Methodenartikel

Trace Angstkonditionierung bei Mäusen

DOI:

10.3791/51180

⸱

20. März 2014

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1Department of Psychology and Neuroscience, Baylor University, 2Institute of Biomedical Studies, Baylor University

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Im folgenden Experiment beschreiben wir ein Protokoll für die Spurenangstkonditionierung bei Mäusen. Diese Art des assoziativen Speicher eine Spur, die die Zeit und die neutralen Reiz unbedingten Reiz trennt.

Zusammenfassung

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In diesem Experiment zeigen wir eine Technik zum Lernen und Gedächtnis zu messen. In der hier vorgestellten Spur Angst Anlage Protokoll gibt es fünf Paarungen zwischen einem neutralen Reiz und einem unbedingten Reiz. Es gibt eine 20 Sekunden Zeit, die jede Spur Anlage Studie trennt. Am folgenden Tag Einfrieren während der Präsentation des konditionierten Stimulus (CS) und Spuren Zeitraum gemessen. Am dritten Tag gibt es ein 8-Minuten-Test, um kontextbezogene Speicher messen. Die repräsentativen Ergebnisse von Mäusen, die mit dem aversiven unbedingten Reiz (Schock) präsentiert wurden im Vergleich zu Mäusen, die die Ton-Präsentationen ohne den unbedingten Reiz erhalten. Trace Furchtkonditionierung wurde erfolgreich eingesetzt, um subtile Lern-und Gedächtnisdefizite und Verbesserungen in Mäusen, die nicht mit anderen Angstkonditionierung Methoden gefunden werden, zu erkennen. Diese Art von Angst Anlage wird angenommen, abhängig von Verbindungen zwischen dem medialen präfrontalen Kortex und Hippocampus zu sein. Eine aktuelle Kontroverse ist, ob diese Methode wird angenommen, dass Amygdala-unabhängig sein. Daher ist anderen Angst Testanlage benötigt, um Amygdala-abhängigen Lern-und Gedächtniseffekte, wie durch die Verzögerung Angst Anlage zu prüfen.

Einleitung

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In Angst Anlage ein neutraler Reiz (NS) mit einem aversiven unkonditionierten Stimulus (US) gepaart. Die NS ist normalerweise ein Ton und wird zu einem bedingten Reiz (CS) durch wiederholte Paarungen mit den USA. Der CS kann dann rufen eine konditionierte Reaktion (CR), wie Einfrieren, in Abwesenheit der aversiven USA. Eine häufig verwendete Protokoll ist Angst Anlage Verzögerung Anlage. In diesem Protokoll der Beginn der NS und der US angrenzt oder mit etwas Überlappung Reizdarbietung. Auch wenn Verzögerung Angst Anlage ist eine der am häufigsten verwendeten Arten von zeitlichen assoziativen Anlage, gibt es mehrere andere Arten von assoziativen Anlage zeitliche Arrangements: Simultananlage, rückwärts Anlage und Spurenanlage ein. In Spur Angst Anlage gibt es einen Reiz freien Intervall zwischen dem NS und den USA von mehreren Sekunden, was zu einer "Spur" Zeitraum.

Mehrere Studien haben berichtet Defizits in der Spurenangstkonditionierung bei neurotoxische Läsionen in den Strukturen hergestellt, dass die Eingabe in die Hippocampus 2-5 oder wenn pharmakologische Mittel werden verwendet, um die Rezeptorfunktion im Hippocampus zu blockieren. Läsion Hippocampus führt zu Defiziten in der Spurenanlage und kontextuellen Anlage, aber keine Angst Verzögerungsanlage 8 beeinträchtigen. Es gibt mehrere Vorteile für die Verwendung Spuren Angst Anlage. Die Angst Anlage Protokoll kann über einen Drei-Tage-Testzeitraum erreicht werden und ermöglicht die Hippocampus-abhängigen Speicher, der nicht ortsabhängig. Trace Furchtkonditionierung kann als ergänzende Prüfung mit den Morris-Wasserlabyrinth, neuartige Objekterkennungstest oder andere Labyrinth-Tests bei der Untersuchung von Hippocampus-abhängigen Speicher verwendet werden.

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Protokoll

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Die in dem folgenden Versuch verwendeten Mäuse wurden erzeugt und an der Baylor University untergebracht bei einer Raumtemperatur von 22 ° C, mit einem 14 Stunden Licht und 10 Stunden Dunkelheit (von 20.00 bis 06.00 h) Tagesgang. Die Mäuse wurden ad libitum Zugang zu Futter und Wasser. Alle Eingriffe, die die Mäuse waren in Übereinstimmung mit den National Institutes of Health Leitlinien für die Pflege und Verwendung von Labortieren und das Tier-Protokoll wurde von der Baylor University Animal Care und Verwenden Committee genehmigt.

Überblick

Die Spur Anlage Angst Aufgabe wird durch Wiltgen und Kollegen 9 beschriebenen Verfahren.

1. Vorbereitung der Ausrüstung

Die Angst Anlagengerät Kammer (26 cm x 22 cm x 18 cm) besteht aus zwei Seiten, die Acryl sind, zwei Seiten, die Metall sind, und ein Gitterboden Boden, der verwendet wird, um eine leichte Fuß-Schock zu liefern. Die Testkammer ist Hausd in einer gedämpften Klangkammer. Die Kammer ist auch lichtdicht nach außen Licht von Beeinflussung der Bewegungserkennung-Software zu verhindern.

  1. Kalibrieren Sie die Schlagniveaus, Lichtverhältnisse und Schallintensitätspegel für die Testkammer. Messen Sie die Hintergrundebene der Testkammer. Das Hintergrundrauschen in dieser Kammer ist 65 dB. Verwenden Sie eine Lärmmessung, um dieses Niveau zu messen. Das Messgerät sollte auf 70 dB eingestellt werden, stellen nach C, und die Aufdeckung Einstellung langsam.
    1. Kalibrieren Sie den Schock-Ebene auf 0,5 mA. Verwenden Sie eine externe Kalibrierungseinrichtung, um den Schock Ebene (siehe Tabelle Materialien) richtig zu kalibrieren. Die interne Messung der Schockgenerator ist nicht korrekt. Der Schock-Generator verwaltet einen verschlüsselten Schock, der nicht genau durch eine Standard-Amperemeter gemessen werden kann.
    2. Legen Sie eine Führung auf einem der Gitterstäbe und legen Sie die andere Leitung 3 oder 4 Bars vorbei. Verwenden Sie den Schock-Generator, um den Schock zu verabreichen. Stellen Sie die Schockstufe, bis die richtige Höhe erreicht ist. Tun Sie dies für each fürchten Klimakammer.
    3. Schließen Sie die Tür zu der Kammer bei der Messung der Lichtstärke der Kammer. Kalibrieren Sie den Lichtpegel auf ca. 1,0. Dies ist eine Zahl, die spezifisch für die Freeze Software in diesem Experiment verwendet. Ein externer Belichtungsmesser wird dies als 2 Lux lesen. Die Lichtstärke kann durch Verschieben der Lage des Hauses Licht oder durch Einstellen des Kondensators der Linse eingestellt werden. Stellen Sie sicher, dass die Stellschrauben für die Linse nach der Einstellung anziehen.
    4. Kalibrieren Sie den Klang Dezibel-Pegel um 85 dB. Verwenden Sie eine externe Dezibel-Messer in der Testkäfig um den Dezibel-Pegel (siehe Materialien Table) zu kalibrieren. Die vorgestellte Sound wird ein 2700-Hz-Ton sein. Hinweis: Wenn Sie Mäuse älter als 6 Monate alt ist, kann es besser sein, weißes Rauschen zu verwenden, da ältere Mäuse können Gehördefizite.
  2. Nachdem das Gerät bereit ist, nehmen die Themen auf eine separate Halteraum. Hinweis: Lassen Sie die Maus Haus nicht im selben Raum wie der Testraum.
  3. Label-the Schwanz der Mäuse, die in der Reihenfolge der Tests getestet werden. Es ist am besten, um übermäßige Handhabung vor der Prüfung zu reduzieren. Alternativ können die Schwänze beschriftet am Tag vor dem Experiment zu reduzieren Umgang mit Stress werden. Nachdem die Mäuse wurden markiert damit sie in den Raum 30 Minuten akklimatisieren. Haben extra sauber Käfige für die Unterbringung der Mäuse nach der Prüfung ist abgeschlossen.

2. Trace Anlage Tag 1

  1. Entfernen Sie jede Maus aus dem Käfig und sie in Einzelkäfige für den Transport zur Angst Konditionierungskammer. Saubere Bettwäsche Verwenden Sie für jeden Käfig. Legen Sie eine Notiz auf dem Transfer Käfig, um die Reihenfolge der Mäuse richtig testen zu halten. Hinweis: Wenn die Mäuse werden einzeln untergebracht, dann können sie in ihrem eigenen Käfig transportiert werden.
  2. Platzieren Sie die Maus in der Testkammer und die Tür schließen. Starten Sie das Software-Programm.
  3. Am Trainingstag, damit die Mäuse, um die Kammer für 3 min zu erkunden. Die Software stellt dann einen 20 Sekunden Ton (85 dB, 2700 Hz) to das Tier. Nach einer Periode der Spur 20 sec ein mildes Schock (2 sec, 0,5 mA) an das Tier verabreicht.
  4. Notieren Sie die Reaktion des Subjekts zu bestätigen, dass sie erhalten die aversiven Reizen, indem Sie das Video. A 200 sec inter-Testintervall trennt die 5 Anlage Studien. Jeder Versuch besteht aus einem 20 Sekunden Ton gefolgt von einem 20 Sekunden Verzögerung dann ein Schock.
  5. Nachdem der Test abgeschlossen ist, um damit die Tiere in der Testkammer für 1 Minute, bevor es von der Testkäfig entfernt bleiben.
  6. Legen Sie das Tier wieder in den Käfig und Transfer sie wieder in ihre Heimat Käfig. Wenn es zusätzliche Mäuse in ihrem Heimkäfig dann einzeln mit der Maus aufnehmen, bis alle Mäuse vollständige Prüfung. Dadurch wird die Belastung auf die andere Mäuse, die nicht getestet wurden, zu reduzieren. Eine alternative Lösung wäre, alle Mäuse einzeln Haus eine Woche vor der Prüfung um den Einfluss der kontinuierlichen Entfernung von Mäusen aus einem Käfig zu reduzieren.
  7. Reinigen Sie die Testkammer mit 30% Isopropanol nach each Tier getestet.
  8. Wiederholen Sie die Schritte 2,2-2,7 für alle Mäuse in der Test Kohorte.
  9. Gibt alle Mäuse, um ihre Kolonie Raum nach der letzten Maus in der Kohorte getestet.

3. Trace Angstkonditionierung Tag 2: Trace Memory Testing

  1. Trace-Speicher Tests werden an Tag 2 auf. In diesem Protokoll gibt es 3-Ton-Präsentationen. Legen Sie die Mäuse in einen neuen Kontext für die Trace-Testanlage.
  2. Bereiten Sie die Software, ein Programm mit einer 2 min Basisperiode, gefolgt von drei 20 Sekunden Ton Präsentationen laufen. Es gibt einen 220 sec ITI zwischen jedem Ton Präsentation.
  3. Für den neuen Kontext Zustand, legen klarem Acryl-Einsätze auf dem Boden der Kammer, um die Form, Textur und Farbe der Konditionierungskammer verändern.
  4. Ändern Sie den Geruch in der Kammer, indem Vanille-Extrakt in einem Boot wiegen unter dem Boden-Einsatz.
  5. Reinigen der Kammer mit 70% Ethanol anstelle von 30% igem Isopropanol. Hinweis: Dies wird helfen,die Bereitstellung eines neuen Kontext zu erstellen.
  6. Bringen Sie die Mäuse mit dem Halteraum und umbenennen ihre Schwänze zum Testen, wenn nötig.
  7. Bereiten Roman Kontextübertragung Käfige durch das Bettzeug mit Papierschnitzel ersetzt. Hinweis: Dies wird bei der Schaffung eines neuartigen Kontext zu helfen.
  8. Legen Sie die Mäuse in der Testkammer dann das Programm starten. Reinigen der Kammer mit 70% Ethanol, nachdem der Test abgeschlossen ist.
  9. Bringen Sie die Mäuse in ihre Heimat Käfig, nachdem die Spurenanlage ist abgeschlossen. Gibt alle Mäuse, um ihre Kolonie Raum, wenn alle Mäuse getestet wurden.

4. Trace Angstkonditionierung Tag 3: Kontext Memory Testing

  1. Am dritten Tag kontextuellen Anlage durchgeführt wird. Bereiten Sie die Software, ein Programm zum Gefrierverhalten für 8 Minuten aufzeichnen laufen.
  2. Reinigen Sie die Kammer mit 30% Isopropanol vor der Prüfung und nach der Prüfung jeder Maus. Der Zusammenhang ist identisch mit der von Tag 1 sein. Die Übertragungs Käfige sollten die gleichen wie in 1 Tag sein.
  3. Bringen Mäuse an der Halteraum und beschriften ihre Schwänze zum Testen.
  4. Platzieren Sie jede Maus in die Testkammer dann das Programm starten. Reinigen Sie die Kammer mit 30% Isopropanol nach der Prüfung ist abgeschlossen.
  5. Gibt alle Mäuse, um ihre Kolonie Zimmer, als abgeschlossen.

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Ergebnisse

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Für die repräsentative Ergebnisse präsentieren wir Daten von Steuer C57BL/6J erwachsenen Mäusen, die den neutralen Reiz-Paarungen mit dem unbedingten Reiz (Schock-Bedingung) im Vergleich zu Mäusen, die den neutralen Reiz erhielt aber nicht den unbedingten Reiz (keine Schockzustand) erhalten erhalten. Es ist wichtig, diesen Zustand zu laufen, wenn erste Einrichtung dieser Verhaltenstest, um festzustellen, ob das Protokoll korrekt durchgeführt wurde.

Die Daten in Fig. 1 die Au...

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Diskussion

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Es gibt mehrere Studien, die die neuronalen Schaltkreise, die Spur Angst zugrunde liegt Anlage aufgeklärt haben. Trace Furchtkonditionierung wird angenommen, dass die CA1 des Hippocampus 12-14 beinhalten. Es gibt auch Hinweise, dass die medialen präfrontalen Kortex (mPFC) spielt eine große Rolle in der Spurenaugenblinkanlage 15 und die mPFC wurde festgestellt, in der Spuren Angst Anlage einbezogen werden. Eine Studie ergab, dass mPFC Neuronen bieten anhaltende Aktivität während der Ablaufverfolgung...

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Offenlegungen

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Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Danksagungen

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Diese Arbeit wird durch einen Zuschuss der Baylor University Research Council und von einem Forschungsstipendium von der Epilepsie-Stiftung unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
FreezeFrameCoulbourn
30 % IsopropanolKaufen Sie 90 % Isopropanol und verdünnen Sie es auf 30 %
70 % Ethanol
AmperemeterMed-AssociatesENV-420Kompatibel mit Windows XP, Vista und 7 (nur 32 Bit)
Digitaler Schallpegelmesser33-2055
VanilleextraktMcCormick Reiner Vanilleextrakt Haftnotizen
Post-it3 Zoll x 3 Zoll

Referenzen

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Schlagwörter

Trace Fear ConditioningFear MemoryHippocampal Dependent LearningFreezing BehaviorAuditory ToneFoot ShockContextual MemoryNovel ContextSound Attenuating ChamberFear Conditioning Chamber

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