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Articolo metodologico

Un nuovo paradigma pavloviano di condizionamento della paura per studiare il congelamento e il comportamento di volo

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DOI:

10.3791/61536

5 gennaio 2021

In questo articolo

Sommario

Le risposte comportamentali difensive dipendono dall'intensità della minaccia, dalla vicinanza e dal contesto di esposizione. Sulla base di questi fattori, abbiamo sviluppato un paradigma di condizionamento classico che suscita chiare transizioni tra congelamento condizionato e comportamento di volo all'interno dei singoli soggetti. Questo modello è fondamentale per comprendere le patologie coinvolte in ansia, panico e disturbi da stress post-traumatico.

Abstract

I comportamenti legati alla paura e all'ansia contribuiscono in modo significativo alla sopravvivenza di un organismo. Tuttavia, le risposte difensive esagerate alla minaccia percepita sono caratteristiche di vari disturbi d'ansia, che sono la forma più diffusa di malattia mentale negli Stati Uniti. Scoprire i meccanismi neurobiologici responsabili dei comportamenti difensivi aivimenterà lo sviluppo di nuovi interventi terapeutici. Il condizionamento della paura pavloviano è un paradigma di laboratorio ampiamente usato per studiare l'apprendimento e la memoria legati alla paura. Una delle principali limitazioni dei paradigmi tradizionali di condizionamento della paura pavloviano è che il congelamento è l'unico comportamento difensivo monitorato. Recentemente abbiamo sviluppato un paradigma pavloviano modificato per il condizionamento della paura che ci consente di studiare sia il congelamento condizionato che il comportamento di volo (noto anche come fuga) all'interno dei singoli soggetti. Questo modello utilizza calzini a maggiore intensità e un maggior numero di accoppiamenti tra lo stimolo condizionato e lo stimolo incondizionato. Inoltre, questo paradigma di volo condizionato utilizza la presentazione seriale di toni puri e stimoli uditivi del rumore bianco come stimolo condizionato. Seguendo il condizionamento in questo paradigma, i topi mostrano un comportamento di congelamento in risposta allo stimolo del tono e risposte di volo durante il rumore bianco. Questo modello di condizionamento può essere applicato allo studio di transizioni rapide e flessibili tra le risposte comportamentali necessarie per la sopravvivenza.

Introduzione

La paura è una risposta adattiva evolutivamente conservata a una minacciaimmediata 1,2. Mentre gli organismi possiedono risposte difensive innate a una minaccia, le associazioni apprese sono cruciali per ottenere risposte difensive appropriate agli stimoli predittivi del pericolo3. La disregolazione nei circuiti cerebrali che controllano le risposte difensive può contribuire a reazioni disadattative associate a molteplici disturbi d'ansia debilitanti, come il disturbo da stress post-traumatico (PTSD), il disturbo di panico4e fobiespecifiche 5

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Protocollo

Le seguenti fasi/procedure sono state condotte in conformità con le linee guida istituzionali dopo l'approvazione da parte del Comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali dell'Università di Tulane.

1. Preparazione dei topi

  1. Utilizzare topi adulti maschi e/o femmine di età compresa tra 3 e 5 mesi. Nel presente studio, abbiamo utilizzato topi maschi C57BL/6J ottenuti dal Jackson Laboratory, ma è possibile utilizzare qualsiasi ceppo di topo di un fornitore affidabile.
  2. Almeno una settimana prima dell'esperimento, ospitare tutti i topi singolarmente su un ciclo chiaro/scuro di 12:12 ore durante lo studio. Fornire ....

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Risultati

Come descritto nel diagramma (Figura 1A), la sessione inizia con la pre-esposizione (Giorno 1), seguita dal condizionamento della paura (Giorni 2 e 3), e poi l'estinzione o il recupero (Giorno 4).

Le presentazioni dell'SCS nella sessione di pre-esposizione (giorno 1) non hanno suscitato la risposta al volo o al congelamento nei topi(figura 2A-2B). L'analisi comportamentale durante il condizionamento (Giorni 2 e 3) ha .......

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Discussione

I parametri di suono e shock descritti sono elementi importanti di questo protocollo. È quindi fondamentale testare l'ampiezza degli urti e il livello di pressione sonora prima di iniziare gli esperimenti. Gli studi sul condizionamento della paura utilizzano in genere 70-80 dB di livelli di pressione sonora e 0,1-1 mA di intensitàd'urto 18; pertanto, i parametri descritti sono entro i limiti dei paradigmi tradizionali di condizionamento della paura. In un precedente esperimento di controllo solo C.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato sostenuto dal Louisiana Board of Regents attraverso il Fondo di sostegno del Board of Regents (LEQSF(2018-21)-RD-A-17) e il National Institute of Mental Health dei National Institutes of Health con il numero di premio R01MH122561. Il contenuto è di esclusiva responsabilità degli autori e non rappresenta necessariamente le opinioni ufficiali degli Istituti Nazionali di Sanità.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
ContestoCilindro in plexiglass 30 X 30 cm 
Scatola di condizionamento della pauraMed Associates, Inc.VFC-00825 X 30 X 35 cm dimensioni
Generatore audio Med Associates, Inc.ANL-926 
ShockerMed Associates Inc.ENV-414SAltoparlante a griglia in acciaio inossidabile
MedAssociates, Inc.ENV-224AMAdatto per toni puri e rumore bianco 
C57/BL6J topi Jacksonlaboratorio, USA664Invecchiato 3-5 mesi
Software Cineplex (Editor/ studio)PlexonCinePlex Studio v3.8.0Per il monitoraggio video e l'analisi del punteggio comportamentale
Software MedPC VMed Associates, Inc.SOF-736
NeuroexplorerPlexonUtilizzato per estrarre i dati di congelamento segnati in PlexonEditor
GraphPad Prism 8GraphPad Software, Inc.Versione 8Software di analisi statistica
neutro

Riferimenti

  1. Gross, C. T., Canteras, N. S. The many paths to fear. Nature Reviews Neuroscience. 13 (9), 651-658 (2012).
  2. LeDoux, J. Rethinking the Emotional Brain. Neuron. , (2012).
  3. Maren, S.

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Ristampe e permessi

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Comportamento di freezingstimolo condizionatostimolo incondizionatoanalisi comportamentaleestinzione della paurarichiamo della pauracomportamento difensivostimoli uditivi