Stimulation du nerf vague comme un outil pour induire la plasticité dans les voies pertinentes pour l'extinction d'apprentissage

Classique conditionnement de la peur fournit un modèle animal largement utilisé pour étudier la base biologique des troubles anxieux. Au cours de conditionnement de la peur, un stimulus aversif (le stimulus inconditionné, États-Unis, par exemple, un choc électrique) est présenté en conjonction avec un stimulus neutre, comme un ton et / ou un contexte (le stimulus conditionné; CS). Au cours de conditionnement de la peur, les associations entre le CS et les États-Unis sont formés. Finalement, la présentation de la CS seul déclenche une réaction de peur (la réponse conditionnée; CR). Dans la crainte d'extinction, le CS est présenté à plusieurs reprises en l'absence des États-Unis, provoquant la CR à diminuer progressivement ^1. Ainsi, l'extinction de la peur conditionnée est un processus actif dans lequel les réponses comportementales aux stimuli effrayants neutres sont atténués quand ils prédisent plus les résultats d'aversion. Extinction des réponses conditionnées nécessite la consolidation de nouveaux souvenirs qui sont en concurrence avec les associations savantes. Une caractéristique de troubles anxieux est impaextinction ired ^2-4. Ainsi, l'extinction de la peur conditionnée dans des modèles animaux sert de paradigme important à la fois pour l'apprentissage d'inhibition et un modèle de comportement pour le traitement de troubles de l'anxiété humains ^5,6.

Parce qu'il ya correspondance étroite entre la peur et l'anxiété humaine, on pense que ces études peuvent donner un aperçu de la nature biologique des troubles liés à l'anxiété tels que le trouble de stress post-traumatique et aideront à élaborer des stratégies pour les traiter. Un objectif important de la recherche préclinique est de faciliter l'apprentissage de l'extinction et à induire la plasticité ciblée dans les circuits d'extinction de consolider l'apprentissage de l'extinction. Stimulation du nerf vague (VNS) est une approche minimalement invasive neuroprosthetic qui pourrait être utilisé pour fournir modulation temporelle et spécifique circuit serré de zones du cerveau et des synapses engagés dans une tâche permanente. Une série d'études récentes du groupe de Michael Kilgard à l'Université du Texas à Dallas ontmontré que VNS appariement avec des stimuli sensoriels ou moteurs discrets (par exemple, une tonalité ou un levier de traction) est très efficace dans la promotion de la plasticité corticale pour traiter les acouphènes ^7, ou pour surmonter des déficits moteurs après un AVC ^8-10. En outre, non contingent VNS qui se produit au sein d'une fenêtre de temps court après l'apprentissage favorise similaire plasticité corticale et améliore consolidation de la mémoire chez les rats et les humains ^11-13.

Considérant le rôle du nerf vague dans la voie parasympathique, il est pas surprenant qu'il pourrait participer à la modulation des souvenirs et la plasticité synaptique. Hautement événements émotionnels ont tendance à produire des souvenirs forts que des mémoires non-émotionnels. Cela est probablement dû à l'influence des hormones du stress sur la consolidation de la mémoire. Posttraining administration de l'adrénaline hormone de stress améliore consolidation de la mémoire chez les animaux humains et non-humains, mais l'adrénaline ne traverse pas la barrière hémato-barrière ^{14, 15} </sup>. Par conséquent, la libération d'adrénaline induite par le stress doit influer sur le cerveau indirectement à améliorer la consolidation de la mémoire. Solides preuves médicales révèlent que le nerf vague peut être le lien entre l'adrénaline en circulation et le cerveau. Miyashita et Williams ¹⁶ ont trouvé que l'administration systémique d'adrénaline augmenté nerf vague tir, et a augmenté les niveaux de noradrénaline dans l'amygdale ^17. L'administration systémique d'adrénaline ne renforce pas la consolidation de la mémoire lorsque les récepteurs β-adrénergiques sont bloqués dans l'amygdale ¹⁸ suggérant que le nerf vague joue un rôle dans la voie qui tourne expériences suscitant émotionnellement en mémoire à long terme.

Ainsi, le jumelage avec la formation VNS a le potentiel d'améliorer les changements du cerveau qui soutiennent consolidation de la mémoire et de l'exposition à des indices conditionnés en l'absence de renfort améliore la consolidation de l'apprentissage d'extinction chez les rats ^19,20. Nous décrivons ici l'utilisation d'un VNSoutil pour promouvoir sa plasticité corticale et de faciliter l'extinction d'une réponse de la peur conditionnée.