Trace paura condizionata in topi

L'obiettivo generale del seguente esperimento è valutare l'apprendimento e la memoria dipendenti dall'ippocampo nei topi attraverso l'utilizzo del condizionamento con sfera a traccia. Questo viene ottenuto addestrando innanzitutto l'animale ad associare un tono uditivo a uno stimolo avversivo. Il giorno successivo, l'animale viene posizionato in un contesto nuovo e il comportamento di congelamento viene registrato in risposta al tono.

Nel terzo giorno, l'animale viene riportato nel contesto originale e viene registrato il comportamento di congelamento. I risultati mostrano che i topi addestrati con l'accoppiamento tra tono e scossa presentano un comportamento di congelamento maggiore rispetto a quelli che non hanno ricevuto la scossa. Questo metodo può essere utilizzato per ottenere informazioni sull'apprendimento e sulla memoria dipendenti dall'ippocampo nei topi ed è particolarmente utile quando impiegato nello studio di animali transgenici e knockout.

La seguente procedura viene eseguita in una camera di condizionamento del timore collocata all'interno di una camera più grande insonorizzata. Con la porta della camera chiusa, posizionare le luci in modo da raggiungere il livello desiderato di illuminazione; se posizionate correttamente, la spia del livello di illuminazione dovrebbe essere spenta. Utilizzare un fonometro per verificare un livello costante di rumore di fondo all'interno di ciascuna camera.

Successivamente, calibrare il tono utilizzato durante l'addestramento. Utilizzare un dispositivo di calibrazione esterno per regolare il livello di shock. Posizionare un elettrodo su una barra e un altro tre o quattro barre più in là.

Utilizzare il generatore di scosse per somministrare lo stimolo e calibrare fino al raggiungimento del livello corretto. Ripetere questo passaggio per ogni camera di condizionamento del timore. Una volta preparato l'apparato, trasferire i soggetti in una stanza di attesa separata dalla stanza di prova per ridurre al minimo il maneggio eccessivo.

Prima del test, etichettare le code almeno 30 minuti prima dell'esecuzione del test o il giorno precedente. Quando si è pronti per iniziare, trasferire il topo da sottoporre al test in una gabbia pulita e contrassegnata per il trasporto alla camera di condizionamento del timore. Posizionare il topo nella camera, chiudere la porta e avviare il programma software.

Nel primo giorno di addestramento, ai topi viene consentito di esplorare la camera per tre minuti. Il software presenta quindi un tono di 22°, seguito da un intervallo di traccia di 22° che termina con una lieve scossa ai piedi. Osservare il soggetto per confermare che abbia ricevuto lo stimolo avversivo.

Un intervallo inter-trial di 202° separa cinque prove di condizionamento. Dopo le prove, lasciare l'animale nella camera di test per un minuto prima di rimuoverlo, quindi riposizionare l'animale nella gabbia di trasferimento e riportarlo nella stanza di mantenimento. Se ci sono ulteriori topi da sottoporre al test individualmente nella loro gabbia di provenienza, alloggiare il topo fino a quando tutti i topi non hanno completato il test.

Pulire la camera di prova con isopropanolo al 30% in previsione del prossimo animale. Ripetere questi passaggi fino a quando tutti i topi sono stati addestrati. Riportare tutti i topi nella loro stanza di allevamento.

Dopo aver testato l'ultimo topo del gruppo il giorno seguente, si procede al test degli animali per la memoria del timore associata a traccia. In questo giorno, sostituire la lettiera delle gabbie di trasferimento con carta straccia per modificare il loro contesto.

Il contesto della camera viene modificato anche in altro modo. Posizionare un foglio di schiuma sotto un inserto in acrilico trasparente sul pavimento per alterarne la texture e l'aspetto. Posizionare un divisore in acrilico all'interno dell'area di prova.

Modificare l'odore posizionando dell'estratto di vaniglia in una barchetta di siero sotto il pavimento. In questo giorno, pulire la camera con etanolo al 70% invece di isopropanolo al 30% tra un topo e l'altro. Quando pronto, posizionare il topo nella camera di prova e avviare il programma.

La sessione inizia con un periodo di base della durata di due minuti, seguito da tre presentazioni di un tono di 22°. È presente un intervallo inter-trial di 222° tra ciascuna presentazione del tono. Al termine della sessione, riportare i topi nella loro gabbia di provenienza e continuare finché tutti gli animali non sono stati sottoposti a test, in preparazione per il test del giorno successivo.

Ripristinare lo stesso contesto utilizzato nel primo giorno. Pulire la camera con isopropanolo al 30%. Il condizionamento contestuale viene effettuato il terzo giorno.

Utilizzando le stesse gabbie di trasferimento del primo giorno, prelevare il topo sottoposto a test dalla stanza di mantenimento. Posizionare il topo nella camera di prova e quindi avviare il programma per il test della memoria contestuale. Eseguire un programma per registrare il comportamento di congelamento per otto minuti.

Dopo questo periodo, riportare il topo nella sua gabbia di mantenimento e proseguire i test come mostrato in precedenza; i risultati rappresentativi mostrano un aumento del comportamento di congelamento negli animali che hanno ricevuto l'accoppiamento tra tono e shock nel corso della sessione di addestramento. In un contesto nuovo, i topi che hanno ricevuto lo stimolo avversivo di shock hanno mostrato un maggiore congelamento rispetto ai topi che non hanno ricevuto lo shock durante il tratto di tono basale e l'intervallo inter-trial. Quando riportati al contesto originale, gli animali che hanno ricevuto lo stimolo avversivo di shock hanno mostrato un comportamento di congelamento costantemente più elevato durante l'arco di otto minuti.

Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come utilizzare il condizionamento fear conditioning per comprendere l'apprendimento e la memoria dipendenti dall'ippocampo nei topi.