Doğal Kadın Rats Bisiklet içinde Koşullandırılmışlıktan Korku Extinction incelenmesi için Protokol
Summary
Gonadal hormones such as estrogen modulate memory formation in a number of experimental paradigms including fear extinction memory. This protocol describes a set of methods for investigating the influence of gonadal hormones specifically during extinction in naturally cycling females, including estrous cycle monitoring and exogenous estrogen administration.
Abstract
Şartlı korku Extinction yaygın erkek kemirgenlerde çalışılmıştır. Son zamanlarda, bazı davranışsal görevleri ve tepki davranışları için nöral mekanizmalar kadın ve erkeklerde farklı olduğunu belirten çalışmaların giderek artan sayıda olmuştur. Araştırma çalışmalarında kadın kullanma nedeniyle östrus döngüsü sırasında gonadal hormonların değişimi bir meydan okuma temsil edebilir. Bu protokol, dişi sıçanlarda korku söndürme bellek konsolidasyon östrojen rolünü araştıran yararlıdır köklü prosedürleri açıklar. Östrus döngüsü ve eksojen östrojen verilmesi öncesinde söndürme eğitimi Faz 24 saat sonra yok olma hatırlama etkileyebilir. Burada anlatılan östrus faz tanımlanması için vajinal alma, temizleme tekniği muayene ve doğal gonadal hormonlar bisiklet manipülasyonu yardımcı olur. ayrıca östrojen korku söndürme bellek modüle hangi mekanizmalar tasvir edebilir bu temel kemirgen modelinin kullanılmasıkadın.
Introduction
İçsel cinsiyet farklılıkları insanlarda ve kemirgenler hem de çeşitli bilişsel davranışları ve öğrenme paradigmaları arasında görülmektedir. Örneğin, erkekler daha iyi mekansal yetenekleri 1-3 sahipken kadınlar genellikle, güçlü sözel ve detay odaklı yeteneklere sahip olduğu bildirilmiştir. Bu cinsiyet farklılıkları gonadal hormonların etkisiyle kısmen olabilir. Yüksek östradiol seviyesi kadınların daha iyi olduğu görevler performansını artırmak, ama erkekler genelde kuyu 4-6 yaptığınız görevler performansı kötüleşir. Bu kanıt zorlayıcı olsa da, tamamen insan çalışmalarında deneysel ortamlarda kontrol sınırlı yeteneği davranışı bu etkilerin hormonlar özellikle isnat edilebilir, eğer zor belirlemek için yapar. Hayvanlar üzerinde yapılan çalışmalar, bunun aksine, tam olarak kontrol edilen durumlar için izin verir.
Korku yok temel nöral mekanizmaları tespit edilmiştir ve iyi erkeklerde okudu rağmen, o belirsizdirBu sistemler kadın ya da nasıl östrus döngüsü boyunca değişiklik aynıdır. Korku klima ve sönme yaygın anksiyete bozukluğu ile ilgili çalışmalar yapmak üzere kemirgenlerde ve insanlarda davranış paradigmalar kullanılmaktadır. Kadınlar anksiyete bozuklukları için yüksek risk yanı sıra yüksek semptom süresi ve şiddetini 7-13 sahip olduğu göz önüne alındığında, bu çalışmalarda kadın dahil etmek önemlidir. Bu araştırmada kadınların underrepresentation seks hormonlarının davranışsal etkileri için estrojen faz izleme ve muhasebe zorlukları bağlı olabilir. Genellikle geçmiyor veya kendi çalışmaları için yöntemler açıklanmayan Bu bağlamda karşılaşma konularında kadın incelemek yapmak Laboratuvarlar.
Kemirgenlerde delil Yükselen korku yok seks farklılıkları gonadal hormonların 14-18 tarafından modüle olduğunu göstermektedir. Korku klima, hayvanlar, belirli bir uyaran korku için eğitilmiştir. Bir Katkısız sunumlar bir sayıdan sonrauyarıcı, hayvanlar işaret, yok denilen bir süreç korku değil öğrenirler. Ne kadar iyi hayvan öğrenir ve söndürme eğitimi bir süre sonra verilen bir nesli geri çağırma testi sırasında görülebilir bu görevi öğrenme bellek birleştirir. Tükenme hatırlama sırasında daha az korku ifadesi iyi söndürme bellek konsolidasyonu gösterir. Laboratuvarımızda elde edilen son bulgular östrojen korku söndürme bellek konsolidasyonu modüle ve söndürme hatırlama artırabilir öneririz. Özellikle, Proestrus içinde söndürülür dişi sıçanlar, östrus döngüsü faz sırasında östrojen düzeyleri zirve, tükenme bellek sergi gelişmiş tutma dolaşan. Buna karşılık, önce veya hemen söndürme eğitimi 15,16 sonra eksojen östradiol yönetimi ile geliştirilebilir düşük östrojen ostrus faz ekran nispeten zayıf nesli hatırlama olarak söndürülür kadın,. tükenme bellek konsolidasyon nöral mekanizmaları (KDVKadınlarda gonadal hormonların rolü) uding net değil.
Laboratuvar hayvanlarında, hormonların, kastrasyon ve ovariektomi invazif cerrahi olarak çıkarılması prosedürler kullanılarak araştırılabilir. Ameliyat sonrası iyileşme müteakiben, gonadal hormonlar genellikle dışsal olarak bir davranış görev 19 performansı sırasında manipüle edilmektedir. Bu yaklaşım, seks hormonları hakkında önemli bilgiler sağladı ve 20-23 (zamanlama ve doz açısından) gonadal hormonların iyi kontrollü manipülasyon için izin verir, çünkü yararlıdır olmuştur. Bu yaklaşım, ancak, östrüs döngüsü boyunca ortaya ne de böylece insan çalışmalara translasyonel potansiyelini sınırlayan, "normal" hayvanları temsil ediyor doğal olarak meydana gelen dalgalanmaların etkisini değerlendirmek değildir. Bu iyi belgelenmiş oldu belirli östrus döngüsü aşamalarında, ve döngüsü içinde östrojen reseptör ifade değişiklikleri de kadın cinsiyet hormonu seviyeleri zirve ve düşüş,ve ovariektomiye 24 sonrası. Böylece, sağlam gonadlar kadınlarda üzerinde çalışmalar yapmak ve güvenilir yüksek ve düşük östrojen devletler kendi ömrü boyunca kadın üzerinde olan etkilerini incelemek için deneysel tasarımlar geliştirmek için bir ihtiyaç vardır.
Bu protokol korku yok katılan nörobiyolojik sistemler üzerinde östrojenin etkisi üzerinde duruluyor. 1) dikkatli, östrus döngüsü izlemek 2) Sistemik uygulama için östradiol etkili dozlarda hazırlamak, ve 3) korku klima, nesli içeren bir davranış paradigma takip ve doğal bisiklet dişi sıçanlar içinde hatırlamak: Bu nasıl açıklanır. Bu protokol, daha tükenme davranışını korku şartlandırılmış gözlenen cinsiyet farklılıkları anlamak için çalışmalar yardım için diğer farmakolojik manipülasyonlar ve hücresel ve moleküler araçlar ile modifiye edilebilir. Aşağıda açıklanan prosedürleri laboratuvar içinde kullanılan olanlar olduğunu unutmayın, ve bu işlemlerin varyasyonları bir dizi var in edebiyat.
Protocol
Representative Results
Discussion
Korku söndürme çeşitli manipülasyonlar kapsamında tanımlanan ve değerlendirilen koşullandırılmış korku nesli aracılık nöral mekanizmalarla erkek sıçanlarda yoğun çalışılmıştır. Nispeten az sayıda çalışma dişi sıçanlar veya korku yok gonadal hormonların rolünü inceledik. Özellikle korku yok östrojenin etkilerini incelemek için, doğal olarak bisiklet dişi sıçanlar üç günlük davranış paradigmaya tabi tutulmaktadır. Bu prosedür alışma / Klima, tükenme ve yok oluş hatır…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Mohammed R. Milad is supported by NIMH grant R01 MH097880 and institutional funds from the Department of Psychiatry at MGH.
Materials
| Name | Company | Catalog number | Comments |
| Fear conditioning chamber | Coulbourn Instruments | ||
| Graphic State | Coulbourn Instruments | ||
| Sound-attenuating box | Med Associates, Inc. | NIR-022MD | |
| Estradiol | Sigma-Aldrich | E1024 | In sesame oil for subcutaneous injection |
| Sesame oil | Sigma-Aldrich | S3547-250ML | |
| Freezescan | Cleversys, Inc. | ||
| Dip quick stain | Jorgensen Laboratories, Inc. | J0322A1, J0322A2, J0322A3 | |
| Cotton-tipped applicators | Fisher Scientific | 23-400-114 | 6-inch, sterile |
| 0.9% saline | LabChem, Inc. | LC23460-2 | Sodium chloride w/v |
| Selectfrost microscope slides | Fisher Scientific | 12-550-003 | |
| Virex II 256 | Diversey, Inc. | 5019317 | Dilute 1:256 with water |
| Luer-Lok Tip 1ml Syringes | Becton Dickinson | 309628 | |
| Hypodermic disposable needles | Exelint International, Co. | 26402 | 26-gauge |
References
- Baron-Cohen, S., Knickmeyer, R. C., Belmonte, M. K. Sex differences in the brain: implications for explaining autism. Science. 310 (5749), 819-823 (2005).
- Voyer, D., Voyer, S., Bryden, M. P. Magnitude of sex differences in spatial abilities: a meta-analysis and consideration of critical variables. Psychological Bulletin. 117 (2), 250-270 (1995).
- Pinker, S., Spelke, E. A Conversation with Steven Pinker and Elizabeth Spelke. The Science of Gender and Science. , (2005).
- Hampson, E. Estrogen-related variations in human spatial and articulatory-motor skills. Psychoneuroendocrinology. 15, 97-111 (1990).
- Hampson, E., Kimura, D. Reciprocal effects of hormonal fluctuations on human motor and perceptual-spatial skills. Behavioral Neuroscience. 102, 456-459 (1988).
- Hampson, E. Variations in sex-related cognitive abilities across the menstrual cycle. Brain and Cognition. 14 (1), 26-43 (1990).
- Kilpatrick, D. G., Resnick, H. S., Milanak, M. E., Miller, M. W., Keyes, K. M., Friedman, M. J. National estimates of exposure to traumatic events and PTSD prevalence using DSM-IV and DSM-5 criteria. Journal of Traumatic Stress. 26 (5), 537-547 (2013).
- Breslau, N. Gender differences in trauma and posttraumatic stress disorder. Journal of Gender-Specific Medicine. 5 (1), 34-40 (2002).
- Frans, O., Rimmo, P. A., Aberg, L., Fredrikson, M. Trauma exposure and post-traumatic stress disorder in the general population. Acta Psychiatrica Scandinavica. 111 (4), 291-299 (2005).
- Breslau, N., Kessler, R. C., Chilcoat, H. D., Schultz, L. R., Davis, G. C., Andreski, P. Trauma and posttraumatic stress disorder in the community: the 1996 Detroit Area Survey of Trauma. Archives of General Psychiatry. 55 (7), 626-632 (1996).
- Seedat, S., Stein, D. J., Carey, P. D. Post-traumatic stress disorder in women: epidemiological and treatment issues. CNS Drugs. 19 (5), 411-427 (2005).
- Holbrook, T. L., Hoyt, D. B., Stein, M. B., Sieber, W. J. Gender differences in long-term posttraumatic stress disorder outcomes after major trauma: women are at higher risk of adverse outcomes than men. Journal of Trauma. 53 (5), 882-888 (2002).
- Labad, J., Menchon, J. M., Alonso, P., Segalas, C., Jimenez, S., Jaurrieta, N., et al. Gender differences in obsessive-compulsive symptom dimensions. Depression and Anxiety. 25 (10), 832-838 (2008).
- Gupta, R. R., Sen, S., Diepenhorst, L. L., Rudick, C. N., Maren, S. Estrogen modulates sexually dimorphic contextual fear conditioning and hippocampal long-term potentiation (LTP) in rats. Brain Research. 888, 356-365 (2001).
- Milad, M. R., Igoe, S. A., Lebron-Milad, K., Novales, J. E. Estrous cycle phase and gonadal hormones influence conditioned fear extinction. Neuroscience. 164 (3), 887-895 (2009).
- Zeidan, M., et al. Estradiol modulates medial prefrontal cortex and amygdala activity during fear extinction in women and female rats. Biological Psychiatry. 70 (10), 920-927 (2011).
- Lebron-Milad, K., Milad, M. R. Sex differences, gonadal hormones and the fear extinction network: implications for anxiety disorders. Biology of Mood & Anxiety Disorders. 2 (3), (2012).
- Rey, C. D., Lipps, J., Shansky, R. M. Dopamine d1 receptor activation rescues extinction impairments in low-estrogen female rats and induces cortical layer-specific activation changes in prefrontal-amygdala circuits. Neuropsychopharmacology. 39 (5), 1282-1289 (2013).
- Ström, J. O., Theodorsson, A., Ingberg, E., Isaksson, I. M., Theodorsson, E. Ovariectomy and 17β-estradiol Replacement in Rats and Mice: A Visual Demonstration. Journal of Visualized Experiments. , e4013 (2012).
- Markham, J. A., Pych, J. C., Juraska, J. M. Ovarian hormone replacement to aged ovariectomized female rats benefits acquisition of the morris water maze. Hormones & Behavior. 42 (3), 284-293 (2002).
- Markowska, A. L., Savonenko, A. V. Effectiveness of estrogen replacement in restoration of cognitive function after long-term estrogen withdrawal in aging rats. Journal of Neuroscience. 22 (24), 10985-10995 (2002).
- Bredemann, T. M., McMahon, L. L. 17β Estradiol Increases Resilience and Improves Hippocampal Synaptic Function in Helpless Ovariectomized Rats. Psychoneuroendocrinology. 42, 77-88 (2014).
- Grueso, R., et al. Early, but not late onset estrogen replacement therapy prevents oxidative stress and metabolic alterations caused by ovariectomy. Antioxidants and Redox Signaling. 20 (2), 236-246 (2014).
- Shughrue, P. J., Bushnell, C. D., Dorsa, D. M. Estrogen receptor messenger ribonucleic acid in female rat brain during the estrous cycle: a comparison with ovariectomized females and intact males. Endocrinology. 131 (1), 381-388 (1992).
- Frye, C. A., Erskine, M. S. Influence of time of mating and paced copulation on induction of pseudopregnancy in cyclic female rats. Journal of Reproduction and Fertility. 90 (2), 375-385 (1990).
- Becker, J. B., et al. Strategies and methods for research on sex differences in brain and behavior. Endocrinology. 146, 1650-1673 (2005).
- Westwood, F. R. The female rat reproductive cycle: a practical histological guide to staging. Toxicologic Pathology. 36 (3), 375-384 (2008).
- Hurn, P. D., Macrae, I. M. Estrogen as a Neuroprotectant in Stroke. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 20, 631-652 (2000).
- Parasuraman, S., Raveendran, R., Kesavan, R. Blood sample collection in small laboratory animals. Journal of Pharmacology and Pharmacotherapeutics. 1 (2), 87-93 (2010).
- Gillies, G. E., McArthur, S. Estrogen actions in the brain and the basis for differential action in men and women: a case for sex-specific medicines. Pharmacological Reviews. 62 (2), 155-198 (2010).
- Tolin, D. F., Foa, E. B. Sex differences in trauma and posttraumatic stress disorder: a quantitative review of 25 years of research. Psychological Bulletin. 132, 959-992 (2006).
