JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
русский

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Behavior

Разрушение уплотнение страха память у человека при норадренергического β-блокаторов

Published: December 18, 2014
doi:
10.3791/52151
, ,
1Department of Clinical Psychology,University of Amsterdam

Summary

Disrupting reconsolidation is a promising approach to dampen the behavioral expression of fear memory in patients with anxiety disorders or posttraumatic stress disorder. In a series of human fear conditioning studies we showed that disrupting reconsolidation by the noradrenergic β-blocker propranolol is very effective in erasing conditioned fear responding.

Abstract

Базовая конструкция используется в наших исследованиях на людях страх кондиционирования на разрушение уплотнение включает в себя тестирование по различным фазам через три дня подряд. На 1 день – этапа приобретения страха, здоровые участники подвергаются серии презентации картины. Одна картина раздражитель (CS1 +) неоднократно в паре с аверсивного электрического стимула (США), в результате приобретения страха ассоциации, в то время как другая картина раздражитель (CS2-) никогда не сопровождается США. На 2 день – фазы реактивации памяти, участники вновь подвергается условного раздражителя без США (CS1-), который, как правило, вызывает условный рефлекс страха. После реактивации памяти мы вводить внутрь в дозе 40 мг пропранолола HCl, антагониста рецептора β-адренергические, что косвенно нацелена на синтез белка, необходимого для обратного уплотнения путем ингибирования норадреналина стимулированной CREB фосфорилирование. На 3-й день – фаза тестирования, рarticipants снова подвергаются воздействию неармированных условных раздражителей (CS1- и CS2-) для измерения страх снижения эффекта манипуляции. Этот тест удержание сопровождается процедуры гашения и презентации ситуационных триггеров для проверки возвращения страха. Потенцирование ока испуга рефлекса измерять в качестве показателя для условный страх отвечать на запросы. Декларативный знание страха ассоциации измеряется через интернет в США рейтинги продолжительности во время каждой презентации CS. В отличие от вымирания обучения, нарушая уплотнение цели оригинальный страх память, таким образом, предотвращая возвращение страха. Хотя клинические приложения все еще находятся в зачаточном состоянии, нарушая уплотнение страха памяти, кажется, новый перспективный метод с перспективой настойчиво ослабить выражение страха памяти у пациентов, страдающих тревожными расстройствами и другими психическими расстройствами.

Introduction

Наш мозг запрограммирован, чтобы учиться. Люди хорошо оснащены способность к обучению потенциальных опасностей в жизни и, возможно, даже более важно, чтобы узнать предикторы опасности. Павловская отвращение кондиционирования отличным инструментом для изучения ассоциативный страх обучения не только у людей, но также для широкого круга организмов 1,2. Эта процедура включает в презентации безобидный биологически нейтральный условный стимул (CS, например, тональный сигнал или изображение) с вредных или опасных безусловного раздражителя (США), как правило, мягким электрическим током. Если CS становится надежным предиктором США, CS вызовет видов типична условные поведенческие реакции (например, замораживание у крыс и потенцирует испуга рефлекс у человека), которые концептуально как выражение страха (см 3 за критические замечания по этому терминология). Мало того, что исследования отвращение кондиционирования добавить лучшего понимания молекулярной и клеточнойпроцессы ассоциативного обучения страха и памяти 4, но он также обеспечивает основу для понимания этиологии и курс тревожных расстройств 5. Хотя она несет отметить, что тревожные расстройства не обязательно в результате прямого опыта кондиционирования, таких как травмирующих событий. Они могут также возникнуть в результате косвенных или опосредованных страха опыта обучения 6. Но независимо от того, к изучению истории, ассоциативная память страх лежит в основе тревожных расстройств. Павловская кондиционирования парадигма не только доказал свою полезность в понимании происхождения тревожных расстройств, это также отличная модель поступательного чтобы развивать и продвигать лечение тревожных расстройств 5.

В лаборатории два наиболее хорошо изученных процедур с целью сокращения узнал страх являются: (1) вымирание и (2) нарушение обратного уплотнения. Несмотря на то, исчезновения обучения – то есть, повторяется неармированные повторно воздействиеCS 7,8 – эффективный исследования анксиолитическое стратегии, животные и кондиционирования страх человеческий надежно показывают, что условный рефлекс страха может легко вернуться повторным воздействием unsignaled Усс (т.е. восстановления), изменение контекста (т.е. восстановление), или течением времени (например, спонтанное восстановление) 7,9,10. Консенсус строительства, что вымирание обучения не стирает оригинальный память страха, но вместо отражает формирование нового ингибиторной памяти. Как следствие, память страх может всплывать на поверхность в результате возвращения страха даже после первоначально успешного страха исчезновения. Различные источники рецидива по-прежнему серьезной проблемой для клинической практики.

Альтернативный подход, чтобы уменьшить условный страх реагирует является недавно (пере) открыл процедура прерывания уплотнение памяти фармакологическими средствами. Эта процедура является очень перспективным, поскольку это не только уменьшает ConditioНед страх отвечать, но даже, кажется, стереть ассоциативный страх память, которая в конечном итоге может решить проблему рецидива.

Уплотнение памяти относится к двухфазной процесс, посредством которого ранее консолидированные воспоминания перенести на переходном дестабилизировали государства в поиске и требуют времени зависит рестабилизацию сохраняться 14-18. Транскрипцию генов, белков и синтез РНК необходимы для этого рестабилизацию и предлагают окно возможностей для Амнестический агенты для воздействия на память страха. Amnesia наученной страха была продемонстрирована в животных препаратов (например, anisomycin), ориентированная на нужный синтез белка 14,19,20 или высвобождение нейротрансмиттеров 21,22. Синтез белка также может быть нарушена норадренергическая бета-блокатора пропранолола, который должен подавлять норадреналина, стимулированных CREB фосфорилирования 23-25. Страх снижения воздействия пропранолол были продемонстрированы вживотные и люди 26-32. В серии дискриминационных исследований страх кондиционирования, мы последовательно показали, что пропранолол (40 мг) вводят до или после реактивации памяти эффективно уменьшить условную реакцию испуга страх и препятствовали возвращению страха у здоровых участников.

Доказательство принципа

Базовая конструкция используется в наших исследованиях на людях страх кондиционирования на разрушение уплотнение включает в себя тестирование по различным фазам через три дня подряд, разделенных по крайней мере 24 часа для того, чтобы (1) поддержка (Re) консолидации воспоминаний и (2) позволяют препарата промыть перед испытанием. На 1 день – этапа приобретения страха, здоровые участники подвергаются серии презентации картины. Одна картина раздражитель (CS1 +) неоднократно в паре с аверсивного электрического стимула (США), в результате приобретения страха ассоциации, в то время как другая картина стимула (CS2-) никогда не сопровождается США. На 2-й день – в фазе реактивации памяти, повторное облучение в неармированных условного раздражителя (CS1-), как правило, вызывает условный рефлекс страха. На этом этапе, мы системно вводить 40 мг пропранолол HCl, антагонист рецептора β-адренергические, что косвенно нацеленного на синтез белка, необходимого для обратного уплотнения 25. В связи с пик плазменной концентрации пропранолола 33, мы вводили внутрь в дозе пропранолол 90 мин до реактивации памяти страх в наших первых экспериментах. Тем не менее, для более оптимального теста обратного уплотнения, амнестическое агент должен быть введен после реактивации памяти. Таким образом, в наших последних экспериментов мы всегда вводить пропранолол после реактивации памяти с очень похожими результатами. На 3-й день – в тестовой фазе, сохранение памяти страх проходят через 24 часа после вмешательства (то есть, первый тест испытание 3 дней), с последующимвымирание Порядок и ситуационные триггеры для проверки возвращения страха (например, восстановление, обновление, спонтанное восстановление, быстрый повторного обнаружени). Для определения, требуется ли эффект пропранолола активное извлечение памяти страха, препарат следует вводить в другую страха кондиционером группы без реактивации памяти (т.е., пропранолол не-реактивация состоянии) 27,28. Мы использовали потенцирование рефлекса испуга в качестве меры условного страха ответы и онлайн-американских рейтингах продолжительности качестве индекса для непредвиденных обучения. Потенцирование рефлекса испуга задуман как конкретный и надежный индекс страха 34, subserved на миндалине 35. Наиболее часто используется испуга-вызывать стимул "на испуг зонд", громкий шум, который представлен через наушники во время стимула или в промежутке между двумя презентаций стимулирования (т.е. intertrial интервалы) <suP> 36. Более сильные ответы испуга к громким шумом во время страха условного раздражителя (CS1 +) по сравнению с контрольной стимула (CS2-) отражает опасаются состояние участника, вызванной пугающей стимула (CS1 +).

В серии 10 экспериментов подряд в независимых выборок 27-32,37-39 мы последовательно воспроизведены наш первоначальный вывод, где нарушая уплотнение страха памяти, бета-блокаторов пропранолол HCl эффективно уменьшить обусловленную испуга рефлекс и препятствовали возвращению страха 27 , Наблюдения, что воздействие первичных подкреплений (например, восстановления), изменение контекста (т.е. восстановление) или простой течением времени (например, спонтанное восстановление) не приводят к повторному появлению условного страха ответы, как правило, наблюдается После вымирания обучение, поддержка превосходство нарушая уплотнение над вымирания обучения. В дополнение к этомуметоды поиска, повторного захвата обучения не выявил каких-либо сбережений ранее изученного реакции страха. В целом, эти результаты показывают, что нарушения уплотнение ассоциативной памяти страх, пропранолол эффективно уменьшить эмоциональное выражение страха памяти.

Кроме того, мы протестировали несколько границу и необходимые условия для нарушения уплотнение: (1) реактивация сессия памяти, кажется, процессуально похожи для тушения обучения (то есть, неармированных воздействия), но она должна включать в себя меньше неармированных испытания, чем вымирания тренировки, потому что норадренергических бета-блокаторы (т.е. , пропранолол), могут также столкнуться с образованием вымирания памяти вместо ориентации оригинальный страх память 40,41; (2) восстановления памяти недостаточно для прикатывания памяти 18,31,42,43. Пропранолол уменьшается только условный страх реагирует, когда было что-то, которые можно извлечь в течение поисковой Sessионная 31,32. Несоответствие между тем, что уже узнал и то, что можно узнать по данной поисковой сессии (т.е. ошибка предсказания) представляется необходимым для индукции уплотнение ассоциативных страха памяти 32. Результаты показывают, что возникновение ошибки прогнозирования является необходимым условием для прикатывание и обеспечить полезным инструментом для разработки и оптимизации уплотнение на основе средств для лечения пациентов, страдающих от тревожных расстройств.

Protocol

Заявление по этике: Наш протокол врач-официальному утверждению, соответствует требованиям этического комитета факультета психологии в Университете Амстердама для тестирования человека участников. 1. Крепление страх потенциируют испуга и шока электродов Убедитесь, экспериментальная установка состоит из звука ослабленных комнате участников и отдельной экспериментатора комнате. Используйте два компьютера с четырьмя экранами для записи и мониторинга физиологических реакций, а также для представления экспериментальной скрипт для участников. Прикрепите двухсторонней клейкой воротники ЭМГ электродов. Очистите кожу участника ниже правой или левый глаз и на лбу с помощью тампоном, смоченным спиртом. Попросите участников, чтобы их глаза закрыты, чтобы избежать возможных раздражение глаз. Заполните центр электродов ЭМГ с высокой проводимостью электролита Geл с помощью шприца. Не пытайтесь заполнить электроды, применяя небольшое количество геля последовательно, так как это увеличивает риск воздушных пузырей внутри геля, которые могут повлиять на записи негативно. Прикрепите один из электродов ЭМГ ниже нижнего века правого или левого глаза, в соответствии с ученика в прямом взглядом. Приложить вторую примерно 1 – 2 см латеральнее первого следующей кривизны нижнего века. Приложите заземление на лбу около 1 см ниже линии роста волос. Оптимальное размещение электродов по отношению к мышце может потребовать отдельных корректировок. Нанесите каплю проводящего геля на ударных электродов и прикрепите их в левом верхнем запястье, используя нейлоновые липучкой. Убедитесь, что ремень не слишком туго. Отрегулируйте интенсивность 2 мс электрическим током для каждого участника в отдельности. Сообщите участникам, что ударной волны должна быть "неудобно, но не больно". РуководствоLY вызвать потрясения. Начните с интенсивностью 1 мА и продолжить запуск одиночных ударов – постепенно увеличивая интенсивность в 2 или 3 с шагом мА – до участник указывает, что шок "неудобно, но не больно". Запишите окончательный уровень поражения и поддерживать этот уровень на протяжении оставшейся части эксперимента. 2. Страх Приобретение – День 1 Продолжительность около 45 мин. Попросите участников о поставке шоков и возможного введения пропранолола HCl. Кроме того, сообщите им, что пропранолол HCl используется для лечения гипертонии. Получить письменное информированное согласие. Экран участников относительно состояния их здоровья и каких-либо условий, которые противопоказаны указывают, принимающих одну дозу 40 мг пропранолола HCl: беременность, эпилепсия, нарушение дыхания, сердечно-сосудистые заболевания, сердечно-сосудистые заболевания в первой линии родственников, диаметрBetes, печень или заболевание почек, текущее использование анти-депрессанты наркотиков, или психоз. Получить кровяное давление и измерения пульса с помощью электронного сфигмоманометра. Попросите участников, чтобы удалить их руку из рукавов и поставить надувной манжеты надежно на плече. Попросите участников, чтобы расслабиться и сидеть с их руки слегка согнуты на том же уровне, как их сердца и отдыхает комфортно на столе или другой ровной поверхности. ВР должна быть выше 90/60 мм рт.ст. и частоты сердечных сокращений выше 60 ударов в минуту для включения в эксперименте. Администрирование государственной тревожностью инвентаризации 44 и тревоги Чувствительность индекса 45, когда участник медицинское освидетельствование. Также управлять Паук фобия, связанная анкету 46 при использовании фотографии пауков, как условные раздражители. Расположите участников перед экраном компьютера и прикрепите ЭМГ и ударные электродов (см раздел 1 "Присоединение Fear потенциируют испуга вd Shock Электроды "). Используйте две различные процедуры обучения – см шаги 2.6.1 и 2.6.2. Информирует участников о двух различных изображений они увидят на экране компьютера. Указание их контролировать соотношение между материалом они будут видеть и при ударной получена. Неасимптотические обучение: Сообщите участникам, что одно из изображений будет сопровождаться электрическим током в большинстве случаев, тогда как другие никогда не будет сопровождаться шоком. Асимптотическое обучение: Сообщить участников, какой из двух картинок всегда будет следовать электрическим током и какая картина никогда не будет следовать шоком (т.е. поручил страх обучения). Информирует участников о громких звуков они будут слышать через наушники. Заказать их не обращать внимание на шумы. Попросите участников, чтобы сообщить продолжительность поражения электрическим током Дуринг представление всех фотографий, сдвигая курсор на непрерывных шкал с помощью мыши и нажмите левую кнопку мыши в течение 5 секунд следующим начала стимула для того, чтобы подтвердить их продолжительность. Убедитесь, весы состоят из 11-точек, отмеченных от "конечно, не электрическим током" через "неопределенным", чтобы "Конечно электрическим током». Представьте масштабы постоянно в нижней части экрана компьютера для того, чтобы поддержать участников сосредоточить свое внимание на фотографии. Когда картины исчезают курсор должен автоматически возвращаться в "сомнительные", положение. Прямой участников держать свои глаза на экране, и сидеть так же неподвижно, как это возможно с обеих рук, помещенных в расслабленном состоянии с запястья на стол перед ними. Положите на наушники. Тусклый свет и закрыл за собой дверь. Начать эксперимент из другой комнаты. Во время приобретения страха один из двух картинок совместно заканчиваетсяшок: CS1, в то время как другая никогда не следует шока: CS2. Используйте страха соответствующих стимулов в целях укрепления связи страха во время приобретения. Например фотографий пауков: ИПД чисел 1200 – 1201. Представьте как CS1 и CS2 в течение 8 сек. Громкий шум или испуга Зонды – 40 мс и 104 дБ – представлены 7 сек после CS начала; и для КС1, они следуют 2 мс электрическим током 500 мс позже. Начните реальных опасений обучения, представляя десять базовых испуга зонды для снижения начальной испуга реактивность: Неасимптотические обучение: Представьте общей сложности 8 CS1 испытаний на 75% схеме усилительной: 6 испытаний CS1 подкрепляется ударов – первый и пятый судебного разбирательства неармированные. Кроме того, присутствующие 8 CS2 испытания, а также 8 NA испытания в межсессионный период судебного разбирательства интервалов. Асимптотическое обучение: Представьте общей сложности 3 CS1 испытаний на 100% схеме усилительной: все испытания CS1 являются Reinforced шоком. Кроме того, присутствующие 3 CS2 испытания, а также 3 шум в одиночку поразить зондов (Na) в межсессионный период судебного разбирательства интервалов. Противовес назначение изображениях как CS1 и CS2 по всей участников. Случайный порядок судебного типа в пределах блоков CS1 – CS2 – на такие, что нет суда типа не повторяет более чем в два раза. Вары Интер следственном интервалы – в ходе которой участники вид черный экран – между 15 сек 20 сек и 25 сек со средним значением 20 сек. После завершения эксперимента отделить электроды и пусть участники счистить гель. Попросите участников, чтобы судить приятность шока на 11-балльной шкал от минус 5 (то есть, неприятно) до 5 (т.е., приятной). Явно поручить участникам вспомнить, чему они научились во время сбора страха с целью увеличения удержание CS-американского непредвиденных последующие дни, а такжечтобы предотвратить их от ошибочно ожидал другую схему действий в чрезвычайных во время последующего тестирования. Кроме того, для облегчения слюнные образцы следующий день, поручить участников воздерживаться от физических упражнений кофеина и алкоголя во время 12 часов и избегать пищи и, кроме воды, а также курения и чистки зубов в течение 2 ч напитки до следующей сессии , Очистите электроды тщательно промыть водой после использования: избавиться от всех геля без царапин любую часть слоя AgCl. После очистки не вытирать воду, но использовать другой набор электродов на следующей участника и позволяют другой набор для сухой в течение долгого времени. 3. Память Возобновление – День 2 Продолжительность около 105 мин. Случайно назначить участников либо пропранолол HCl или плацебо таблетки состояние с тем ограничением, что условия согласованного на СТАИ баллов как можно ближе, учитывая, что черта anxietу определяет страх снижения последствий нарушения уплотнение 47. Подходим участников о Spq баллов, а при использовании фотографии пауков, как условные раздражители. Получить кровяное давление и измерения пульса, а также образцы слюны: поручить участников просто поставить тампон во рту в течение приблизительно 3 мин. Держите Salivettes при температуре минус 25 ° С, после удаления. Для пропранолол не-реактивации состоянии перейдите к шагу 4.8.1. Расположите участников перед экраном компьютера и прикрепите ЭМГ и ударные электродов (см раздел 1 "Присоединение Fear потенциируют испуга и шока Электроды»). Сообщить участникам, что интенсивность удара останется то же самое. Сообщите участникам, что одни и те же две картинки будут представлены на экране компьютера и попросить, чтобы они помнили, что они узнали в предыдущий день – одну из картинок будет агав сопровождаться электрическим током в любом Большинство (т.е. неасимптотической обучения) или всех (т.е. асимптотическое обучения) случаях, тогда как другие никогда не будет сопровождаться шоком. Попросите участников, чтобы сообщить продолжительность поражения электрическим током во время презентации всех картин. Положите на наушники и тусклый свет. Закрой дверь и начать эксперимент из другой комнаты. Начните реактивации памяти, представив 10 базовых испуга зонды для снижения начальной испуга реактивность. Следующая представлять только неармированных суда CS1 затем одном испытании НС. Отключите участников из экспериментальной установки, и пусть они счистить гель. Автокресло их за другой стол. Администрирование "двойное слепое" внутрь в дозе плацебо таблетки или 40 мг пропранолола HCl. Таблетки следует ослеплен аптеке или коллегой, независимо от исследования. Кроме того врач по вызову со знанием протокола Iы считается необходимым после введения препарата. Администрирование "одно-слепые» внутрь в дозе 40 мг пропранолола HCl для пропранолол не-реактивация состояние. Вставьте периода покоя около 90 минут. Предложение журналы участников прочитать. Очистите электроды в это время. Опять получить ВР и измерения пульса, а также образцы слюны. 4. Тест – День 3 Продолжительность около 45 мин. Получить BP и измерения пульса. Расположите участников перед экраном компьютера и прикрепите ЭМГ и ударные электродов. Опять сообщить участникам, что интенсивность удара останется то же самое. Поручить участникам, что те же самые два изображения будут появляться на экране компьютера. Опять поручить участникам сообщить продолжительность поражения электрическим током во время презентации всех картинокс. Положите на наушники и тусклый свет. Закрой дверь и начать эксперимент из другой комнаты. Начать эксперимент, представив 10 базовых испуга зондов. Во время исчезновения представят около 12 неармированные CS1 и CS2 испытания, а также 12 NA испытания. После исчезновения участники получают три unsignaled Усс: восстановление. Опять представить участникам о 4 неармированных CS1 и CS2 испытаний, а также 4 испытаний NA после unsignaled USs: Тестирование восстановительной. Снять электроды и пусть участники счистить гель. Обратите участникам небольшую сумму за участие в эксперименте. Очистите электроды тщательно промыть водой.

Representative Results

Манипуляция проверка пропранолол Вопреки таблетки плацебо, как систолическое и диастолическое АД, а также слюнных альфа амилаза должна уменьшаться в течение 90 мин после приема пропранолола при реактивации памяти, который указывает, что манипуляции препарат оказывает предназначенную физиологический эффект. BP и слюнных альфа амилаза должны снова вернуться к исходному уровню в тесте на 3-й день. США рейтинги продолжительность: С текущего протокола вы не можете ожидать каких-либо эффектов от лечения пропранолол по рейтингам продолжительности США. Независимо от медикаментозного лечения, дифференциальные США рейтинги продолжительность должна увеличиться во время сбора страха и уменьшить при тушении обучения 48 ч позже. Кроме того презентация unsignaled Усс как ожидается, приведет к возвращению рейтингах дифференциал продолжительности (1А-C). <strОнг> предпосылкой для обратного уплотнения: Для того, чтобы вызвать процесс обратного уплотнения, следов памяти должны сначала дестабилизировать как необходимое условие для фазы рестабилизацию. Из-за боязни памяти дестабилизации, ожидание угрозы в момент реактивации (то есть, без изменений продолжительность CS1-US) необходимо 31 хотя и не достаточно. Занимаясь на идее, что функция обратного уплотнения заключается в обновлении след памяти к постоянно меняющимся условиям, реактивация памяти должна также включать ошибки прогнозирования (PE: несоответствие между тем, что ожидалось, и что на самом деле происходит). Учитывая, что рейтинги продолжительность США оставаться в стороне от манипуляций пропранолол, изменения в угрозах ожиданий от приобретения для проверки (PE), может служить независимым индикатором дестабилизации памяти (см 32 для более подробной информации). Но только тогда, когда реактивация памяти следует асимптотическое обучение, эти изменения в угроза ожидания мау соблюдаться. В случае, частично усиленной неасимптотической обучения, сдвиг в угрозы продолжительности не является необходимым для дестабилизации памяти. Поэтому поиск испытание может также вызвать уплотнение без изменения продолжительности после неасимптотической обучения. Испуга страх реагирует: Успешное получение страх на один день свидетельствует увеличение дифференциального испуга страха отвечать на запросы (то есть, по сравнению с CS1 CS2) от первого до последнего процесса приобретения (рис 1D-F). Высшее испуга страх в ответ на стимул, который ранее был соединен с шоком (CS1) по сравнению с только шума при реактивации памяти на 2-й день далее указывает, что память страх хорошо закрепить. Во время тестовой фазы на 3 день вы можете ожидать нетронутыми испуга страх отвечать в группе плацебо: поразить в ответ на КС1 должно быть час igher по сравнению с CS2 в начале теста. Вымирание обучение впоследствии снижает дифференциальное испуга отвечать (т.е. CS1 против. CS2). Кроме того презентация unsignaled USS должно привести к возвращению страха, отвечающего на КС1 по сравнению с CS2 (рис 1D). В отличие от таблеток плацебо, администрация пропранолол HCl, как ожидается, приведет к ликвидации разницы в испуг страх отвечать на запросы (т.е. CS1 против CS2) в начале фазы испытаний в день 3. Кроме того, вы можете ожидать, что unsignaled USs не восстановится испуга страх отвечать (рис 1E). Обратите внимание, что пропранолол не должны иметь каких-либо опасений снижения эффектов при таблетки вводят без реактивации памяти на 2 дня (рис 1F). Re 1 "SRC =" / файлы / ftp_upload / 52151 / 52151fig1highres.jpg "ширина =" 700px "/> Рисунок 1. рейтинги США продолжительность до испытаний CS1 и CS2 и поразить страх ответы на CS1, CS2 и шума в одиночку (NA) испытаний во время сбора, возобновление памяти, исчезновение и тест на плацебо (A, D), пропранолол (B, E), и пропранолол no- реактивация (C, F) группы R-CS1 -.. относится к неармированных суда реактивации Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой цифры.

Discussion

В серии исследований, которые мы последовательно показывают, что, независимо от пола, 40 мг норадренергическая бета-блокатора пропранолола либо вводить до или после реактивации памяти эффективно нейтрализовать условный страх отвечать на запросы (т.е. защитную реакцию испуга). Ни один из четырех механизмов рецидива, – восстановление, обновление, спонтанное восстановление и быстрое захват сигнала – не наблюдалось после нарушения уплотнение с пропранолол 27-32,37-39. Стоит отметить, что страх нейтрализующие эффекты наблюдались лишь в оборонительной реакции испуга, но ни для рейтинга продолжительности угроза ни для проводимости кожи. Данные для электродермальной кондиционирования здесь не приводятся, как общие закономерности для SCR существенно не отличаются от оценок продолжительности. В исследовании страх кондиционирования человека, мультииндексы условных отвечать на запросы (например, в США средняя продолжительность, SCR, испуга Response, расширение зрачков, нейронная активность) обычно получают по соображениям перекрестной проверки 48. Тем не менее, в настоящее время убедительные доказательства, что эти различные уровни ответа не обязательно действовать согласованно и, возможно, даже отделить друг от друга 3,27-32,34,37,49. Следует отметить, что реакция испуга автоматический оборонительного рефлекса, который потенцирует в ответ на CS, которая связана с отрицательной США валентности и может быть в целом не наблюдалось с USS нейтрального или положительного валентности 49,50 (например, стимуляции или vibrotactile Время реакции задача). Таким образом, потенцирование оборонительной испуга рефлекса надежным и удельный показатель отвращение кондиционирования 34. В отличие от этого, SCR кондиционирование может происходить независимо от валентности США 49,50. Учитывая, что аффективное валентность США не изменяет SCR, электродермальной кондиционирования неспецифический показатель опережающего возбуждения. Поэтому мы считаем, что ЮКЖД меньше сuited поведенческой меры в отвращение исследований кондиционирования человека.

Если мы предполагаем, на воплощение этих выводов в клинической практике, некоторые вопросы и потенциальные ограничения должны быть рассмотрены. Во-первых, она может быть поставлена ​​под сомнение, действительно ли необходимо фармакологическое манипулирование норадренергической бета-блокатор, чтобы нарушить процесс обратного уплотнения или ли поведенческая процедура, направленная мешать обратного уплотнения даст аналогичный нейтрализующий эффект. Даже если лечение одним-сессии низкой дозой пропранолол, очевидно, не токсичен, полностью поведенческая процедура всегда предпочтительнее фармакологического вмешательства. Существует действительно альтернативный способ, где исчезновение обучения представлена ​​в окне обратного уплотнения 51. Несколько исследований не менее повторить эти первоначальные выводы Шиллера и др. 29,52-54, но см 55,56. В дополнение к этим противоречивым результатам,Другим потенциальным ограничением исчезновения в порядке реактивации будет то, что в клинической практике реакция страха, как правило, не гаснет в лечении экспозиции односессионный. Например, мнимая экспозиции для пациентов с посттравматическим стрессовым расстройством традиционно принимает десять сессий перед страх спадает 57. Таким образом, даже признавая очевидные недостатки простого фармакологического лечения по сравнению с совершенно поведенческого вмешательства, мы считаем, что норадренергический манипуляции обратного уплотнения памяти, кажется, более реальным, чем вымирание в окне уплотнение.

Второй вопрос касается оптимальные условия для запуска уплотнение памяти. Существует все больше доказательств того, что механизмы, опосредующие поведенческий выражение страха четко отделена от механизмов, опосредующих процесс обратного уплотнения 31,32,58-62. Например, недавние исследования на животных обнаружили дифференциал и диссоциировать гeceptors в базолатеральную миндалины посреднические выражение, дестабилизации и рестабилизацию ранее обусловленных страхом воспоминаний 63,64. Поведенческая выражение страха памяти не только в отрыве от процессов, опосредующих реактивации памяти (то есть, доступ к следа памяти), кажется, тоже не будучи незаменимым для уплотнение происходит 63. Таким образом, страх выражение во реактивации памяти не информативен на, входит ли след памяти лабильный фазу. Учитывая, что дестабилизация памяти условием для норадренергическая бета-блокатор, чтобы вмешиваться в процесс рестабилизацию, важным вопросом является, как мы можем сделать вывод, успешный дестабилизации памяти в клинической практике. Хозяин данные показывают, что решающим фактором в стимулировании прикатывание и демаркации уплотнение с обеих поиска памяти или консолидации новой 40,65 памяти степень ошибки предсказания индуцированной во время MEMрии поиска 31,32. Но, учитывая, что никаких объективных критериев не имеется, чтобы определить оптимальную степень ошибки прогноза в клинической практике, текущие результаты лабораторных исследований не могут быть легко переведены на протоколы лечения.

Еще одной проблемой для перевода неврологии литературу в клинической практике касается экологической обоснованности парадигмы. Доказательства за нарушение обратного уплотнения в основном было показано в животных и человека для относительно новых (один день старых) и простых страха памяти (т.е., тон шок; картина ударных). Это не очевидно, что нарушения уплотнение старых, сильных и широких сетей памяти, таких как у пациентов с посттравматическим стрессовым расстройством является столь же эффективным, как это было показано в лаборатории лузу страха кондиционирования. Также в отношении зависимой переменной до сих пор неясно ли замечания от животных и лабораторных исследованиях у человека обобщить для пациентов с тревожными расстройствами. Страх повторногоэффекты дых которые до сих пор в основном продемонстрировано поведенческой экспрессии отвращение кондиционирования (т.е. замирания у грызунов или оборонительного рефлекса испуга у людей), с одним только исключением, где мы показали, что также субъективные ощущения бедствия были значительно нейтрализуют норадренергический блокады памяти уплотнение 37. Это может быть поставлена ​​под сомнение эти страх сильно уменьшают в лаборатории, являются ли свидетельствует о типичных опытом страха и избегающего поведения характерны для пациентов с тревожными расстройствами. Будущие исследования должны исследовать, действительно ли имеющиеся данные обобщаются на расторжению поведения, одним из центральных симптомов тревожных расстройств.

В целом, хотя Павлова отвращение процедура кондиционирования отличным инструментом для изучения основных механизмов страха обучения и памяти, мы не можем легко перевести результаты лабораторных исследований в клиническую практику. Знания, что мы чав приобретал на оптимальном, границы и необходимых условий для обратного уплотнения памяти следует рассматривать только в качестве отправной точки для развития уплотнение на основе процедур. С другой стороны, обширные исследования на экстинкции подготовки привело к вмешательства воздействия экстинкции основе, которые по-прежнему относятся к числу наиболее эффективных методов лечения тревожных расстройств и других родственных расстройств. Учитывая, что норадренергический блокада обратного уплотнения памяти затмевает анксиолитическое действие исчезновения обучения, нарушая уплотнение указывает на новый перспективный вмешательства для эффективного снижения избыточных и иррациональные страхи.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Эта работа поддерживается VICI гранта (Merel Kindt) от Нидерландской организации научных исследований.

Materials

Name of Material – Equipment Company Catalog Number Comments – Description
2 computers with 4 screens Dell Optiplex 9010 Recording and monitoring physiological responses. Presenting the experimental script. 
Amplifier Developed by B. Molenkamp – University of Amsterdam Designed around a Burr Brown INA101 amplifier and ISO103 isolation stage. 
VSSRP98  Developed by B. Molenkamp – University of Amsterdam Physiological registration software. Record electromyography – EMG – activity using a bundled pair of electrodes wires connected to a front-end amplifier with an imput resistacne of 10 MΩ and a bandwidth of DC-1500 Hz. Raw EMG signals are integrated in the amplifier. Integrated EMG signals are sampled at 1000 Hz and used for data analysis.
MATLAB MathWorks Analyzing data. Peak amplitudes are determined by taking the baseline 50 ms before probe onset to peak differences within 30 – 150 ms following probe onset and are recorded in microvolt.
Presentation NeuroBehavioral Systems Inc. – USA Stimulus presentation.
Constant current stimulator  Digitimer – UK DS7A Generates electrical stimulation.
Shock electrodes Made by B. Molenkamp – University of Amsterdam Ag electrodes of 20 mm * 25 mm with fixed inter-electrodes mid-distance of 45 mm.
Headphones Sennheiser Electronic GmbH & CO – Germany HD 25-1 II Presentation of startle probse and background noises.
EMG electrodes Made by B. Molenkamp – University of Amsterdam Three 7 mm sintered Ag-AgCl electrodes.
Double-sided adhesive collars MedCaT – the Netherlands 848125 13-mm x 5-mm. For attaching the EMG electrodes to the skin.
Conductive gel Signa Gel – Parker Laboratories Inc. – USA  224.550.011 Facilitates conduction from the skin to both the EMG and shock electrodes.
Alcohol swabs  Sanadep 0.5 % – Microtek Medical – the Netherlands 3053800 For cleaning the skin of the participant.
Sphygmomanometer Omron Healthcare Europe B.V. – the Netherlands M4-I HEM-752-E Measuring blood pressures and heart rate.
Cotton salivettes Sarstedt – Germany 511.534 Obtaining salivary samples.
Curved tip syringe Monoject – Covidien – USA 412 Applies gel to EMG and shock electrodes.
Propranolol HCl – 40 mg and placebo pills  Huygens Apotheek – the Netherlands Pills should be identical in exterior.
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. LeDoux, J. E. . The Emotional Brain. , (1996).
  2. Rescorla, R. A., Holland, P. C. Behavioral studies of associative learning in animals. Ann. Rev. Psychol. 33, 265-308 (1982).
  3. LeDoux, J. E. Coming to terms with fear. PNAS. 111 (8), 2871-2878 (2014).
  4. Kandel, E. R. The biology of memory: a forty-year perspective. J. Neurosci. 29 (41), 12748-12756 (2009).
  5. Mineka, S., Zinbarg, R. A contemporary learning theory perspective on the etiology of anxiety disorders: It’s not what you thought it was. Am. Psychol. 6 (1), 10-26 (2006).
  6. Rachman, S. The conditioning theory of fear acquisition: a critical examination. Beh. Res. Ther. 15 (5), 375-387 (1977).
  7. Bouton, M. E., Bolles, C. R. Contextual control of the extinction of conditioned fear. Learn. Mot. 10 (4), 455-466 (1979).
  8. Rescorla, R. A. . Experimental Extinction. , (2001).
  9. Rescorla, R. A., Heth, C. D. Reinstatement of fear to an extinguished conditioned context. J. Exp. Psychol. 1 (1), 88-98 (1975).
  10. Baum, M. Spontaneous recovery from the effects of flooding in animals. Beh. Res. Ther. 26 (2), 185-186 (1988).
  11. Bouton, M. E. Context, time, and memory retrieval in the interference paradigm of Pavlovian learning. Psychol. Bull. 114 (1), 80-99 (1993).
  12. LeDoux, J. E. Emotion: Clues from the brain. Ann. Rev. Psychol. 46, 209-235 (1995).
  13. Bouton, M. E. Context, ambiguity, and unlearning: sources of relapse after behavioral extinction. Biol. Psych. 52 (10), 976-986 (2002).
  14. Nader, K., Schafe, G. E., LeDoux, J. E. Fear memories require protein synthesis in the amygdala for reconsolidation after retrieval. Nature. 406 (6797), 722-726 (2000).
  15. Sara, S. J. Retrieval and reconsolidation: toward a neurobiology of remembering. Learn. Mem. 7 (2), 73-84 (2000).
  16. Dudai, Y. The neurobiology of consolidation, Or, How stable is the engram?. Ann. Rev. Psychol. 55, 51-86 (2004).
  17. Tronson, N. C., Taylor, J. R. Molecular mechanisms of memory reconsolidation. Nat. Rev. 8 (4), 262-275 (2007).
  18. Lee, J. L. C. Reconsolidation: maintaining memory relevance. Trends. Neurosci. 32 (8), 413-420 (2009).
  19. Debiec, J., Doyere, V., Nader, K., LeDoux, J. E. Directly reactivated, but not indirectly reactivated, memories undergo reconsolidation in the amygdala. PNAS. 130 (9), 3428-3433 (2006).
  20. Doyere, V., Debiec, J., Monfils, M. -. H., Schafe, G. E., LeDoux, J. E. Synapse-specific reconsolidation of distinct fear memories in the lateral amygdala. Nat. Neurosci. 10 (4), 414-416 (2007).
  21. Canal, C. E., Chang, Q., Gold, P. E. Amnesia produced by altered release of neurotransmitters after intra-amygdala injections of a protein synthesis inhibitor. PNAS. 104 (30), 12500-12505 (2007).
  22. Qi, Z., Gold, P. E. Intrahippocampal infusions of anisomycin produce amnesia: Contribution of increased release of norepinephrine, dopamine. 16 (5), 308-314 (2009).
  23. Jockers, R., et al. Desensitization of the beta-adrenergic response in human brown adipocytes. Endocrinology. 139 (6), 2676-2684 (1998).
  24. Chaundhry, A., Granneman, J. G. Differential regulation of function responses by beta-adrenergic receptor subtypes in brown adipocytes. Am. J. Physiol. 227 (1 Pt 2), 137-153 (1999).
  25. Thonberg, H., Frederiksson, J. M., Nedergaard, J., Cannon, B. A novel pathway for adrenergic stimulation of camp-response-element-binding protein (CREB) phosphorylation: mediation via alpha-adrenoceptors and protein kinase C activation. Biochem. J. 264 (1), 73-79 (2002).
  26. Debiec, J., LeDoux, J. E. Disruption of reconsolidation but not consolidation of auditory fear conditioning by noradrenergic blockade in the amygdala). Neuroscience. 129 (2), 267-272 (2004).
  27. Kindt, M., Soeter, M., Vervliet, B. Beyond extinction: erasing human fear responding and preventing the return of fear. Nat. Neurosci. 12 (3), 256-258 (2009).
  28. Soeter, M., Kindt, M. Dissociating response systems: erasing fear from memory. Neurobiol. Learn. Mem. 94 (1), 30-41 (2010).
  29. Soeter, M., Kindt, M. Disrupting reconsolidation: pharmacological and behavioral manipulations. Learn. Mem. 18 (6), 357-366 (2011).
  30. Soeter, M., Kindt, M. Stimulation of the noradrenergic system during memory formation impairs extinction learning but not the disruption of reconsolidation. Neuropsychopharmacology. 37 (5), 1204-1215 (2012).
  31. Sevenster, D., Beckers, T., Kindt, M. Retrieval per se is not sufficient to trigger reconsolidation of human fear memory. Neurobiol. Learn. Mem. 97 (3), 338-345 (2012).
  32. Sevenster, D., Beckers, T., Kindt, M. Prediction error governs pharmacologically induced amnesia for learned fear. Science. 339 (6121), 830-833 (2013).
  33. Gilman, A. G., Goodman, L. S. . Goodman and Gilman’s the pharmacological basis of therapeutics. , (1996).
  34. Hamm, A. O., Weike, A. I. The neuropsychology of fear learning and fear regulation. Int. J. Psychophysiol. 57 (1), 5-14 (2005).
  35. Davis, M. Neural systems involved in fear and anxiety measured with fear potentiated startle. Am. Psychol. 61 (8), 741-756 (2006).
  36. Landis, C., Hunt, W. A. . The startle pattern. , (1939).
  37. Soeter, M., Kindt, M. Erasing fear for an imagined threat event. Psychoneuroendocrinology. 37 (11), 1769-1779 (2012).
  38. Soeter, M., Kindt, M. Reconsolidation of associative fear memory is not restricted to exact replica of the original learning experience. In Press, .
  39. Sevenster, D., Beckers, T., Kindt, M. Prediction error uncovers the transition from retrieval to reconsolidation, to new learning. In Press, .
  40. Bos, M. G. N., Beckers, T., Kindt, M. The effects of noradrenergic blockade on extinction in humans. Biol. Psychol. 89 (3), 598-605 (2012).
  41. Eisenberg, M., Kobilo, T., Berman, D. E., Dudai, Y. Stability of retrieved memory: inverse correlation with trace dominance. Science. 301 (5636), 1102-1104 (2003).
  42. Pedreira, M. E., Perez-Cuesta, K. M., Maldonado, H. Mismatch between what is expected and what actually occurs triggers memory reconsolidation or extinction. Learn. Mem. 11 (5), 579-585 (2004).
  43. Forcato, C., Argibay, P. F., Pedreira, M. E., Maldonado, H. Human reconsolidation does not always occur when a memory is retrieved: the relevance of the reminder structure. Neurobiol. Learn. Mem. 91 (1), 50-57 (2009).
  44. Spielberger, C. D., Gorsuch, R. L., Luthene, R. E. . Manual for the State-Trait Anxiety Inventory. , (1970).
  45. Peterson, R. A., Reiss, S. Anxiety Sensitivity Index Manual. International Diagnostic System. Worthington. , (1992).
  46. Klorman, R., Weerts, T. C., Hastings, J. E., Melamed, G. B. G., Lang, P. J. Psychometric description of some specific fear quistionnaires. Behav. Ther. 5 (3), 401-409 (1974).
  47. Soeter, M., Kindt, M. High trait anxiety: a challenge for disrupting fear memory reconsolidation. PloSONE. 8 (11), e75239 (2013).
  48. Well, S. M., Visser, R. M., Scholte, H. S., Kindt, M. Neural substrates of individual differences in human fear learning: evidence from concurrent fMRI, fear-potentiated startle and US-expectancy data. Cog. Affec. Beh. Neurosci. 12 (3), 499-512 (2012).
  49. Lipp, O. V., Sheridan, J., Siddle, D. A. T. Human blink startle during aversive and nonaversive Pavlovian conditioning. J. Exp. Psychol. 20 (4), 380-389 (1994).
  50. Hamm, A. O., Vaitl, D. Affective learning: awareness and aversion. Psychophysiology. 33 (6), 698-710 (1996).
  51. Schiller, D., et al. Preventing the return of fear in humans using reconsolidation update mechanisms. Nature. 463 (7277), 49-53 (2012).
  52. Kindt, M., Soeter, M. Reconsolidation in a human fear conditioning study: a test of extinction as updating mechanism. Biol. Psychol. 92 (1), 43-50 (2013).
  53. Golkar, A., et al. Are fear memories erasable? – Reconsolidation of learned fear with fear-relevant and fear-irrelevant stimuli. Front. Behav. Neurosci. 6, 1-11 (2012).
  54. Chan, W. Y. M., Leung, H. T., Westbrook, F., McNally, G. P. Effects of recent exposure to a conditionied stimulus on extinction of Pavlovian fear conditioning. Learn. Mem. 17 (10), 512-521 (2010).
  55. Agren, T., Furmakr, T., Eriksson, E., Redrikson, M. Human fear reconsolidation and ellelic differences in serotonergic and dopaminergic genes. Trans. Psych. 2, e76 (2012).
  56. Oyarzun, J. P., et al. Updating Fearful Memories with Extinction Training during Reconsolidation: A Human Study using Auditory Aversive Stimuli. PloSONE. 7 (6), e38849 (2012).
  57. Minnen, A., Hagenaars, M. Fear activation and habituation patterns as early process predictors of response to prolonged exposure treatment in PTSD. J. Traum. Stress. 15 (5), 359-367 (2002).
  58. Balderas, I., Rodriguez-Ortiz, C. J., Bermudez-Rattoni, F. Retrieval and reconsolidation of object recognition memory are independent processes in the periphinal cortex. Neurosci. 253, 398-405 (2013).
  59. Ben Mamou, C., Gamache, K., Nader, K. NMDA receptors are critical for unleashing consolidated auditory fear memories. Nat. Neurosci. 9 (10), 1237-1239 (2006).
  60. Caffaro, P. A., Suarez, L. D., Blake, M. G., Delorenzi, A. Dissociation between memory reactivation and its behavioral expression: scopolamine interferes with memory expression without disrupting long-term storage. Neurobiol. Learn. Mem. 98 (3), 235-245 (2012).
  61. Coccoz, V., Maldonado, H., Delorenzi, A. The enhancement of reconsolidation with a naturalistic mild stressor improves the expression of declarative memory in humans. Neurosci. 185, 61-72 (2011).
  62. Rodriguez-Ortiz, C. J., Balderas, I., Garcia-DeLaTorre, P., Bermudez-Rattoni, F. Taste aversion memory reconsolidation is independent of its retrieval. Neurobiol. Learn. Mem. 98 (3), 215-219 (2012).
  63. Barreiro, K. A., Suarez, L. D., Lynch, V. M., Molina, V. A., Delorenzi, A. Memory expression is independent of memory labilization-reconsolidation. Neurobiol. Learn. Mem. 106, 283-291 (2013).
  64. Milton, A. L., Merlo, E., Ratano, P., Gregory, B. L., Dumbreck, J. K., Everitt, B. J. Double dissociation of the requirement for GluN2B and GluN2A-containing NMDA receptors in the destabilization and restabilization of a reconsolidation memory. J. Neurosci. 33 (3), 1109-1115 (2013).
  65. Merlo, E., Milton, A. L., Goozee, Z. Y., Theobald, D. E., Everitt, B. J. Reconsolidation and extinction are dissociable and mutually exclusive processes: behavioral and molecular evidence. J. Neurosci. 34 (7), 2422-2431 (2014).

Tags

Fear MemoryReconsolidationNoradrenergicBeta-blockerFear ConditioningPropranololCREB PhosphorylationStartle ReflexUS ExpectancyAnxiety Disorders

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Kindt, M., Soeter, M., Sevenster, D. Disrupting Reconsolidation of Fear Memory in Humans by a Noradrenergic β-Blocker. J. Vis. Exp. (94), e52151, doi:10.3791/52151 (2014).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image