Name: 跟踪恐惧条件小鼠 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-03-20T18:45:00.000+00:00
Duration: 7 min 2 s
Description: 了解如何使用痕迹恐惧条件反射方法评估小鼠海马依赖性学习与记忆。该方案通过将听觉音调与厌恶性刺激配对，记录小鼠在不同环境中的僵直行为，为研究转基因和基因敲除动物提供可靠工具。

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本工作由贝勒大学研究委员会资助项目以及癫痫基金会的研究资助支持。

以下实验所用小鼠在贝勒大学（Baylor University）培育并饲养，环境温度为 22 °C，光照周期为 14&#160;小时光照和10&#160;hr 暗期（20:00 至 6:00）昼夜循环。小鼠被给予 随意摄取 可自由获取食物和水。所有对小鼠的操作均符合美国国立卫生研究院《实验动物护理和使用指南》的要求，并经贝勒大学动物护理与使用委员会批准动物实验方案。
概述
痕迹条件化恐惧任务基于Wiltgen及其同事所描述的方法9。
1. 仪器设备的准备
恐惧条件反射装置的实验箱（26 cm × 22 cm × 18 cm）由两侧丙烯酸材质、两侧金属材质以及格栅式地板底部组成，格栅地板用于传递轻微足底电击。测试箱置于隔音箱内，且完全避光，以防止外界光线干扰运动检测软件的运行。
<ol>
	<li>校准测试箱的电击强度、光照强度和声音强度水平。测量测试箱的背景水平。该箱内的背景噪音为 65 dB。使用声级计测量此数值。声级计应设置为 70 dB，加权方式设为 C，检测模式设为慢速响应。
	<ol>
		<li>将电击强度校准至 0.5 mA。使用外部校准装置准确校准电击强度（参见材料表）。电击发生器的内部测量值不准确。该电击发生器输出的是随机电击，无法通过标准电流表准确测量。</li>
		<li>将一根导线接在其中一个栅格棒上，另一根导线接在相隔 3 至 4 根栅格棒的位置。使用电击发生器施加电击。调节电击强度直至达到正确水平。对每个恐惧条件化箱均执行此操作。</li>
		<li>测量箱内光照强度时应关闭箱门。将光照强度校准至约 1.0。此数值是本实验所用 FreezeFrame 软件特有的单位，外部照度计测得该值对应为 2 lux。可通过调整室内灯位置或调节镜头聚光镜来调节光照强度。调节后务必拧紧镜头调节螺丝。</li>
		<li>将声音分贝水平校准至 85 dB。使用测试笼内的外部分贝计校准分贝水平（参见材料表）。所呈现的声音为 2,700 Hz 的纯音。注意：若使用年龄超过 6 个月的小鼠，建议改用白噪声，因为年长小鼠可能存在听力缺陷。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>设备准备就绪后，将实验动物转移至单独的暂养室。注意：切勿将小鼠饲养在与测试室同一房间内。</li>
	<li>按照测试顺序标记待测小鼠的尾巴。测试前应尽量减少不必要的抓取操作。也可选择在实验前一天标记尾巴，以减少操作应激。标记完成后，让小鼠在测试房间内适应环境 30 分钟。准备额外的清洁笼具，用于测试结束后的小鼠饲养。</li>
</ol>
2. 痕迹条件反射&#160;第1天
<ol>
	<li>将每只小鼠从笼中取出，并分别放入单独的运输笼中，运送到恐惧条件反射实验箱。每个笼子使用干净的垫料。在转运笼上贴上粘性标签，以确保小鼠测试顺序正确。注意：如果小鼠原本是单只饲养的，则可直接使用其原居住笼进行运输。</li>
	<li>将小鼠放入测试箱中并关闭门，启动软件程序。</li>
	<li>在训练当天，让小鼠在箱内自由探索3分钟。随后软件向动物呈现一个持续20秒的音调（85 dB，2,700 Hz）。经过20秒的间隔期后，给予动物一次轻度电击（2秒，0.5 mA）。</li>
	<li>通过回看视频记录受试动物的反应，以确认其已接收到厌恶刺激。每次试验之间设有200秒的间隔期，共进行5次条件化训练。每次试验均包括一个20秒的音调，随后是20秒的延迟，接着给予电击。</li>
	<li>测试完成后，让动物在测试箱中再停留1分钟，然后再将其从测试笼中移出。</li>
	<li>将动物放回转运笼，并送回其原居住笼。如果原笼中还有其他小鼠，则应将该小鼠单独饲养，直至所有小鼠完成测试，以减少对未测试小鼠的应激影响。另一种方案是在测试前一周即对所有小鼠进行单笼饲养，以降低因反复从同一笼中移出小鼠所带来的干扰。</li>
	<li>每只动物测试结束后，使用30%异丙醇清洁测试箱。</li>
	<li>对测试队列中的所有小鼠重复步骤2.2–2.7。</li>
	<li>当队列中最后一只小鼠完成测试后，将所有小鼠送回动物饲养室。</li>
</ol>
3. 恐惧痕迹条件反射第2天：痕迹记忆测试
<ol>
	<li>痕迹记忆测试将在第2天进行。本方案中包含3次纯音呈现。将小鼠放入一个新的环境中进行痕迹条件化测试。</li>
	<li>准备软件程序，运行一个包含2分钟基线期的实验，随后进行3次20&#160;秒的纯音刺激，每次纯音之间设有220&#160;秒的刺激间间隔（ITI）。</li>
	<li>对于新环境条件，在条件化箱的底部放置透明亚克力插板，以改变箱体的形状、质地和颜色。</li>
	<li>通过在地板插板下方放置盛有香草精的小称量舟，改变箱内的气味。</li>
	<li>使用70%乙醇而非30%异丙醇清洁箱体。注意：这有助于构建一个新颖的环境。</li>
	<li>将小鼠转移至饲养室，并在必要时重新标记其尾部以便测试。</li>
	<li>通过将转移笼内的垫料更换为碎纸，准备用于新环境转移的小鼠笼具。注意：这有助于构建一个新颖的环境。</li>
	<li>将小鼠放入测试箱后启动程序。测试结束后，使用70%乙醇清洁箱体。</li>
	<li>痕迹条件化测试完成后，将小鼠放回其原饲养笼。当所有小鼠测试结束后，将其全部送回动物饲养室。</li>
</ol>
4. 痕迹恐惧条件反射 第3天：情境记忆测试
<ol>
	<li>在第三天进行情境条件化实验。准备软件以运行程序，记录8分钟的僵直行为。</li>
	<li>在测试每只小鼠之前和之后，用30%异丙醇清洁实验箱。实验环境应与第一天保持一致。转移笼具应与第一天相同。</li>
	<li>将小鼠带至饲养室，并标记其尾巴以便测试。</li>
	<li>将每只小鼠放入测试箱后启动程序。测试完成后，用30%异丙醇清洁实验箱。</li>
	<li>测试结束后，将所有小鼠送回饲养室。</li>
</ol>

<ol><li>Powell, R. A., Honey, P. L., Symbaluk, D. G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPowell%2C+RA+%22Introduction+to+learning+and+behavior%22">Introduction to learning and behavior</a>. , 4th ed, Wadsworth Cengage Learning. Forthcoming.</li>
<li>Tsaltas, E., Preston, G. C., Gray, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+dorsal+bundle+lesions+on+serial+and+trace+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">The effects of dorsal bundle lesions on serial and trace conditioning.</a> Behav. Brain Res. 10, 361-374 (1983).</li>
<li>McAlonan, G. M., Dawson, G. R., Wilkinson, L. O., Robbins, T. W., Everitt, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+AMPA-induced+lesions+of+the+medial+septum+and+vertical+limb+nucleus+of+the+diagonal+band+of+Broca+on+spatial+delayed+non-matching+to+sample+and+spatial+learning+in+the+water+maze%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The effects of AMPA-induced lesions of the medial septum and vertical limb nucleus of the diagonal band of Broca on spatial delayed non-matching to sample and spatial learning in the water maze.</a> Eur. J. Neurosci. 7, 1034-1049 (1995).</li>
<li>Chowdhury, N., Quinn, J. J., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dorsal+hippocampus+involvement+in+trace+fear+conditioning+with+long%2C+but+not+short%2C+trace+intervals+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Dorsal hippocampus involvement in trace fear conditioning with long, but not short, trace intervals in mice.</a> Behav. Neurosci. 119, 1396-1402 (2005).</li>
<li>Quinn, J. J., Oommen, S. S., Morrison, G. E., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Post-training+excitotoxic+lesions+of+the+dorsal+hippocampus+attenuate+forward+trace%2C+backward+trace%2C+and+delay+fear+conditioning+in+a+temporally+specific+manner%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">Post-training excitotoxic lesions of the dorsal hippocampus attenuate forward trace, backward trace, and delay fear conditioning in a temporally specific manner.</a> Hippocampus. 12, 495-504 (2002).</li>
<li>Misane, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time-dependent+involvement+of+the+dorsal+hippocampus+in+trace+fear+conditioning+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">Time-dependent involvement of the dorsal hippocampus in trace fear conditioning in mice.</a> Hippocampus. 15, 418-426 (2005).</li>
<li>Quinn, J. J., Loya, F., Ma, Q. D., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dorsal+hippocampus+NMDA+receptors+differentially+mediate+trace+and+contextual+fear+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">Dorsal hippocampus NMDA receptors differentially mediate trace and contextual fear conditioning.</a> Hippocampus. 15, 665-674 (2005).</li>
<li>McEchron, M. D., Bouwmeester, H., Tseng, W., Weiss, C., Disterhoft, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hippocampectomy+disrupts+auditory+trace+fear+conditioning+and+contextual+fear+conditioning+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">Hippocampectomy disrupts auditory trace fear conditioning and contextual fear conditioning in the rat.</a> Hippocampus. 8, 638-646 (1998).</li>
<li>Wiltgen, B. J., Sanders, M. J., Ferguson, C., Homanics, G. E., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trace+fear+conditioning+is+enhanced+in+mice+lacking+the+delta+subunit+of+the+GABAA+receptor%5BTitle%5D)+AND+%22Learn.+Mem%22%5BJournal%5D)">Trace fear conditioning is enhanced in mice lacking the delta subunit of the GABAA receptor.</a> Learn. Mem. 12, 327-333 (2005).</li>
<li>Davis, R. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+basis+for+susceptibility+to+noise-induced+hearing+loss+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Hear.+Res%22%5BJournal%5D)">Genetic basis for susceptibility to noise-induced hearing loss in mice.</a> Hear. Res. 155, 82-90 (2001).</li>
<li>Zheng, Q. Y., Johnson, K. R., Erway, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+hearing+in+80+inbred+strains+of+mice+by+ABR+threshold+analyses%5BTitle%5D)+AND+%22Hear.+Res%22%5BJournal%5D)">Assessment of hearing in 80 inbred strains of mice by ABR threshold analyses.</a> Hear. Res. 130, 94-107 (1999).</li>
<li>Moyer, J. R., Thompson, L. T., Disterhoft, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trace+eyeblink+conditioning+increases+CA1+excitability+in+a+transient+and+learning-specific+manner%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Trace eyeblink conditioning increases CA1 excitability in a transient and learning-specific manner.</a> 16, 5536-5546 (1996).</li>
<li>Leuner, B., Falduto, J., Shors, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Associative+memory+formation+increases+the+observation+of+dendritic+spines+in+the+hippocampus%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Associative memory formation increases the observation of dendritic spines in the hippocampus.</a> J. Neurosci. 23, 659-665 (2003).</li>
<li>McEchron, M. D., Disterhoft, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hippocampal+encoding+of+non-spatial+trace+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">Hippocampal encoding of non-spatial trace conditioning.</a> Hippocampus. 9, 385-396 (1999).</li>
<li>McLaughlin, J., Skaggs, H., Churchwell, J., Powell, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Medial+prefrontal+cortex+and+pavlovian+conditioning%3A+trace+versus+delay+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Medial prefrontal cortex and pavlovian conditioning: trace versus delay conditioning.</a> Behav. Neurosci. 116, 37-47 (2002).</li>
<li>Runyan, J. D., Moore, A. N., Dash, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+role+for+prefrontal+cortex+in+memory+storage+for+trace+fear+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">A role for prefrontal cortex in memory storage for trace fear conditioning.</a> J. Neurosci. 24, 1288-1295 (2004).</li>
<li>Gilmartin, M. R., McEchron, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+neurons+in+the+medial+prefrontal+cortex+of+the+rat+exhibit+tonic+and+phasic+coding+during+trace+fear+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Single neurons in the medial prefrontal cortex of the rat exhibit tonic and phasic coding during trace fear conditioning.</a> Behav. Neurosci. 119, 1496-1510 (2005).</li>
<li>Crow, T., Xue-Bian, J. J., Siddiqi, V., Kang, Y., Neary, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphorylation+of+mitogen-activated+protein+kinase+by+one-trial+and+multi-trial+classical+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Phosphorylation of mitogen-activated protein kinase by one-trial and multi-trial classical conditioning.</a> J. Neurosci. 18, 3480-3487 (1998).</li>
<li>Martin, K. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MAP+kinase+translocates+into+the+nucleus+of+the+presynaptic+cell+and+is+required+for+long-term+facilitation+in+Aplysia%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">MAP kinase translocates into the nucleus of the presynaptic cell and is required for long-term facilitation in Aplysia.</a> Neuron. 18, 899-912 (1997).</li>
<li>Crestani, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trace+fear+conditioning+involves+hippocampal+alpha5+GABA%28A%29+receptors%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Trace fear conditioning involves hippocampal alpha5 GABA(A) receptors.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99, 8980-8985 (2002).</li>
<li>Crestani, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decreased+GABAA-receptor+clustering+results+in+enhanced+anxiety+and+a+bias+for+threat+cues%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Decreased GABAA-receptor clustering results in enhanced anxiety and a bias for threat cues.</a> Nat. Neurosci. 2, 833-839 (1999).</li>
<li>Moore, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trace+and+contextual+fear+conditioning+is+enhanced+in+mice+lacking+the+alpha4+subunit+of+the+GABA%28A%29+receptor%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol.+Learn.+Mem%22%5BJournal%5D)">Trace and contextual fear conditioning is enhanced in mice lacking the alpha4 subunit of the GABA(A) receptor.</a> Neurobiol. Learn. Mem. 93, 383-387 (2010).</li>
<li>Cushman, J. D., Moore, M. D., Jacobs, N. S., Olsen, R. W., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+pharmacogenetic+analysis+on+the+role+of+the+alpha4+GABA%28A%29+receptor+subunit+in+the+ethanol-mediated+impairment+of+hippocampus-dependent+contextual+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin.+Exp.+Res%22%5BJournal%5D)">Behavioral pharmacogenetic analysis on the role of the alpha4 GABA(A) receptor subunit in the ethanol-mediated impairment of hippocampus-dependent contextual learning.</a> Alcohol Clin. Exp. Res. 35, 1948-1959 (2011).</li>
<li>Raybuck, J. D., Lattal, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Double+dissociation+of+amygdala+and+hippocampal+contributions+to+trace+and+delay+fear+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Double dissociation of amygdala and hippocampal contributions to trace and delay fear conditioning.</a> PLoS ONE. 6, (2011).</li>
<li>Kwapis, J. L., Jarome, T. J., Schiff, J. C., Helmstetter, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Memory+consolidation+in+both+trace+and+delay+fear+conditioning+is+disrupted+by+intra-amygdala+infusion+of+the+protein+synthesis+inhibitor+anisomycin%5BTitle%5D)+AND+%22Learn.+Mem%22%5BJournal%5D)">Memory consolidation in both trace and delay fear conditioning is disrupted by intra-amygdala infusion of the protein synthesis inhibitor anisomycin.</a> Learn. Mem. 18, 728-732 (2011).</li>
<li>Gilmartin, M. R., Kwapis, J. L., Helmstetter, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trace+and+contextual+fear+conditioning+are+impaired+following+unilateral+microinjection+of+muscimol+in+the+ventral+hippocampus+or+amygdala%2C+but+not+the+medial+prefrontal+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol.+Learn.+Mem%22%5BJournal%5D)">Trace and contextual fear conditioning are impaired following unilateral microinjection of muscimol in the ventral hippocampus or amygdala, but not the medial prefrontal cortex.</a> Neurobiol. Learn. Mem. 97, 452-464 (2012).</li>
<li>Baysinger, A. N., Kent, B. A., Brown, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscarinic+receptors+in+amygdala+control+trace+fear+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Muscarinic receptors in amygdala control trace fear conditioning.</a> PLoS ONE. 7, (2012).</li>
<li>Wanisch, K., Tang, J., Mederer, A., Wotjak, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trace+fear+conditioning+depends+on+NMDA+receptor+activation+and+protein+synthesis+within+the+dorsal+hippocampus+of+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain%22%5BJournal%5D)">Trace fear conditioning depends on NMDA receptor activation and protein synthesis within the dorsal hippocampus of mice.</a> Behav. Brain. 157, 63-69 (2005).</li>
<li>Smith, D. R., Gallagher, M., Stanton, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+background+differences+and+nonassociative+effects+in+mouse+trace+fear+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Learn.+Mem%22%5BJournal%5D)">Genetic background differences and nonassociative effects in mouse trace fear conditioning.</a> Learn. Mem. 14, 597-605 (2007).</li>
<li>Rudy, J. W., O'Reilly, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contextual+fear+conditioning%2C+conjunctive+representations%2C+pattern+completion%2C+and+the+hippocampus%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Contextual fear conditioning, conjunctive representations, pattern completion, and the hippocampus.</a> Behav. Neurosci. 113, 867-880 (1999).</li>
<li>Wiltgen, B. J., Sanders, M. J., Anagnostaras, S. G., Sage, J. R., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Context+fear+learning+in+the+absence+of+the+hippocampus%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Context fear learning in the absence of the hippocampus.</a> J. Neurosci. 26, 5484-5491 (2006).</li>
<li>Reijmers, L. G., Perkins, B. L., Matsuo, N., Mayford, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Localization+of+a+stable+neural+correlate+of+associative+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Localization of a stable neural correlate of associative memory.</a> Science. 317, 1230-1233 (2007).</li>
<li>Huerta, P. T., Sun, L. D., Wilson, M. A., Tonegawa, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formation+of+temporal+memory+requires+NMDA+receptors+within+CA1+pyramidal+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Formation of temporal memory requires NMDA receptors within CA1 pyramidal neurons.</a> Neuron. 25, 473-480 (2000).</li>
<li>Jacobs, N. S., Cushman, J. D., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+accurate+measurement+of+fear+memory+in+Pavlovian+conditioning%3A+Resolving+the+baseline+issue%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">The accurate measurement of fear memory in Pavlovian conditioning: Resolving the baseline issue.</a> J. Neurosci. Methods. 190, 235-239 (2010).</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

已有若干研究阐明了痕量恐惧条件反射背后的神经回路。痕量恐惧条件反射被认为涉及海马体的 CA1 区域12-14。也有证据表明，内侧前额叶皮层（mPFC）在痕量眨眼条件反射中起重要作用15，并且研究发现 mPFC 也参与了痕量恐惧条件反射。一项研究发现，mPFC 神经元在痕量期间提供持续性活动，从而形成一种可在痕量间隔期间维持记忆的神经结构17。
通过研究内侧前额叶皮层（mPFC）的作用，可以考察形成联想记忆过程中分子事件的时间进程。Runyan 等16&#160;发现，在 mPFC 中抑制细胞外信号调节激酶（ERK）会影响记忆的保持，但不影响记忆的编码。此外，前额叶皮层中磷酸化 ERK 的增加早于海马体中的变化。由于 ERK 被认为参与了长时程记忆的形成，mPFC 可能是长时程记忆保持中的一个关键脑区。其他研究可进一步探讨其他信号通路在长时程记忆中的作用，以及 mPFC 与海马体之间的相互作用。
痕迹性恐惧条件反射的另一个用...

在恐惧条件反射中，一个中性刺激（NS）与一个厌恶的非条件刺激（US）配对。该中性刺激通常为一种音调，通过与非条件刺激反复配对后，转变为条件刺激（CS）。随后，条件刺激可在没有厌恶的非条件刺激出现的情况下，引发条件反应（CR），例如僵直反应。一种常用的恐惧条件反射方案是延迟条件反射。在此方案中，中性刺激与非条件刺激的起始时间是连续的，或在刺激呈现上存在部分重叠。尽管延迟恐惧条件反射是最常用的时序性联想条件反射类型之一，但还存在其他几种联想条件反射的时间安排方式：同时条件反射、逆向条件反射和痕迹条件反射1。在痕迹恐惧条件反射中，中性刺激与非条件刺激之间存在数秒的无刺激间隔，从而形成一段&#34;痕迹&#34;期。
多项研究报道，当对输入海马体的脑区造成神经毒性损伤时2-5，或使用药理学手段阻断海马体内受体功能时，痕迹性恐惧条件反射会出现缺陷。对海马体的损伤会导致痕迹性条件反射和情境性条件反射受损，但不会影响延迟性恐惧条件反射8。使用痕迹性恐惧条件反射具有多种优势：该恐惧条件反射实验可在为期三天的测试期内完成，且能够检测不依赖于空间认知的海马体依赖性记忆。在研究海马体依赖性记忆时，痕迹性恐惧条件反射可作为莫里斯水迷宫、新物体识别实验或其他迷宫类测试的补充检测方法。

<table><tbody><tr><td>FreezeFrame</td><td>Coulbourn</td><td></td><td></td></tr><tr><td>30% 异丙醇</td><td></td><td></td><td>购买 90% 异丙醇并将其稀释至 30%</td></tr><tr><td>70% 乙醇</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>电流表</td><td>Med-Associates</td><td>ENV-420</td><td>兼容 Windows XP、Vista 和 7（仅限 32 位）</td></tr><tr><td>数字声级计</td><td></td><td>33-2055</td><td></td></tr><tr><td>香草精</td><td>McCormick Pure Vanilla Extract</td><td></td><td></td></tr><tr><td>便利贴</td><td>Post-it</td><td></td><td>3 英寸 × 3 英寸</td></tr></tbody></table>

小鼠痕迹性恐惧条件反射实验

Trace Fear Conditioning in Mice

在本实验中，我们介绍一种用于测量学习与记忆的技术。此处展示的痕迹恐惧 conditioning 方案中，中性刺激与非条件刺激之间共进行五次配对。每次 conditioning 试验之间设有 20 秒的痕迹间隔。在次日，测量条件刺激（CS）呈现及痕迹间隔期间小鼠的僵立反应。第三天进行持续 8 分钟的测试，以评估情境记忆。代表性结果来自接受厌恶性非条件刺激（电击）的小鼠，与仅接受声音刺激但未接受非条件刺激的小鼠进行比较。痕迹恐惧 conditioning 已被成功用于检测其他恐惧 conditioning 方法无法发现的小鼠细微学习与记忆缺陷及增强现象。此类恐惧 conditioning 被认为依赖于内侧前额叶皮层与海马之间的神经连接。目前存在一个争议：该方法是否独立于杏仁核。因此，需要采用其他恐惧 conditioning 测试来考察依赖于杏仁核的学习与记忆效应，例如通过延迟恐惧 conditioning 方法。

在代表性结果中，我们展示了对照组C57BL/6J成年小鼠的数据，其中一组小鼠接受了中性刺激与非条件刺激（电击条件）的配对，另一组小鼠仅接受中性刺激而未接受非条件刺激（无电击条件）。在首次建立该行为学实验时，必须设置此对照条件，以确定实验方案是否正确执行。
图1中的数据代表了C57BL/6J小鼠在痕迹恐惧条件反射测试中的训练日表现。通常没有必要在训练日对所有条件下的各组进行比较。然而，检查基线期有助于评估基线水平是否存在初始差异。我们在基线条件中未观察到僵直水平的差异，t(1,10) = 0.6，p = 0.56。这表明僵直水平在初始阶段无显著差异。通常情况下，在早期学习试验中僵直水平较低，但在条件配对试验过程中僵直行为逐渐增加。当我们对16个时间段内“电击”与“无电击”条件之间的差异进行混合模型方差分析时，发现组间主效应显著，F(1,10) = 60.3，p &lt; 0.001；同时存在显著的组别主效应 F(1,10) = 215.9，p &lt; 0.001，以及组别与时间的交互效应 F(1,10) = 133.9，p &lt; 0.001。该...

在以下实验中，我们描述了一种小鼠痕迹性恐惧条件反射的实验方案。这种类型的联想记忆包含一个将中性刺激与非条件刺激分隔开的痕迹间隔期。

在本实验中，我们介绍了一种用于测量学习与记忆的技术。此处呈现的痕迹型恐惧条件反射实验方案包含五次配对刺激……

以下实验的总体目标是通过痕迹条件恐惧实验来评估小鼠依赖海马体的学习与记忆能力。首先训练动物将一个听觉音调与一种厌恶刺激相关联。次日，将动物置于一种新的环境中，并记录其对音调刺激所表现出的僵直行为。第三天，将动物放回原始环境中，记录其僵直行为。结果显示，接受声音与电击配对训练的小鼠比未接受电击的小鼠表现出更多的僵直行为。该方法可用于研究依赖海马体的学习与记忆过程，尤其适用于转基因和基因敲除小鼠的研究。以下操作在位于较大隔音箱内的恐惧条件反射箱中进行。关闭箱门后，调节灯光至所需的照明水平；若灯光位置正确，光照水平指示灯应处于关闭状态。使用声级计确认每个箱内背景噪音水平的一致性。接下来，校准训练过程中使用的音调。使用外部校准设备来校准电击强度。将一根导线放在一根栏杆上，另一根导线放在相隔三到四根的栏杆上。使用电击发生器施加电击，并进行校准直至达到正确水平。对每个恐惧条件化实验箱重复此步骤。设备准备就绪后，将受试对象转移至与测试房间分离的暂养室，以减少过度操作。测试前，需在测试前至少30分钟或在前一天对尾巴进行标记。准备开始时，将待测小鼠转移至一个干净且已标记的笼子中，运送到恐惧条件反射实验箱。将小鼠放入实验箱内，关闭门，然后启动软件程序。训练的第一天，让小鼠在实验箱内自由探索三分钟。随后软件呈现第22个音调，接着是一个第22个痕迹间隔，最终以一次轻微的足底电击结束。观察实验动物，以确认其已接收到厌恶刺激。每次条件刺激试验之间间隔 202 秒。试验结束后，让动物在测试箱中停留 1 分钟后再取出，将其放回转运笼中，并送回饲养室。如果还有其他小鼠需要在各自的家鼠笼中单独进行测试，则将已完成测试的小鼠暂时饲养，直至所有小鼠均完成测试。用30%异丙醇清洁测试室，为下一只动物做准备。重复这些步骤，直到所有小鼠完成训练。将所有小鼠送回动物饲养室。在队列中的最后一只小鼠进行测试后的第二天，对动物进行检测，以评估痕迹性恐惧记忆。当天，将转运笼中的垫料更换为碎纸，以改变其环境背景。同时改变箱体的环境。在测试区域的地板上放置一块泡沫板，并在其上放置一块透明的丙烯酸插板，以改变其质地和外观。在测试区域内放置一块丙烯酸隔板。通过将香草精置于地板下方的乳清小船中来更换气味。当天插入后，每只小鼠测试之间使用70%乙醇而非30%异丙醇清洁实验舱。准备就绪后，将小鼠放入测试舱并启动程序。实验开始时，先进行两分钟的基线期，随后进行三次持续22秒的声音刺激呈现。每次声音刺激之间设有222秒的试验间间隔。实验结束后，将小鼠放回其饲养笼中，并持续此流程，直至所有动物均完成测试，为次日的实验做好准备。恢复与第一天相同的环境。用30%异丙醇清洁实验箱。第三天进行情境性条件反射实验。使用与第一天相同的转移笼，从饲养室取出测试小鼠。将小鼠放入测试装置中，然后启动程序以检测情境记忆。运行程序记录8分钟的僵直行为。此后，将小鼠放回其饲养笼中，并继续进行如前所述的测试。代表性结果显示，在接受电击-声音配对的动物中，训练期间的僵直行为增加。在新环境中，接受厌恶性电击刺激的小鼠相较于未接受电击的小鼠，在基线声音痕迹期和试验间间隔期表现出更多的僵直行为。当返回原始环境时，接受厌恶性电击刺激的动物在八分钟内持续表现出更高的僵直行为。 观看本视频后，您应该能够充分理解如何利用痕迹条件恐惧实验来研究小鼠海马体依赖的学习与记忆机制。

Research

科研

JoVE Journal

Behavior

行为

跟踪恐惧条件小鼠

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使用视频分析系统对小鼠进行情境与线索性恐惧条件反射测试

本方案描述了一种使用戊四氮进行化学点燃的方法，并提供了一种癫痫的小鼠模型。该方案还可用于研究小鼠在癫痫发作后对惊厥诱导的易感性及发病机制。...

戊四氮诱导的点燃小鼠模型

本文详细描述了在大鼠和小鼠中开展应激增强恐惧学习（SEFL）实验所需的方法学，该模型是一种创伤后应激障碍的临床前模型。该模型结合了经典条件性恐惧训练的要素，并以啮齿类动物的僵直行为作为恐惧增强的指标。...

压力增强型恐惧学习：一种可靠的啮齿类动物创伤后应激障碍模型

我们描述了一种扩展的恐惧条件化方案，可在大鼠中诱导过度训练和恐惧孵育。该方案包括一次包含25次声刺激-电击配对（即过度训练）的训练阶段，并在训练后48小时（短期）和6周（长期）分别比较在环境和线索测试中的条件性僵直反应。...

使用延长恐惧条件化方案的大鼠恐惧孵育

防御性行为反应取决于威胁的强度、接近程度以及暴露的情境。基于这些因素，我们建立了一种经典条件反射范式，可在单个受试个体内引发条件性僵直与逃跑行为之间的明显转换。该模型对于理解焦虑症、恐慌症及创伤后应激障碍相关病理机制至关重要。...

一种研究僵直与逃跑行为的新型巴甫洛夫恐惧条件反射范式

为了研究在恐惧情境下的逃跑行为，我们引入了一种改良的恐惧条件化方案。该方案可确保小鼠在恐惧条件化过程中呈现提示信号时持续表现出逃跑行为。...

改良恐惧条件化以诱导小鼠飞行行为

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小鼠中作为情感共情模型的观察性恐惧

破坏再巩固过程是减轻焦虑症或创伤后应激障碍患者恐惧记忆行为表达的一种有前景的方法。在一系列人类恐惧条件化研究中，我们发现通过去甲肾上腺素能β受体阻滞剂普萘洛尔破坏再巩固过程，可非常有效地消除条件性恐惧反应。...

通过肾上腺素能β受体阻滞剂破坏人类恐惧记忆的再巩固

雌激素等性腺激素在多种实验范式中调节记忆形成，包括恐惧消退记忆。本方案描述了一组用于研究性腺激素在自然动情周期雌性动物消退过程中特异性作用的方法，包括动情周期监测和外源性雌激素给药。...

研究自然动情周期雌性大鼠条件性恐惧消退的实验方案

本文介绍了一种利用操作性条件反射对社会性奖赏进行定量测量小鼠社会动机的新方案。该方案适用于自闭症及其他社会行为障碍小鼠模型中社会动机的测量。...

使用操作性条件反射量化小鼠的社会动机

了解如何使用痕迹恐惧条件反射方法评估小鼠海马依赖性学习与记忆。该方案通过将听觉音调与厌恶性刺激配对，记录小鼠在不同环境中的僵直行为，为研究转基因和基因敲除动物提供可靠工具。

小鼠痕迹性恐惧条件反射实验

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