פחד משופרת מתח למידה, מודל מכרסמים חזקים של הפרעה פוסט-טראומטית
Summary
כאן נתאר את המתודולוגיה מפורט נדרשים לערוך ניסויים למידה (SEFL) משופרת מתח פחד, דגם פרה של הפרעה פוסט-טראומטית, חולדות ועכברים. המודל מנצל היבטים של פחד פבלוביות מיזוג קפוא כמו אינדקס של פחד משופרת בחולדות.
Abstract
פחד התנהגויות חשובים להישרדות, אך רמות גבוהות פרופורציה של פחד יכול להגביר את הפגיעות לפיתוח הפרעות פסיכיאטריות כגון הפרעה פוסט-טראומטית (PTSD). כדי להבין את המנגנונים הביולוגיים של פחד dysregulation של PTSD, חשוב להתחיל עם מודל בעלי חיים חוקית של ההפרעה. פרוטוקול זה מתאר את המתודולוגיה נדרשים לערוך ניסויים למידה (SEFL) משופרת מתח פחד, דגם פרה של PTSD, חולדות ועכברים. SEFL פותחה כדי לסכם PTSD, כולל רגישות עולה לטווח ארוך של לימוד פחד הנגרם על ידי הלחץ חריפה היבטים קריטיים. SEFL שימושים היבטי פבלוביות פחד מיזוג אבל מייצר תגובת פחד sensitized ברור וחזק בהרבה תגובות פחד מותנה נורמלי. הניתוח טראומה כרוך הצבת מכרסם תא מיזוג וניהול 15 זעזועים unsignaled באופן אקראי מבוזר מעל 90 דקות (לניסויים עכברוש; לניסויים העכבר, 10 unsignaled משמשים זעזועים בצורה אקראית מבוזרת מעל 60 דקות) . ביום 2, מכרסמים ממוקמים ברומן מיזוג ההקשר שבו הם מקבלים הלם יחיד; לאחר מכן, ביום 3 הם להציב בחזרה באותו ההקשר גם על יום 2, נבדקו שינויים קפואים רמות. מכרסמים שקיבלו בעבר התצוגה טראומה משופרת רמות של הקפאת ביום הבדיקה בהשוואה לאלו שלא התקבל ללא זעזועים ביום הראשון. לפיכך, עם מודל זה, חוויה מאוד מלחיצה יחיד (הטראומה) מייצר פחד קיצוני של הגירויים שמשויכת לאירוע טראומטי.
Introduction
הפחד הוא התנהגות קריטיים להישרדות, המאפשרת ליחידים לזהות ולהגיב לאיומים. עם זאת, תגובות פחד מוגזם יכול לתרום להתפתחות של הפרעות פסיכיאטריות כגון הפרעה פוסט-טראומטית (PTSD). מאפיין אחד של PTSD הוא מענה מוגזם לחצים מתון, במיוחד אלה מזכירים את הטראומה המקורית, ונטייה לפתח פחדים חדשים1,2. במעבדה, פחד נמדדת לעתים קרובות באמצעות הקפאת התנהגות, אשר הוא אינדקס ethologically חוקי ואמין של פחד3,של בני אדם, מכרסמים-4. אמנם ידוע כי PTSD כולל dysregulation של הבעת פחד משופרת ופחד, יש חוסר חזקים מודלים חייתיים של PTSD אמינה לוכד תגובה זו פחד מוגבר לגירוי יחסית לא מזיק.
פרוטוקול זה מספק את המתודולוגיה מפורט נדרשים לערוך ניסויים למידה (SEFL) משופרת מתח פחד, אמין וחזק פרה מודל של PTSD, חולדות ועכברים. SEFL מנצל היבטי פבלוביות פחד מיזוג, ובכל זאת הוא מייצר תגובות נפרדות מיזוג פחד רגיל, recapitulates את הפחד משופרת טראומטית הבאים שנצפתה PTSD מטופלים5,6. במודל זה, חוויה מאוד מלחיצה יחיד (המכונה כאן כמו טראומה) שמוביל שנמשך שינויים התנהגותיים, כולל פחד קיצוני של גירויים שמשויכת לאירוע טראומטי, חרדה מוגברת, גדל להבהיל תגובתיות, שונה glucocorticoid איתות7,8. התכונה העיקרית של SEFL היא כי החשיפה הבאה יותר מלחיץ טראומטי (סדרת זעזועים unsignaled) בהקשר ברורים, חיות להציג מענה פחד מוגזם מתון יותר מלחיץ (למשל., הלם יחיד) בהקשר אחר. חשוב לציין, האפקט SEFL ואינו ההכללה מההקשר טראומה בהקשר הרומן או רגישות מוגברת הלם5. במודל שלנו, אנו מנצלים בכוונה הליכים להפחית כל הכללה כדי הקשר חדשניים כגון תחבורה, ריח, רשת רצפת דפוס פעולה ברור. לכן, בניגוד מיזוג פחד רגיל, SEFL הוא תהליך לשיוך שמוביל הלמידה פחד חדש שקשור פרופורציה רמזים סביבתיים הקשורים ישירות עם החוויה הטראומטית. עבודה נרחב מראה כי טיפול 90 דקות אחד המכיל 15 לא צפויים זעזועים חולדות (או מושב בודד 60 דקות, המכיל 10 לא צפויים זעזועים בעכברים) המניע של רגישות עולה לטווח ארוך של פחד מיזוג יחד עם חרדה מוגברת, dysregulation בקצב השעון הביולוגי של corticosterone הבזליים. לעומת זאת, טרום חשיפה יחיד footshock אינו מייצר SEFL9. יתר על כן, SEFL יכול להיות מנוצל באופן אמין אצל חולדות ועכברים.
ומכאן, המודל SEFL של PTSD הוא כלי רב עוצמה עבור בודק את המנגנונים הביולוגיים המעורבים פתופסיולוגיה PTSD. באמצעות SEFL, חוקרים יכולים לבחון כיצד חשיפה לטראומה יכולות להשפיע על הלמידה פחד העתיד. בנוסף, מודל זה יכול להיות שימושי עבור חוקרים מנגנונים תאית ומולקולרית ספציפי זה עשויים להיות מעורבים בוויסות הבעת פחד משופרת כפי שנצפה ב- PTSD.
Protocol
Representative Results
Discussion
SEFL הוא מודל התנהגותי חזקים של PTSD זה יכול להיות recapitulated אצל חולדות ועכברים והוא יכול לשמש כדי לחקור את התגובות פחד sensitized המאפיינות PTSD. בעקבות לחץ טראומטי, מכרסמים להראות בתגובת פחד מוגבר בהקשר שונה במובהק רק לאחר שההקשר מזווג עם מתון יותר מלחיץ משרת כתזכורת חוויה טראומטית הקודם. בעקבות לחץ ?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו מומן על ידי לאומי המכון של בריאות R01AA026530 (MSF), Staglin מרכז המוח ואת בריאות התנהגותית (MSF), NRSA-F32 MH10721201A1, NARSAD 26612 (AKR) של DGE אכ מ- 1650604 (SG).
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 |
Referências
- 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).
- 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).
- 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).
- Fanselow, M. S. What is Conditioned Fear?. Trends in Neurosciences. 7, 460-462 (1984).
- 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).
- Perusini, J. N., Fanselow, M. S. Neurobehavioral perspectives on the distinction between fear and anxiety. Learning and Memory. 22 (9), 417-425 (2015).
- 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).
- Perusini, J. N., et al. Induction and Expression of Fear Sensitization Caused by Acute Traumatic Stress. Neuropsychopharmacology. 41 (1), 45-57 (2016).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Craske, M. G., et al. Optimizing inhibitory learning during exposure therapy. Behaviour Research and Therapy. 46 (1), 5-27 (2008).
- 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).
- 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).
