Modifizierte Angstkonditionierung zur Induktion von Fluchtverhalten bei Mäusen
Summary
Um das Flugverhalten in einem ängstlichen Kontext zu untersuchen, führen wir ein modifiziertes Angstkonditionierungsprotokoll ein. Dieses Protokoll stellt sicher, dass Mäuse während der Signalpräsentation in der Angstkonditionierung konsistent Flugverhalten zeigen.
Abstract
Die angemessene Ausprägung von Abwehrverhalten in einer bedrohlichen Situation ist überlebenswichtig. Die vorherrschende Theorie besagt, dass ein aktives Abwehrverhalten, wie z. B. Springen oder schnelles Schießen, bei hoher Bedrohungsunmittelbarkeit oder tatsächlicher Bedrohung zum Ausdruck kommt, während passives Abwehrverhalten, wie z. B. Einfrieren, zum Ausdruck kommt, wenn die Bedrohung vorhergesagt wird, die Bedrohungsunmittelbarkeit jedoch relativ gering ist. Bei der klassischen Angstkonditionierung zeigen die Probanden typischerweise Erstarren als konditionierte Abwehrreaktion, wobei in den meisten Fällen wenig aktives Abwehrverhalten zum Ausdruck kommt. Hier stellen wir ein modifiziertes Angstkonditionierungsverfahren für Mäuse vor, um den Übergang vom Einfrieren zum Fliegen und umgekehrt zu beobachten, das fünf sich wiederholende Paarungen von konditionierten Reizen (CS; Dauerton, 8 kHz, 95 dB SPL (Schalldruckpegel)) und unkonditionierten Reizen (US; Fußschock, 0,9 mA, 1,0 s) über zwei Tage umfasst. Dieses modifizierte Angstkonditionierungsverfahren erfordert eine relativ große Anzahl von Konditionierungssitzungen und Konditionierungstagen, erfordert jedoch keinen hochintensiven Fußschock für eine bescheidene Ausprägung des Flugverhaltens. Die Verwendung desselben Kontexts für die Konditionierung und hervorstechende CS-Präsentationen ist unerlässlich, um das Flugverhalten zu ermitteln. Dieses modifizierte Angstkonditionierungsverfahren ist eine zuverlässige Methode zur Beobachtung aktiver Abwehrverhaltensweisen bei Mäusen und bietet die Möglichkeit, die feinen Mechanismen und Eigenschaften solcher Verhaltensweisen in einem ängstlichen Kontext aufzuklären.
Introduction
Die richtige Auswahl von Abwehrverhalten unter bedrohlichen Umständen ist entscheidend für das Überleben aller Tiere. Abwehrverhalten verschiebt sich allmählich von einem zum anderen, basierend auf der Nähe der Bedrohung, wie z. B. dem Übergang zwischen Erstarrungs- und Fluchtverhalten 1,2,3. Eine Dysregulation dieser Verhaltensweisen wird häufig bei verschiedenen psychischen Störungen beobachtet4. Die posttraumatische Belastungsstörung (PTBS) ist eine solche Störung, die durch übertriebene Abwehrverhaltensweisen wie Panikreaktionen auf nicht bedrohliche Reize gekennzeichnetist 4.
Die klassische Angstkonditionierung bei Nagetieren wird häufig als Modell für PTBS verwendet 5,6,7, aber Nagetiere zeigen in diesem Modell kein Fluchtverhalten (panikähnlich)8. Folglich fehlt dem klassischen Angstkonditionierungsmodell, das oft als “Nagetier-PTBS-Modell” bezeichnet wird, die Gesichtsvalidität für PTBS beim Menschen, insbesondere bei der Erfassung von Flucht- oder panikähnlichen Symptomen, die nicht gut untersucht wurden.
In jüngster Zeit haben mehrere modifizierte Angstkonditionierungsprotokolle erfolgreich gezeigt, dass Nagetiere während dieser Verfahren ein Flugverhalten zeigen. Zum Beispiel ermöglichten sich wiederholende Assoziationen eines konditionierten Stimulus (CS) und eines unkonditionierten Stimulus (US) sieben Mal am Tag weiblichen Ratten, ein schnelles Verhalten zu zeigen, das dem Flugverhalten ähnelt9. In zweitägigen Angstkonditionierungen mit seriellen zusammengesetzten Reizen (SCS; bestehend aus Ton, gefolgt von Lärm) begannen Mäuse, während des Lärmteils der SCS-Präsentationen Flugverhalten zu zeigen 10,11,12. Die detaillierte Beschreibung des SCS-Verfahrens ist in einem Protokollbericht13 enthalten. Eine dreitägige Angstkonditionierung mit SCS wirkte auch bei Ratten, um Fluchtverhalten zu induzieren14. Diese neuen Protokolle weisen jedoch einige Einschränkungen auf. Zum Beispiel erlaubt die Verwendung der seriellen Cue-Präsentation nicht den Ausschluss des Einflusses der Proximity-Schätzung auf das Verteidigungsverhalten. Im Fall der siebenfachen Assoziation von CS-US bei Ratten wurde die Mehrheit der Fluchtreaktionen bei Weibchen und nicht bei Männchen beobachtet.
Vor diesem Hintergrund führen wir ein modifiziertes Angstkonditionierungsprotokoll für Mäuse ein, um das Flugverhalten in einem ängstlichen Kontext zu untersuchen. Männliche Mäuse zeigen während unserer modifizierten Angstkonditionierung durchweg ein Flugverhalten. In diesem Protokoll wird der hervorstechende Ton als CS anstelle von SCS verwendet. Zusätzlich sind mindestens fünf Paarungen von CS-US an einem Tag für mindestens zwei Tage erforderlich, zusammen mit der Angstpotenzierung durch den konditionierten Kontext. Das Protokoll bietet eine weitere Option zur Untersuchung des Flugverhaltens und ergänzt je nach Forschungszweck frühere Protokolle.
Protocol
Representative Results
Discussion
Das in diesem Artikel vorgestellte modifizierte Angstkonditionierungsprotokoll ist eine stabile Methode zur Untersuchung des Flugverhaltens in einem ängstlichen Kontext. Durch die Anwendung dieses Protokolls haben wir festgestellt, dass das Flugverhalten von Mäusen im ängstlichen Kontext durch hervorstechende Reize ausgelöst wird und vom Kontext abhängt. Die Merkmale des Flugverhaltens wurden nicht gut untersucht, da es kein geeignetes Protokoll zur Beobachtung des Flugverhaltens gab. Dieses Protokoll wird eine der …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde teilweise von KAKENHI Grants JP22K15795 (an T.F.), JP22K09734 (an N.K.), JP21K07489 (an R.Y.), Kanazawa Medical University (C2022-3, D2021-4, an R.Y.) und The Naito Foundation (an T.F.) unterstützt.
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 |
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