Name: 压力增强恐惧学习--创伤后应激障碍的健壮啮齿动物模型 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-10-13T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 49 s
Description: 学习压力增强恐惧学习实验方法，用于研究创伤后应激障碍的生物学机制。该技术采用巴甫洛夫恐惧条件反射范式，通过测量啮齿动物的僵直行为来定量评估恐惧反应，具有稳健可靠的特点。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

本工作由美国国立卫生研究院R01AA026530（MSF）、斯塔格林脑与行为健康中心（MSF）、NRSA-F32 MH10721201A1和NARSAD 26612（AKR）以及美国国家科学基金会DGE-1650604（SG）资助。

1. 受试者
<ol>
	<li>大鼠
	<ol>
		<li>订购约90日龄的大鼠，到达后单只饲养于标准大鼠笼中。 
		注意：建议单只饲养，因为群养会导致动物在居住笼中相互作用，尤其在应激暴露后产生变异性。SEFL已在雄性和雌性大鼠中、Long-Evans和Sprague Dawley大鼠中，以及低至19日龄的大鼠中得到证实7,10。</li>
		<li>将动物随机分配至至少两个条件组：创伤组（n = 8）和无创伤组（n = 8）（参见Rau et al.5 了解其他对照条件）。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>小鼠
	<ol>
		<li>订购约60日龄的小鼠，到达后单只饲养于标准小鼠笼中。在创伤前以及整个实验期间，均需单只饲养至少4周。</li>
		<li>将动物随机分配至至少两个条件组：创伤组（n = 8）和无创伤组（n = 8）。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. 仪器设置
<ol>
	<li>设置一组恐惧条件化实验舱作为情境A，另一组恐惧条件化实验舱作为情境B（参见 材料表）。将每个恐惧条件化实验箱置于隔音箱内，以防止外界噪音干扰（参见 材料表).
	<ol>
		<li>确保用于作为情境A的实验舱内配备有可见光照明装置（例如白色顶灯） 材料表).</li>
		<li>确保在每只动物实验之间有不同溶液用于清洁实验舱，并为每个实验舱提供不同气味（例如，稀释的清洗液和1%乙酸）。 
		注意：必须消除动物产生的气味11.</li>
		<li>将塑料插入物放入情境B中，以区分两种情境的内部布局。建议使用黑色亚克力三角形插入物。或者，可使用白色塑料片制作成弧形后壁（参见 材料表).</li>
		<li>在每个恐惧条件化实验箱中放置网格地板以传递足底电击，每个环境使用不同的网格图案，以区分不同环境间的地板质地（参见 材料表). 
		注：具有足够区别的网格图案包括平板网格（所有栅条排列在同一水平面内）、交错网格（栅条排列在两个偏移的水平面内）和交替网格（栅条排列在同一水平面内但直径不同）。</li>
		<li>在每个网格地板下方放置干净的金属托盘以收集排泄物。用清洁液对托盘进行气味处理（参见 材料表).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>为每种情境提供足底电击递送的准确时间和强度。
	<ol>
		<li>连接可提供1 mA或更低强度电击的刺激发生器和随机化装置，分别接入每个网格地板，用于足底电击（参见 材料表). 
		注意：刺激发生器和随机化装置应置于隔音室内，通过隔音室上的开口用电缆将发生器和随机化装置连接至栅格地板。这样可防止因动物啃咬或清洁液造成的损坏。 等等.</li>
		<li>使用万用表通过将每个探针接触网格地板的不同金属条来检测电击发生器输出的电流，并确认产生所需的电击强度（参见 材料表).</li>
		<li>确保采用一种能够控制电击输送时序和幅度的方法（例如， 计算机软件）可获取（参见 材料表).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>确保在每次实验过程中均有视频录制每只动物行为的方法（参见 材料表). 
	注意：必须记录两种情况：1）当腔室被可见光照射时；2）当腔室处于黑暗中时。后者可通过使用夜视摄像机，或利用红外光或近红外光照射并记录黑暗中的腔室来实现。</li>
	<li>确保有一种独特的动物运输方法，能将动物从动物房运送到情境B，以进一步区分这两种情境。 
	注意：虽然已成功使用过将黑色塑料箱（38 × 30 × 24 cm）分隔为四个区域或使用清洁的空笼具等方法，但也可使用任何在外观上明显区别于饲养笼的运输箱。</li>
</ol>
3. 大鼠和小鼠的SEFL操作步骤
<ol>
	<li>在开始SEFL实验程序前至少7天，每天用手轻轻将啮齿类动物从饲养笼中取出，并每只握住60-90秒，以进行日常抓握处理。</li>
	<li>在SEFL程序的第1天，将实验对象放入情境A中，使其接受创伤性应激刺激。
	<ol>
		<li>使用一组特定的栅格地板（例如，平面栅格），并用可见光照明实验舱。</li>
		<li>使用万用表检测电击发生器输出的电流：将两个探针分别接触栅格地板的不同金属条，确认产生预期的电击强度。 
		注意：金属条的损坏或腐蚀可能导致电击强度减弱或不均匀。尿液等液体接触沿墙壁的栅格也可能对电击传递产生不利影响。</li>
		<li>用一种清洁溶液（例如，稀释的清洁剂）擦拭实验舱的墙壁和门，并向栅格地板下方的接液盘喷洒该溶液。 
		注意：此步骤旨在消除前一只动物留下的气味。</li>
		<li>将动物连同其饲养笼一起放在推车上，从动物房运送至实验房间，并逐一放入恐惧条件化实验舱中。每次仅将一轮实验所需的动物（由恐惧条件化实验舱数量决定）带入实验房间。 
		注意：为避免因顺序或时间因素造成干扰，每一轮应包含处于创伤和非创伤条件下的动物。</li>
		<li>对于大鼠实验，使用电击发生器和电流分配器，通过含有创伤条件动物的实验舱栅格条，在90分钟内随机给予15次、每次1秒、1 mA的足底电击（平均ISI = 6 min）。非创伤对照组动物在相同情境中暴露90分钟，但不给予电击。</li>
		<li>对于小鼠实验，使用电击发生器和电流分配器，通过含有创伤条件动物的实验舱栅格地板，在60分钟内随机给予10次、每次1秒、1 mA的足底电击（平均ISI = 6 min）。非创伤对照组动物在相同情境中暴露60分钟，但不给予电击。</li>
		<li>在90分钟（大鼠实验）或60分钟（小鼠实验）后，将所有动物放回其饲养笼，并立即送回动物房。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>在SEFL程序的第2天，如需评估动物对创伤情境的恐惧反应，请执行以下步骤：
	<ol>
		<li>按照第1天的方式设置情境A。</li>
		<li>如同第1天，将动物连同其饲养笼一起运送至实验房间。</li>
		<li>将动物放入情境A中，持续8分钟，期间不给予电击，并全程录像记录其行为。</li>
		<li>8分钟后，将所有动物放回饲养笼，并立即送回动物房。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>在SEFL程序的第3天，将所有实验对象暴露于情境B中的轻度应激刺激。 
	注意：该步骤可在创伤性应激刺激后24小时至90天内的任意时间进行9。
	<ol>
		<li>使用与情境A不同的栅格地板（例如，交错或错列式栅格地板），并插入黑色三角形或白色弧形Plexiglas隔板。不要使用可见光照明实验舱；但可根据需要使用红外或近红外光。</li>
		<li>使用万用表检测电击发生器输出的电流：将两个探针分别接触栅格地板的不同金属条，确认产生预期的电击强度。使用万用表检测电击发生器输出的电流：将两个探针分别接触栅格地板的不同金属条，确认产生预期的电击强度。 
		注意：金属条的损坏或腐蚀可能导致电击强度减弱或不均匀。尿液等液体接触沿墙壁的栅格也可能对电击传递产生不利影响。</li>
		<li>使用在情境A中未使用的另一种溶液（例如，1%乙酸）擦拭实验舱，并向栅格地板下方的接液盘喷洒该溶液。</li>
		<li>采用与情境A不同的运输方式（例如，黑色塑料箱）将动物从动物房运送至实验房间，并逐一放入恐惧条件化实验舱中。每次仅将一轮实验所需的动物（由恐惧条件化实验舱数量决定）带入实验房间。</li>
		<li>使所有动物暴露于轻度应激刺激（如下所述），并在实验期间录像记录其僵直（freezing）和活动情况。
		<ol>
			<li>在180秒的基础期后，对所有动物施加一次足底电击：大鼠为1秒、1 mA，小鼠为2秒、1 mA。 
			注意：确保在180秒基础期内，动物的僵直行为不超过5%12。</li>
			<li>电击后30秒，将所有动物移出实验舱，并立即送回动物房。</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>在SEFL程序的第4天，测试动物对轻度应激情境的恐惧反应。
	<ol>
		<li>按照第3天的方式设置情境B。</li>
		<li>使用与第3天相同的运输方式，将动物从动物房运送至实验房间。</li>
		<li>将动物放入情境B中，持续8分钟，期间不给予电击，并全程录像记录其僵直行为。</li>
		<li>8分钟后，将所有动物移出实验舱，并立即送回动物房。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. 数据分析
<ol>
	<li>在记录的实验过程中，使用“僵直”来测量恐惧，僵直定义为除呼吸所必需的运动外，身体完全无运动。 
	注意：僵直行为由不知晓实验条件的人类评分者进行评分最为准确，但也有多种自动化程序表现良好。然而，所有自动化系统都必须以人工观察结果为基准进行校准，才能确保准确性13。
	<ol>
		<li>手动评分僵直时，由不了解实验条件的实验人员在感兴趣的时间段内每4秒观察一次受试动物3。每次观察时，将动物状态分类为“僵直”或“非僵直”。通过比较僵直状态的观察次数与总观察次数，计算出僵直所占时间的百分比。</li>
		<li>若使用自动化视频分析系统进行僵直评分，应首先验证自动化分析结果与手动评分结果的一致性，因为自动化分析若得出明显不同的僵直评分，可能导致结果不准确。 
		注意：从未接受过电击的大鼠或小鼠，其僵直时间百分比应在0%至5%之间，若数值更高，则提示设备校准不佳。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>使用上述方法测量在感兴趣时间段内的恐惧反应（如下所述）。
	<ol>
		<li>将第2天整个8分钟测试阶段中动物处于僵直状态的时间百分比，作为其对创伤环境的恐惧程度指标。</li>
		<li>将第3天在Context B中给予电击前3分钟基线期内的僵直时间百分比，作为恐惧从创伤环境向轻度应激环境泛化的指标。 
		注意：对于SEFL实验，必须充分区分不同环境，以避免出现显著的恐惧泛化。</li>
		<li>将第3天电击后紧接着的30秒时间段内的僵直时间百分比，作为电击后即刻恐惧反应的测量指标。</li>
		<li>将第4天整个8分钟测试阶段中动物处于僵直状态的时间百分比，作为其对轻度应激环境的恐惧程度指标。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>通过第3天电击期间及电击后立即发生的3秒时间段内的运动幅度或速度，来测量对电击的反应性。 
	注意：所有数据分析均建议采用方差分析（ANOVA），以便根据需要添加额外组别（e.g.，药物处理组）。</li>
</ol>

<ol><li>Bremner, J. D., Krystal, J. H., Southwick, S. M., Charney, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+neuroanatomical+correlates+of+the+effects+of+stress+on+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Traumatic+Stress%22%5BJournal%5D)">Functional neuroanatomical correlates of the effects of stress on memory.</a> Journal of Traumatic Stress. 8 (4), 527-553 (1995).</li>
<li>Dykman, R. A., Ackerman, P. T., Newton, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Posttraumatic+stress+disorder%3A+a+sensitization+reaction%5BTitle%5D)+AND+%22Integrative+Physiological+and+Behavioral+Science%22%5BJournal%5D)">Posttraumatic stress disorder: a sensitization reaction.</a> Integrative Physiological and Behavioral Science. 32 (1), 9-18 (1997).</li>
<li>Fanselow, M. S., Bolles, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Naloxone+and+shock-elicited+freezing+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+and+Physiological+Psychology%22%5BJournal%5D)">Naloxone and shock-elicited freezing in the rat.</a> Journal of Comparative and Physiological Psychology. 93 (4), 736-744 (1979).</li>
<li>Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166223684802532">What is Conditioned Fear?</a> Trends in Neurosciences. 7, 460-462 (1984).</li>
<li>Rau, V., DeCola, J. P., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress-induced+enhancement+of+fear+learning%3A+an+animal+model+of+posttraumatic+stress+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+and+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">Stress-induced enhancement of fear learning: an animal model of posttraumatic stress disorder.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 29 (8), 1207-1223 (2005).</li>
<li>Perusini, J. N., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurobehavioral+perspectives+on+the+distinction+between+fear+and+anxiety%5BTitle%5D)+AND+%22Learning+and+Memory%22%5BJournal%5D)">Neurobehavioral perspectives on the distinction between fear and anxiety.</a> Learning and Memory. 22 (9), 417-425 (2015).</li>
<li>Poulos, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensitization+of+fear+learning+to+mild+unconditional+stimuli+in+male+and+female+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Sensitization of fear learning to mild unconditional stimuli in male and female rats.</a> Behavioral Neuroscience. 129 (1), 62-67 (2015).</li>
<li>Perusini, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+and+Expression+of+Fear+Sensitization+Caused+by+Acute+Traumatic+Stress%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Induction and Expression of Fear Sensitization Caused by Acute Traumatic Stress.</a> Neuropsychopharmacology. 41 (1), 45-57 (2016).</li>
<li>Rau, V., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exposure+to+a+stressor+produces+a+long+lasting+enhancement+of+fear+learning+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Stress%22%5BJournal%5D)">Exposure to a stressor produces a long lasting enhancement of fear learning in rats.</a> Stress. 12 (2), 125-133 (2009).</li>
<li>Poulos, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amnesia+for+early+life+stress+does+not+preclude+the+adult+development+of+posttraumatic+stress+disorder+symptoms+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Amnesia for early life stress does not preclude the adult development of posttraumatic stress disorder symptoms in rats.</a> Biological Psychiatry. 76 (4), 306-314 (2014).</li>
<li>Fanselow, M. S., Sigmundi, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Species-specific+danger+signals%2C+endogenous+opioid+analgesia%2C+and+defensive+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Psychology%3A+Animal+Behavior+Processes%22%5BJournal%5D)">Species-specific danger signals, endogenous opioid analgesia, and defensive behavior.</a> Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes. 12 (3), 301-309 (1986).</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+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">The accurate measurement of fear memory in Pavlovian conditioning: Resolving the baseline issue.</a> Journal of Neuroscience Methods. 190 (2), 235-239 (2010).</li>
<li>Anagnostaras, S. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+assessment+of+pavlovian+conditioned+freezing+and+shock+reactivity+in+mice+using+the+video+freeze+system%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Behavioral+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Automated assessment of pavlovian conditioned freezing and shock reactivity in mice using the video freeze system.</a> Frontiers in Behavioral Neuroscience. , (2010).</li>
<li>Long, V. A., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress-enhanced+fear+learning+in+rats+is+resistant+to+the+effects+of+immediate+massed+extinction%5BTitle%5D)+AND+%22Stress%22%5BJournal%5D)">Stress-enhanced fear learning in rats is resistant to the effects of immediate massed extinction.</a> Stress. 15 (6), 627-636 (2012).</li>
<li>Craske, M. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimizing+inhibitory+learning+during+exposure+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Behaviour+Research+and+Therapy%22%5BJournal%5D)">Optimizing inhibitory learning during exposure therapy.</a> Behaviour Research and Therapy. 46 (1), 5-27 (2008).</li>
<li>Paylor, R., Tracy, R., Wehner, J., Rudy, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DBA%2F2+and+C57BL%2F6+mice+differ+in+contextual+fear+but+not+auditory+fear+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">DBA/2 and C57BL/6 mice differ in contextual fear but not auditory fear conditioning.</a> Behavioral Neuroscience. 108 (4), 810-817 (1994).</li>
<li>Graham, L. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-32882009000200015">Strain and sex differences in fear conditioning: 22 kHz ultrasonic vocalizations and freezing in rats.</a> Pyschology and Neuroscience. 2 (2), 219-225 (2009).</li>
</ol>

Fanselow 博士是 Neurovation Labs 的创始董事会成员。

SEFL 是一种稳定的 PTSD 行为模型，可在大鼠和小鼠中重现，用于研究 PTSD 特征性的敏化恐惧反应。在经历创伤性应激后，啮齿类动物仅当一个明显不同的环境与一种轻度应激源配对（作为先前创伤经历的提示）时，才会在该环境中表现出增强的恐惧反应。在创伤性应激之后，当动物于第 2 天返回创伤性应激环境时，表现出高水平的恐惧反应，这表明对创伤性应激的记忆保持完整（图 1）。然而，它们从创伤性应激环境向新环境的恐惧泛化程度极低，这体现在第 3 天 3 分钟基线期的僵直反应极少（图 2）。这表明，对该新环境的任何学习增强并非简单地源于创伤环境的泛化。此外，暴露于创伤性应激源的动物在第 3 天对单次电击的反应性并未增强（图 3），表明学习增强并非由于先前的电击暴露使单次电击被感知为更疼痛所致。关键的是，暴露于创伤性应激源的动物在第 3 天单次电击后立即表现出显著增加的僵直反应（图 4），并在第 4 天返回单次电...

恐惧是一种对生存至关重要的行为，使个体能够识别并应对威胁。然而，过度的恐惧反应可能导致创伤后应激障碍（PTSD）等精神疾病的发生。PTSD 的一个特征是对轻微应激源产生过度反应，尤其是那些与原始创伤相似的刺激，并倾向于形成新的恐惧1,2。在实验室中，通常通过“僵立行为”来测量恐惧，这是一种在人类和啮齿类动物中均可靠且具有生态学效度的恐惧指标3,4。尽管已知 PTSD 涉及恐惧调节功能失调以及恐惧表达增强，但目前仍缺乏能够稳定模拟个体对相对无害刺激产生增强恐惧反应的可靠动物模型。
本方案提供了在大鼠和小鼠中开展应激增强恐惧学习（SEFL）实验所需的详细方法学，SEFL是一种可靠且稳健的创伤后应激障碍（PTSD）临床前模型。SEFL借鉴了经典条件化恐惧训练的某些方面，但其产生的反应与正常的恐惧条件化明显不同，并重现了PTSD患者在经历创伤性应激后出现的恐惧增强现象5,6。在此模型中，一次高度应激性的经历（本文称为创伤）可导致持久的行为改变，包括对与创伤事件相关刺激的极度恐惧、焦虑增加、惊跳反应增强以及糖皮质激素信号通路的改变7,8。SEFL的主要特征是：动物在某一特定环境中暴露于创伤性应激源（一系列无信号提示的电击）后，在另一不同环境中对轻微应激源（例如，单次电击）表现出过度的恐惧反应。重要的是，SEFL效应并非源于从创伤环境向新环境的泛化，也不是由于对电击敏感性的普遍升高5。在我们的模型中，我们有意采用一系列措施以减少向新环境的泛化，例如使用不同的运输方式、气味以及栅格地板图案。因此，与正常的恐惧条件化不同，SEFL是一种非关联性过程，导致动物对并未直接与创伤经历相关的环境线索产生不成比例的新恐惧学习。大量研究表明，在大鼠中进行一次包含15次不可预测电击的90分钟应激处理（或在小鼠中进行一次包含10次不可预测电击的60分钟应激处理），可诱导出持久的恐惧条件化敏感化，同时伴随焦虑增加以及基础皮质酮昼夜节律的失调。相比之下，预先暴露于单次足底电击并不会引发SEFL效应9。此外，SEFL在大鼠和小鼠中均可稳定可靠地应用。
因此，PTSD的SEFL模型是研究PTSD病理生理过程中所涉及生物学机制的有力工具。利用SEFL模型，研究人员可以探究创伤暴露对未来恐惧学习的影响。此外，该模型还可用于研究可能参与调控PTSD中所观察到的恐惧表达增强的特定细胞和分子机制。

<table><tbody><tr><td>适用于低矮地板的恐惧条件反射实验箱</td><td>Med Associates Inc.</td><td>VFC-008-LP</td><td>恐惧条件反射实验箱</td></tr><tr><td>隔音减噪舱</td><td>Med Associates Inc.</td><td>NIR-022SD</td><td>隔音隔间，用于防止外界噪音侵入</td></tr><tr><td>近红外/白光控制箱</td><td>Med Associates Inc.</td><td>NIR-100VR</td><td>可提供白光和近红外光的光控箱</td></tr><tr><td>近红外VFC光盒</td><td>Med Associates 公司</td><td>NIR-100L2</td><td>白色顶置环境灯</td></tr><tr><td>Windex&amp;nbsp;原始玻璃清洁剂</td><td>Windex</td><td></td><td>用于在动物之间清洁和去除恐惧条件反射实验箱气味的溶液</td></tr><tr><td>乙酸</td><td>Fisher Scientific</td><td>A38-212</td><td>用于在动物之间清洁和去除恐惧条件反射箱气味的溶液</td></tr><tr><td>A型框架培养室插件</td><td>Med Associates 公司</td><td>ENV-008-IRT</td><td>用于区分环境A和B内部布局的黑色亚克力三角形插件</td></tr><tr><td>弯曲壁插件</td><td>Med Associates 公司</td><td>VFC-008-CWI</td><td>用于区分情境A和B内部布局的白色塑料板</td></tr><tr><td>低剖面情境网格地板，配有1/8&quot; 小鼠用网格杆</td><td>Med Associates Inc.</td><td>VFC-005A</td><td>小鼠用平板网格地板</td></tr><tr><td>低剖面交替式1/8情境网格地板&quot; &amp;和 3/16&quot; 小鼠网格杆实验</td><td>Med Associates 公司</td><td>VFC-005-S</td><td>小鼠交错网格地板</td></tr><tr><td>低剖面情境化网格地板，配有1/8&quot; 用于小鼠的交错网格杆</td><td>Med Associates 公司</td><td>VFC-005A-L</td><td>小鼠用交替网格地板</td></tr><tr><td>低剖面情境化网格地板，配有 3/16&quot; 大鼠用网格杆</td><td>Med Associates 公司</td><td>VFC-005</td><td>大鼠用平板网格地板</td></tr><tr><td>低剖面情境化网格地板，采用交替式 3/16 设计&quot; &amp;和 3/8&quot; 网格棒</td><td>Med Associates 公司</td><td>VFC-005-L</td><td>大鼠用交替网格地板</td></tr><tr><td>低剖面情境化网格地板，配有 3/16&quot; 用于大鼠的交错网格杆</td><td>Med Associates Inc.</td><td>VFC-005-S</td><td>用于大鼠的交错网格地板</td></tr><tr><td>金属盘</td><td>Med Associates Inc.</td><td></td><td>用于接住网格地板下方排泄物的金属托盘</td></tr><tr><td>独立式厌恶刺激器/随机刺激器</td><td>Med Associates 公司</td><td>ENV-414S</td><td>用于足底电击递送的刺激发生器和随机化装置</td></tr><tr><td>万用表</td><td>扁虫</td><td>87-5</td><td>测量足底电击强度的工具</td></tr><tr><td>VideoFreeze 软件</td><td>Med Associates 公司</td><td>SOF-843</td><td>用于控制电击递送的 VideoFreeze 软件</td></tr><tr><td>高速Firewire黑白视频摄像机</td><td>Med Associates Inc.</td><td>VID-CAM-MONO-4</td><td>能够记录近红外光的摄像机</td></tr></tbody></table>

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

Stress-Enhanced Fear Learning, a Robust Rodent Model of Post-Traumatic Stress Disorder

恐惧行为对生存至关重要，但过度的恐惧水平会增加罹患创伤后应激障碍（PTSD）等精神疾病的风险。为了理解PTSD中恐惧调节异常的生物学机制，首先需要建立一种有效的动物模型。本实验方案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，SEFL是一种PTSD的临床前模型。SEFL旨在模拟PTSD的关键特征，包括由急性应激源引起的恐惧学习长期敏化。SEFL基于经典巴甫洛夫式恐惧条件反射的部分原理，但会产生一种独特且显著增强的恐惧反应，远强于正常的条件性恐惧反应。创伤处理过程包括将啮齿类动物置于条件化实验箱中，在90分钟内随机给予15次无提示性电击（大鼠实验）；在小鼠实验中，则在60分钟内随机给予10次无提示性电击。第2天，将动物置于一个新的条件化环境中，并给予一次电击；第3天，再次将动物放回第2天的同一环境中，检测其僵直水平的变化。与第1天未接受电击的动物相比，此前经历过创伤处理的动物在测试日表现出显著增强的僵直反应。因此，该模型表明，一次高度应激性的经历（创伤）可导致动物对与创伤事件相关刺激产生极度恐惧。

第2天创伤情境测试的结果如图1所示。与无创伤对照组动物相比，创伤组动物在情境A中表现出显著更高的僵直水平，表明其对创伤情境产生了恐惧记忆 [大鼠：F(1,17) = 23.58，p &lt; 0.01；小鼠：F(1,14) = 666.50，p &lt; 0.0001]。第3天在新情境中施加单次电击前基线期的僵直情况如图2所示。创伤组与无创伤组动物均表现出极低的僵直水平，且两组间无显著差异 [大鼠：F(1,17) = 3.14，p &gt; 0.05；小鼠：F(1,14) = 1.70，p &gt; 0.05]。这表明情境A与情境B具有足够区分度，创伤组动物未将恐惧泛化至新情境。第3天对单次电击的反应性如图3所示。创伤组动物对电击的反应性低于无创伤对照组 [大鼠：F(1,17) = 3.59，p = 0.0...

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。

恐惧行为对生存至关重要，但过度的恐惧水平会增加罹患精神障碍的风险……

该方法有助于解答行为神经科学领域中的关键问题，例如如何更深入地理解创伤后应激障碍（PTSD）的潜在生物学机制。该技术的主要优势在于其稳定、可靠、可量化，并可在多种物种中实施。首先设置一组恐惧条件化实验舱作为情境A，再设置另一组恐惧条件化实验舱作为情境B。将每个恐惧条件化实验舱放置于隔音箱内，以防止外界噪音干扰。然后，在每个恐惧条件化实验箱中放置带网格的底板以传递足底电击，每个环境使用不同的网格模式，以区分不同环境间的底板纹理。接着，在环境B中放置黑色有机玻璃三角形插件，以区分两个环境的内部结构。用稀释的清洁液擦拭实验箱的箱壁和箱门，并喷洒网格底板下方的接液盘。清洁网格地板后，将能够提供1毫安或更低振幅电击的电击发生器和随机化装置连接至每个网格地板，以传递足底电击。最后，使用万用表通过将每个探针放置在网格地板的不同金属条上来检测电击发生器输出的电流，并确认产生所需的电击振幅。在第一天，使用带网格地板和可见光的条件A进行设置。确保将万用表连接到不同的电极条上，以确认所需的电击强度。将动物连同其饲养笼一起从动物房经推车转运至实验房间，并分别放入四个恐惧条件化实验箱中。对于小鼠实验，使用电击发生器和随机化装置，通过含有创伤条件化动物的实验箱的栅格地板，在60分钟内随机给予10次持续1秒、1毫安的足部电击。进行大鼠实验时，使用电击发生器和随机化装置，通过放置创伤条件化受试动物的实验箱网格栅栏，在90分钟内随机给予15次、每次持续1秒、强度为1毫安的足部电击。大鼠实验持续90分钟，小鼠实验持续60分钟后，将所有动物放回其原饲养笼，并立即送回动物饲养室。第二天，设置环境A，并将动物转运至实验房间，操作方式与第一天相同。将动物置于情境A中8分钟，不给予电击，并在整个实验过程中录像记录其行为。8分钟后，将所有动物放回各自的饲养笼中，并立即返回动物房。第三天，使用与情境A中不同的格栅地板，并配备黑色三角形或白色弧形有机玻璃插件，设置情境B。必要时使用红外光或近红外光照射实验舱，并用万用表检测电击强度。用清洁布擦拭实验舱，并用未在情境A中使用的溶液喷洒网格地板下方的托盘。随后，将动物从动物饲养室用黑色塑料箱转运至实验房间，并逐一放入恐惧条件化实验舱中。经过180秒的基线期后，对所有大鼠给予一次持续1秒、强度为1毫安的足底电击，对所有小鼠给予一次持续2秒、强度为1毫安的足底电击。然后，在电击刺激结束后30秒内将所有动物移出，并立即送回动物饲养室。在实验的第四天，按照第三天的方法设置环境B。将动物从饲养室转运至实验房间，转运方式与第三天相同。将动物置于情境B中8分钟，不给予电击，并全程录像记录僵直行为。8分钟后，立即将所有动物移出并迅速送回动物房。结果显示，创伤组动物在情境A中的僵直水平显著高于无创伤对照组，表明动物已习得对创伤情境的恐惧。创伤组和无创伤组动物均表现出极低的僵直水平，且两组之间无显著差异。此外，与无创伤对照组相比，创伤组动物对电击的反应性更低，但僵直程度更高，表明暴露于创伤性应激源会加剧轻度应激源之后的即刻恐惧反应。在此操作之后，可进一步开展高架十字迷宫、旷场实验和明暗箱等其他方法，以探讨创伤如何影响类似焦虑的表型等延伸问题。

stress-enhanced-fear-learning-robust-rodent-model-post-traumatic

Research

科研

JoVE Journal

Behavior

行为

压力增强恐惧学习--创伤后应激障碍的健壮啮齿动物模型

我们描述了一种创伤后应激障碍（PTSD）的大鼠模型，该模型揭示了神经内分泌功能的持续性改变以及延迟出现的长期过度恐惧反应，这些特征与PTSD患者的表现一致。本文所述的动物模型和方法可用于关联脑核团中的生物标志物（具有机制性意义但无法在患者中检测）与外周白细胞中的生物标志物（可检测）。...

用于揭示创伤后应激障碍神经、血液学及行为相关性的动物模型中的生物标志物

本文描述了使用慢性同域入侵者社会应激作为一种符合动物行为学的范式，以模拟哺乳期啮齿类动物的产后抑郁和焦虑。...

利用慢性社会应激建立哺乳期啮齿类动物的产后抑郁模型

不可预测的慢性轻度应激（UCMS）方案是一种经过验证的研究慢性应激及相关抑郁症状所导致的行为和生理变化的方法。实施八周UCMS方案可诱导任一性别的啮齿类动物出现行为改变及不良健康后果。...

一种用于诱发啮齿类动物抑郁症状、行为改变及负面健康后果的不可预测性慢性轻度应激方案

社会威胁-安全测试能够同时评估社交回避行为的发展，以此作为厌恶性条件学习的测量指标，以及社会威胁-安全辨别能力，这两项指标均用于在单一群体的慢性社会挫败雄性小鼠中识别出应激易感型和应激抵抗型个体。...

社会威胁-安全测试揭示心理社会应激相关表型

本方案基于蒙医学理论，阐述了一种用于抑郁症的慢性不可预测性轻度应激（CUMS）模型，并提供了行为学测试的验证方法。...

基于蒙药的 rats 慢性不可预测性轻度应激

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

本方案详细介绍了如何对青春期早期雄性小鼠进行为期10天的慢性社交挫败应激处理，以在超过60%的小鼠成年后诱导出持久的社交回避行为。...

青春期早期雄性小鼠的慢性社交挫败应激

通过整合四种日常社会应激源，本研究描述了一种用于雌性C57BL/6J小鼠精神疾病研究的多重整合社会应激（MISS）模型。经过连续十天重复暴露于MISS后，小鼠表现出类似抑郁和焦虑的表型，从而为研究女性精神疾病提供了一种自然的、基于病因的动物模型。...

一种用于雌性C57BL/6J小鼠精神疾病研究的多重整合社会应激模型

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。...

小鼠痕迹性恐惧条件反射实验

小鼠模型在行为神经科学研究中日益受到关注。随着模型的发展，开发针对小鼠的敏感行为检测方法变得尤为重要。本实验方案描述了“意大利面矩阵取物任务”（Pasta Matrix Reaching...

感觉运动皮层损伤后小鼠缺血性卒中模型中的代偿性肢体使用及运动技能学习的行为评估

学习压力增强恐惧学习实验方法，用于研究创伤后应激障碍的生物学机制。该技术采用巴甫洛夫恐惧条件反射范式，通过测量啮齿动物的僵直行为来定量评估恐惧反应，具有稳健可靠的特点。

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

探索更多视频