وقد برز تحفيز العصب المبهم (VNS) كأداة للحث على اللدونة متشابك المستهدفة في الدماغ الأمامي لتعديل مجموعة من السلوكيات. يصف هذا البروتوكول كيفية تنفيذ VNS لتسهيل توطيد الذاكرة الخوف الانقراض.
مقالة منهجية
وقد برز تحفيز العصب المبهم (VNS) كأداة للحث على اللدونة متشابك المستهدفة في الدماغ الأمامي لتعديل مجموعة من السلوكيات. يصف هذا البروتوكول كيفية تنفيذ VNS لتسهيل توطيد الذاكرة الخوف الانقراض.
Extinction عملية تخفيف الاستجابات السلوكية للمنبهات المحايدة عندما لا توفر التعزيز الذي يحافظ على السلوك. هناك تطابق وثيق بين الخوف والقلق البشري ، وبالتالي فإن دراسات التعلم من الانقراض قد توفر نظرة ثاقبة للطبيعة البيولوجية للاضطرابات المرتبطة بالقلق مثل اضطراب ما بعد الصدمة ، وقد تساعد في تطوير استراتيجيات لعلاجها. يهدف البحث قبل السريري إلى المساعدة في تعلم الانقراض والحث على اللدونة المستهدفة في دوائر الانقراض لتوحيد الذاكرة المشكلة حديثا. تحفيز العصب المبهم (VNS) هو نهج قوي يوفر إطلاقا زمنيا ومحددا للدائرة للناقلات العصبية ، مما يؤدي إلى تعديل الشبكات العصبية المنخرطة في مهمة مستمرة. يعزز VNS توحيد الذاكرة في كل من الفئران والبشر ، كما أن إقران VNS مع التعرض للإشارات المشروطة يعزز توحيد تعلم الانقراض في الفئران. هنا ، نقدم بروتوكولا مفصلا لإعداد الأجزاء المصنوعة حسب الطلب والإجراءات الجراحية المطلوبة ل VNS في الفئران. باستخدام هذا البروتوكول ، نوضح كيف يمكن ل VNS تسهيل انقراض استجابات الخوف المشروطة في مهمة تكييف الخوف السمعي. بالإضافة إلى ذلك ، نقدم دليلا على أن VNS يعدل اللدونة المشبكية في المسار الفاصل الجبهي الإنسي تحت الحوفي (IL) والمركب القاعدي الجانبي للوزة (BLA) ، والذي يشارك في التعبير عن ذاكرة الانقراض وتعديلها.
يوفر تكييف الخوف الكلاسيكية نموذج حيواني تستخدم على نطاق واسع لدراسة الأساس البيولوجي للاضطرابات القلق. خلال تكييف الخوف، ويقدم حافز مكره (المثير غير الشرطي، الولايات المتحدة، على سبيل المثال، وهو footshock) بالتزامن مع التحفيز محايد، مثل لهجة و / أو سياق (التحفيز مكيفة، CS). خلال تكييف الخوف، تتشكل جمعيات بين CS والولايات المتحدة. في نهاية المطاف تقديم CS يتسبب وحده استجابة الخوف (استجابة مشروطة؛ CR). في خوف الانقراض، وقدم CS مرارا وتكرارا في غياب الولايات المتحدة، مما تسبب في CR للحد تدريجيا 1. وبالتالي، انقراض الخوف مشروط هو عملية نشطة التي يتم الموهن الاستجابات السلوكية مخيفة للمثيرات محايدة عندما لم يعد التنبؤ بالنتائج مكره. انقراض الردود مشروطة يتطلب ثبات الذكريات الجديدة التي تتنافس مع الجمعيات المستفادة. ومن السمات المميزة لاضطرابات القلق هي IMPAانقراض IRED 2-4. وبالتالي، انقراض الخوف مشروط في النماذج الحيوانية تعد بمثابة نموذج هام لكل من التعلم المثبطة وكنموذج من العلاج السلوكي لاضطرابات القلق الإنسان 5،6.
لأن هناك تطابقا وثيقا بين الخوف والقلق البشري، ويعتقد أن هذه الدراسات يمكن أن توفر نظرة ثاقبة لطبيعة بيولوجية من الاضطرابات المتعلقة القلق مثل اضطراب ما بعد الصدمة، وسوف تساعد على وضع استراتيجيات للتعامل معها. هدف مهم من البحوث قبل السريرية هو لمساعدة التعلم والانقراض للحث على اللدونة المستهدفة في الدوائر الانقراض لتعزيز التعلم الانقراض. تحفيز العصب المبهم (VNS) هو نهج neuroprosthetic الغازية الحد الأدنى التي يمكن استخدامها لتوفير التشكيل الزماني ودائرة محددة ضيقة من مناطق الدماغ ونقاط الاشتباك العصبي تشارك في مهمة مستمرة. وكانت سلسلة من الدراسات التي أجريت مؤخرا من مجموعة مايكل Kilgard في جامعة تكساس في دالاس ديكأظهرت أن الاقتران VNS مع منفصلة المنبهات الحسية أو الحركية (على سبيل المثال، لهجة أو سحب رافعة) فعالة للغاية في تعزيز اللدونة القشرية لعلاج طنين 7، أو للتغلب على العجز الحركي التالية السكتة الدماغية 10/08. بالإضافة إلى ذلك، غير الوحدة VNS أن يحدث في غضون فترة زمنية قصيرة النافذة بعد التعلم يعزز بالمثل اللدونة القشرية ويعزز توطيد الذاكرة في الفئران والبشر 11-13.
النظر في دور العصب المبهم في مسار غير المتجانسة، فإنه ليس من المستغرب أنه يمكن أن تشارك في تحوير الذكريات واللدونة متشابك. درجة عالية من الأحداث العاطفية تميل إلى إنتاج ذكريات أقوى من ذكريات غير عاطفية. هذا هو الأرجح بسبب تأثير هرمونات التوتر على توطيد الذاكرة. Posttraining إدارة هرمون التوتر الأدرينالين يعزز توطيد الذاكرة في الحيوانات البشرية وغير البشرية، ولكن الأدرينالين لا يعبر الدم في الدماغ من العوائق 14، 15 . لذلك، يجب أن الإجهاد الناجم عن إطلاق الأدرينالين يؤثر على الدماغ بطريقة غير مباشرة لتعزيز توطيد الذاكرة. وتشير أدلة قوية على أن العصب المبهم قد يكون الرابط بين تعميم الأدرينالين والدماغ. وجدت مياشيتا ويليامز 16 أن إدارة النظامية من الأدرينالين زيادة المبهم اطلاق العصبية، وزيادة مستويات بافراز في اللوزة 17. إدارة النظامية من الأدرينالين لا يعزز توطيد الذاكرة عندما يتم حظر مستقبلات β الأدرينالية في اللوزة 18 مما يدل على أن العصب المبهم يلعب دورا في مسار الذي يحول التجارب إثارة عاطفيا إلى الذاكرة الطويلة الأمد.
وبالتالي، الاقتران VNS مع التدريب لديه القدرة على تعزيز تغيرات في الدماغ التي تدعم تعزيز الذاكرة والتعرض للمنبهات مكيفة في غياب التعزيز يعزز توطيد التعلم الانقراض في الفئران 19،20. نحن هنا وصف استخدام VNS لأداة سا لتعزيز اللدونة القشرية وتسهيل انقراض استجابة الخوف مشروطة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تتم جميع الإجراءات الموضحة في هذا البروتوكول وفقا لدليل المعاهد الوطنية للصحة للرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية، والتي وافق عليها لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي من جامعة تكساس في دالاس.
1. بناء VNS الكفات
2. بناء مترسة الرأس لتنشيط العصب الحائر الإدخال الموقع
3. VNS جراحة
4. السمعية تكييف الخوف
ملاحظة: هذا البروتوكول تكييف الخوف هو أكثر كثافة من أكثر 21 لأن الهدف من هذه التجارب هو تعزيز الانقراض. معتدلا مع تكييف الخوف من أن تنطفئ بسهولة، ويمكن لها تأثير الكلمة يحجب هذا التعزيز.
5. في فيفو تسجيلات مستدعى امكانات الحقل
ملاحظة: هذه الخطوة اختيارية. يتم تسجيل امكانات الحقل أثار للدروع 24 ساعة بعد اختبارات الإعادة (يوم 5) في الفئران تخدير الأيزوفلورين التي تقام في جهاز التجسيمي، وفقا للإجراءات القياسية 23،24.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يوضح هذا القسم أمثلة من النتائج التي يمكن الحصول عليها باستخدام VNS في تركيبة مع التعلم الانقراض للحد من التعبير عن استجابة الخوف مكيفة في الفئران. ليوم 1 و 2 (السمعية تكييف الخوف)، تم تدريب الفئران على مهمة تكييف الخوف السمعية التي تم إقران footshocks مع لهجة. في يوم 3 (قبل اختبار العلاج)، وقدمت نغمات في غياب footshocks لقياس مستويات تجميد ويستنتج اكتساب استجابة الخوف مشروطة. في يوم 4 (المعاملة) الفئران تلقوا تدريبا الانقراض مجموعة محددة والعلاج: تم إقران 4 عروض لهجة مع أي VNS أو...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
نقدم هنا البروتوكول الذي يستخدم لتسهيل انقراض الخوف مشروط خلال جلسة واحدة من التعرض للمنبهات مشروطة 19 و لتعديل اللدونة في مسار بين القشرة infralimbic واللوزة basolateral التي قد توسط الانقراض التعلم 20. خطوة حاسمة لنجاح هذا البروتوكول هو تسليم مناسب من VNS خلال التدريب الانقراض. ولذلك، ينبغي إيلاء عناية خاصة لبناء الأقطاب صفعة ووضع الكفة حول العصب المبهم. في عملية البناء من القطب صفعة من المهم للتأكد من أن الجزء الظاهر من الأسلاك في المكان الصحيح. وبالمثل، أ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس للمؤلفين مصالح أو صراعات متنافسة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الكحول | |||
| الأتروبين | فيشر | A0132-5G | |
| البيتادين | هنري شاين | 69066950 | |
| بيروكسيد الهيدروجين | CVS | 209478 | |
| الكيتامين | هنري شاين | 1129300 | |
| ماركين | هنري شاين | 6312615 | |
| زيت معدني | CVS | 152355 | |
| نيوسبورين | CVS | 629451 | |
| مستودع الأكسجين | المنزلي | 304179 | |
| بينيسيلين | فيشر | PENINNA-10MU | |
| مستودع البروبان | المنزلي | 304182 | |
| زيلازين | هنري شاين | 4019308 | |
| أدوات | |||
| المجوهرات الشعلة | سميث المعدات | 23-1001D | |
| إبرة الخياطة | Walgreens | 441831 | |
| # 5 ملقط (2) | أدوات العلوم الدقيقة | 11254-20 | |
| لحام الحديد | هوم ديبوت | 203525863 | |
| AmScope SM-4TX-144A 3.5X-45X مجهر ستيريو بوم لوحة الدوائر + 144 LED | AmScope | SM-4TX-144A | |
| أنظمة مساعدة الأيدي | A-M | 726200 | |
| مشرط بليد حامل | أدوات العلوم الدقيقة | 10003-12 | |
| ملف | معدني هوم ديبوت | 6601 | |
| حاكم | المنزل الاعتماد | 202035324 | |
| المرقئ المنحني | أدوات العلوم الدقيقة | 130009-12 | |
| أدوات العلوم الدقيقة | 14058-09 | ||
| ملعقة | أدوات | ||
| مفك براغي صغير | هوم ديبوت | 646507 | |
| نظام سحب المثبت المغناطيسي | أدوات العلوم الدقيقة | 18200-04 ، 18200-01 ، 18200-05 | |
| وسادة تسخين | Walgreens | 30294 | |
| كليبرز | Walgreens | 277966 | |
| دبابيس | Sharpie | 125328 | |
| ملقط دائري | أدوات العلوم الدقيقة | 11103-09 | |
| أدوات زجاجية مخصصة للماصات الدقيقة (شكل J ومستقيم) - أداة Sutter الزجاجية البورسليكات | B150-110-10 | ||
| أدوات العلوم الدقيقة ملقط Adson | 11006-12 | ||
| الأصفاد | |||
| أنابيب | Braintree Scientific Inc | MRE-065 | |
| سلك إيريديوم البلاتيني | Medwire | 10IR9 / 49T | |
| دبابيس الذهب | مطحنة-ماكس | 1001-0-15-15-30-27-04-0 | |
| خياطة الخيط | هنري شاين | 100-5797 | |
| 22 جم إبر | فيشر & nbsp ؛ | 14-815-525 | |
| شريط ورقي | فيشر ؛ | 03-411-602 | |
| مستودع منزلي اللحام | 327793 | ||
| Flux | هوم ديبوت | 300142 | |
| شفرة مشرط, 10 أو 15 | Stoelting | 52173-10 | |
| أنابيب مختبر السيلاستيك .51 مم معرف × .94 مم OD | فيشر & nbsp ; | 508-002 | |
| أغطية | |||
| الرأس (ذكر) | Omnetics Connector Corporation | A25001-004 | |
| قطع غطاء الرأس (أنثى) | Omnetics Connector Corporation | A24001-004 | |
| Teets أنظمة الأكريليك والسائل والمسحوق للأسنان | 525000 ، 526000 | ||
| 26 مقياس دبابيس الأسلاك النحاسية الصلبة | 1016882 | ||
| مسامير العظام الجراحية | |||
| Stoelting + CB33: C61 | 51457 | ||
| شفرات مشرط ، 10 أو 15 | Stoelting | 52173-10 | |
| 1 مل محاقن | فيشر | 14-826-261 | |
| 22 جم إبر | فيشر ؛ | 14-815-525 | |
| 27 جرام إبر | فيشر | 14-826-48 | |
| 2 "× 2" شاش | فيشر | 22-362-178 | |
| مسحات | فيشر | 19-120-472 | |
| وسادات جرو | PetCo | 1310747 | |
| كيم مناديل | فيشر | 06-666-A | |
| غرفة والإعداد السلوكي | |||
| خزانة قاعدة أمامية معدنية أجش (30WX19DX34H) | هوم ديبوت | 100607961 | |
| حاجز هادئ وخجول ؛ مادة عازلة للصوت عالية الدقة (ورقة) (PSA) | soundproofcow.com | 10203041 | |
| لوحة رغوة صوتية ملتوية | soundproofcow.com | محفز | |
| موديل 2100 | A-M Systems | 720000 | |
| كاميرا رقمية - كاميرا ويب لوجيتك C210 | لوجيتك | B003LVZO88 | |
| MatLab | Mathworks.com | ||
| مقياس السيوب 10 ميجاهرتز مقياس الذبذبات أحادي القناة | CQ5010C | ||
| OxyLED T-01 DIY Stick-on Anywhere 4-LED Touch Tap Light | OXYLED | B00GD8OKY0 | |
| 5k ohm potentiomter | Alpha | Electronics B00CTWDHIO | |
| Extech 407730 40 إلى 130 ديسيبل مقياس مستوى الصوت الرقمي | Extech Instruments | B000EWY67W | |
| DSCK-C إخراج مزدوج ، مشوش شركة Shocker | Kinder Scientific |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن