sergilerler ve çoğu durumda aktif savunma davranışının çok az ifadesi vardır. Burada, farelerin donmadan uçuşa geçişi gözlemlemeleri için değiştirilmiş bir korku koşullandırma prosedürü sunuyoruz ve bunun tersi, koşullu uyaranların (CS; sürekli ton, 8 kHz, 95 dB SPL (ses basıncı seviyeleri)) ve koşulsuz uyaranların (US; ayak şoku, 0.9 mA, 1.0 s) iki gün boyunca. Bu değiştirilmiş korku koşullandırma prosedürü, nispeten çok sayıda koşullandırma seansı ve koşullandırma günü gerektirir, ancak uçuş davranışının mütevazı ifadesi için yüksek yoğunluklu bir ayak şoku gerektirmez. Koşullandırma ve göze çarpan CS sunumları için aynı bağlamı kullanmak, uçuş davranışlarını ortaya çıkarmak için çok önemlidir. Bu değiştirilmiş korku koşullandırma prosedürü, farelerde aktif savunma davranışlarını gözlemlemek için güvenilir bir yöntemdir ve bu tür davranışların ince mekanizmalarını ve özelliklerini korkulu bir bağlamda aydınlatmak için bir fırsat sağlar.
Introduction
Tehdit edici koşullar altında savunma davranışlarının uygun seçimi, tüm hayvanların hayatta kalması için çok önemlidir. Savunma davranışları, donma ve uçuş davranışlarıarasındaki geçiş gibi tehdit yakınlığına bağlı olarak kademeli olarak birinden diğerine geçer 1,2,3. Bu davranışların düzensizliği genellikle çeşitli ruhsal bozukluklarda gözlenir4. Travma sonrası stres bozukluğu (TSSB), tehdit edici olmayan uyaranlara verilen panik tepkiler gibi abartılı savunma davranışlarıyla karakterize edilen böyle bir bozukluktur4.
Kemirgenlerde klasik korku koşullandırması yaygın olarak TSSB 5,6,7 için bir model olarak kullanılır, ancak kemirgenler bu modelde uçuş (panik benzeri) davranışlar göstermezler8. Sonuç olarak, genellikle ‘kemirgen TSSB modeli’ olarak adlandırılan klasik korku koşullandırma modeli, insanlarda, özellikle de iyi çalışılmamış uçuş veya panik benzeri semptomları yakalamada TSSB için yüz geçerliliğinden yoksundur.
Son zamanlarda, birkaç değiştirilmiş korku koşullandırma protokolü, kemirgen deneklerin bu prosedürler sırasında uçuş davranışı sergilediğini başarıyla göstermiştir. Örneğin, koşullu bir uyaranın (CS) ve koşulsuz bir uyaranın (US) günde yedi kez tekrarlanan ilişkileri, dişi sıçanların uçuş davranışlarına benzer davranışlar sergilemesine izin verdi9. Seri bileşik uyaranlar (SCS; ses tonu ve ardından gürültüden oluşan) kullanan iki günlük korku koşullandırmalarında, fareler SCS sunumlarının gürültü bölümünde uçuş davranışları göstermeye başladı10,11,12. SCS yönteminin ayrıntılı açıklaması bir protokol raporundasağlanır 13. SCS ile üç günlük bir korku koşullandırması, sıçanların uçuş davranışlarını indüklemesi için de işe yaradı14. Ancak, bu yeni protokollerin bazı sınırlamaları vardır. Örneğin, seri ipucu sunumunun kullanılması, yakınlık tahmininin savunma davranışı üzerindeki etkisinin dışlanmasına izin vermez. Sıçanlarda yedi kez CS-US birlikteliği durumunda, uçuş tepkilerinin çoğunluğu erkeklerden ziyade kadınlarda gözlendi.
Bu düşünceler ışığında, farelerin uçuş davranışlarını korkulu bir bağlamda araştırmaları için değiştirilmiş bir korku koşullandırma protokolü sunuyoruz. Erkek fareler, değiştirilmiş korku koşullandırmamız sırasında sürekli olarak uçuş davranışı sergilerler. Bu protokolde, göze çarpan ton SCS yerine CS olarak kullanılır. Ek olarak, en az iki gün boyunca günde en az beş CS-US eşleşmesi ve koşullu bağlam tarafından korkunun güçlendirilmesi gereklidir. Protokol, araştırma amacına bağlı olarak önceki protokolleri tamamlayarak uçuş davranışlarını araştırmak için başka bir seçenek sunar.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu makalede tanıtılan değiştirilmiş korku koşullandırma protokolü, korku dolu bir bağlamda uçuş davranışlarını araştırmak için kararlı bir yöntemdir. Bu protokolü kullanarak, korkulu bağlamdaki farelerin uçuş davranışlarının göze çarpan uyaranlar tarafından tetiklendiğini ve bağlama bağlı olduğunu bulduk. Uçuş davranışlarını gözlemlemek için uygun bir protokol olmadığı için uçuş davranışının özellikleri iyi araştırılmamıştır. Bu protokol, korkulu bir bağlamda …
開示
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma kısmen KAKENHI Hibeleri JP22K15795 (T.F.’ye), JP22K09734 (N.K.’ye), JP21K07489 (R.Y.’ye), Kanazawa Tıp Üniversitesi (C2022-3, D2021-4, R.Y.’ye) ve Naito Vakfı (T.F.’ye) tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Audio speaker | Fostex | FT17H | |
| Amplifier | Sony | TA-F500 | |
| CMOS camera | Sanwa Supply Inc. | CMS-V43BK | |
| Fear conditioning chamber | Panlab S.L.U. | LE116 | |
| Food pellets | Nosan | Labo MR standard | |
| LED | Yamazen | LT-B05N | |
| Microphone | ACO | type 4156N | |
| Scramble shocker | Panlab S.L.U. | LE 100-26 | |
| Sound card | Behringer | UMC202 | |
| Sound software | Syntrillium Software | Cool Edit 2000 | |
| Transducer | Panlab S.L.U. | LE 111 |
参考文献
- Fanselow, M. S., Lester, L. S. . Evolution and learning. , 185-212 (1988).
- Fanselow, M. S. Neural organization of the defensive behavior system responsible for fear. Psychonomic Bulletin & Review. 1 (4), 429-438 (1994).
- Mobbs, D., Headley, D. B., Ding, W., Dayan, P. Space, time, and fear: Survival computations along defensive circuits. Trends in Cognitive Sciences. 24 (3), 228-241 (2020).
- Black, D. W., Grant, J. E. Dsm-5 guidebook: The essential companion to the diagnostic and statistical manual of mental disorders. American Psychiatric Pub. , (2014).
- Bienvenu, T. C., et al. The advent of fear conditioning as an animal model of post-traumatic stress disorder: Learning from the past to shape the future of ptsd research. Neuron. 109 (15), 2380-2397 (2021).
- Johnson, L. R., Mcguire, J., Lazarus, R., Palmer, A. A. Pavlovian fear memory circuits and phenotype models of ptsd. Neuropharmacology. 62 (2), 638-646 (2012).
- Yehuda, R., Ledoux, J. Response variation following trauma: A translational neuroscience approach to understanding ptsd. Neuron. 56 (1), 19-32 (2007).
- Ledoux, J. E. Emotion circuits in the brain. Annual Review of Neuroscience. 23 (1), 155-184 (2000).
- Gruene, T. M., Flick, K., Stefano, A., Shea, S. D., Shansky, R. M. Sexually divergent expression of active and passive conditioned fear responses in rats. Elife. 4, e11352 (2015).
- Fadok, J. P., et al. A competitive inhibitory circuit for selection of active and passive fear responses. Nature. 542 (7639), 96-100 (2017).
- Hersman, S., Allen, D., Hashimoto, M., Brito, S. I., Anthony, T. E. Stimulus salience determines defensive behaviors elicited by aversively conditioned serial compound auditory stimuli. Elife. 9, e53803 (2020).
- Trott, J. M., Hoffman, A. N., Zhuravka, I., Fanselow, M. S. Conditional and unconditional components of aversively motivated freezing, flight and darting in mice. Elife. 11, e75663 (2022).
- Borkar, C. D., Fadok, J. P. A novel pavlovian fear conditioning paradigm to study freezing and flight behavior. Journal of Visualized Experiments. 167, e61536 (2021).
- Totty, M. S., et al. Behavioral and brain mechanisms mediating conditioned flight behavior in rats. Scientific Reports. 11 (1), 8215 (2021).
- Furuyama, T., et al. Multiple factors contribute to flight behaviors during fear conditioning. Scientific Reports. 13 (1), 10402 (2023).
- Cain, C. K. Avoidance problems reconsidered. Current Opinion in Behavioral Sciences. 26, 9-17 (2019).
- Ledoux, J. E., Moscarello, J., Sears, R., Campese, V. The birth, death and resurrection of avoidance: A reconceptualization of a troubled paradigm. Molecular Psychiatry. 22 (1), 24-36 (2017).
- Bouchekioua, Y., et al. Serotonin 5-ht2c receptor knockout in mice attenuates fear responses in contextual or cued but not compound context-cue fear conditioning. Translational Psychiatry. 12 (1), 58 (2022).
- Bouchekioua, Y., Nishitani, N., Ohmura, Y. Conditioned lick suppression: Assessing contextual, cued, and context-cue compound fear responses independently of locomotor activity in mice. Bio-Protocol. 12 (23), e4568 (2022).
