Stimolazione del nervo vago come strumento per indurre plasticità Percorsi rilevanti per l'apprendimento Extinction

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di facilitare l'estinzione della paura condizionata attraverso la stimolazione del nervo vago. Ciò si ottiene costruendo prima gli elettrodi per l'erogazione di corrente al nervo vago. I prossimi passi sono l'impianto di questi elettrodi attorno alla sezione cervicale media del nervo vago, insieme a un cappuccio per la testa dopo un periodo di recupero, gli animali vengono sottoposti a condizionamento della paura uditiva e addestramento all'estinzione con nervo vago o stimolazione fittizia.

Il passo finale consiste nel testare l'espressione della paura condizionata e valutare la riduzione della risposta al congelamento della condizione. In definitiva, la stimolazione del nervo vago viene utilizzata per migliorare l'apprendimento dell'estinzione inducendo plasticità nelle reti di estinzione. Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto ai metodi esistenti come il trattamento farmacologico sistemico, è la capacità di regolare con precisione i tempi del trattamento al fine di ottenere un rilascio specifico di neurotrasmettitori che può essere abbinato al comportamento in corso.

Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo dell'apprendimento emotivo e della memoria, in particolare su come il rilascio di ormoni dello stress come l'epinefrina e i glucocorticoidi può influenzare il consolidamento dei ricordi a lungo termine. Le implicazioni di questa tecnica si estendono alle terapie di esposizione utilizzate per trattare i disturbi legati all'ansia e ai traumi, nonché alla riabilitazione dalle dipendenze. Inoltre, la stimolazione del nervo vago può essere applicata ad altri modelli di apprendimento della plasticità sinaptica, come l'apprendimento motorio dopo un ictus o una lesione cerebrale traumatica.

In preparazione, costruisci uno strumento di perforazione da un ago per iniziare a far scivolare il bracciale con quattro centimetri di tubo in micro renaine su un letto di perforazione. Quindi usa il trapano ad ago per praticare quattro fori, a due millimetri di distanza, formando gli angoli di un quadrato. I fori devono essere puliti e privi di spigoli vivi.

Quindi, tagliare il tubo nel senso della lunghezza tra i fori. Ora usando il filo di sutura, costruisci il sartiame per fissare il bracciale al nervo vago su entrambi i lati. Legare le suture insieme a circa due centimetri dalla plastica, in modo che il tubo e il filo formino un triangolo, estendere la lunghezza di ciascuna sutura di circa otto centimetri oltre il nodo.

Quindi, taglia. Filo isolato di platino meridio a sette fili in segmenti da 70 millimetri. Ora usando una torcia per gioielli, striscia circa un centimetro di isolamento da un'estremità del filo.

Quindi usa la fiamma per sciogliere il platino meridio dove è esposto. Usando questa tecnica, i sette fili esposti di filo di platino meridio in un unico filo più forte, fondere l'estremità del filo in una sfera all'estremità opposta del segmento di filo fuso. Sciogliere il filo di platino meridio in una piccola sfera con una minima rimozione dell'isolamento.

Ora fissa con del nastro adesivo il bracciale di plastica filettato con un bordo tagliato lungo il piano orizzontale con un filo tirato saldamente e il bracciale teso. Usando una pinza, far passare l'estremità esposta del preparato del filo attraverso il foro in basso a destra e tirarlo al centro del bracciale. Quindi spingere il filo attraverso il foro in alto a destra e avvolgere nuovamente il filo sopra il bracciale.

Continua spingendo nuovamente il filo attraverso il foro in alto a destra, quindi con uno strattone, stringi il filo e assicurati che sia sicuro. È fondamentale che il filo posizionato nella depressione del bracciale non sia isolato mentre il filo all'esterno del bracciale all'estremità inferiore rimanga isolato, quindi la corrente erogata va solo al nervo vago. Quindi, spingi l'estremità calva attraverso il foro in basso a destra dall'interno del bracciale.

Completando così un anello, posizionare un filo sul lato sinistro del bracciale esattamente allo stesso modo all'estremità del filo, non fissarlo al bracciale. Saldare l'estremità calva del filo a uno spillo d'oro. Lasciare raffreddare la saldatura e rifonderla assicurandosi una buona connessione.

Aggiungere altra saldatura se necessario. Preparare ora i connettori per il cappuccio della testina del sito di input VNS per ogni sito di input. Spellare le estremità di due segmenti da 30 millimetri di filo di rame 26 A WG e tagliare l'estremità stretta da un perno d'oro allentato, quindi saldare insieme ogni coppia di fili a un perno successivo.

In questo modo si salda l'estremità libera dei fili ai due denti di flusso di un connettore. In questo modo vengono realizzati i connettori. Dopo aver preparato l'animale per l'intervento chirurgico in una cornice stereotassica, utilizzare un bisturi per incidere la pelle sopra il cranio ed esporre la lambda e la bgma.

Utilizzando una pinza smussata, scavare un percorso sottocutaneo dall'incisione lungo il lato sinistro davanti all'orecchio e al lato sinistro del collo. Il percorso sarà per il bracciale. Successivamente, utilizzando un bisturi, aprire due piccoli fori di avviamento per le viti di ancoraggio.

Non posizionare questi fori direttamente sopra la linea mediana. Quindi, con una pinza e un cacciavite, inserire due viti ossee lasciando spazio per il riempimento dell'acrilico sotto le viti. Quindi riempi lo spazio sotto un tondo e tra le viti con acrilico, tieni l'acrilico lontano dai tessuti circostanti e applica altro acrilico tra le viti.

Quindi, afferrare l'impianto in modo che il filo contrassegnato sia rostrale rispetto al filo non contrassegnato. E posiziona rapidamente l'impianto nell'acrilico. Non mettere l'acrilico sui perni dorati, sull'area della chiusura o sul sito di input.

Lasciate asciugare per cinque minuti e preparatevi a continuare a lavorare sotto uno stereoscopio. Fai una piccola incisione sulla vena giugulare sinistra direttamente tra l'osso mascellare e la clavicola. Allargare l'incisione con una dissezione smussata fino ai muscoli.

Esporre la mastoidea sternale, lo ioide sternale e l'omoioide. Continua sezionando senza mezzi termini lungo i solchi tra i muscoli per trovare l'arteria carotide. La guaina contenente la carotide contiene anche il nervo vago.

Usando le forbici, sezionare con cura la guaina per esporre una lunghezza di cinque millimetri del nervo vago. Successivamente, dall'incisione della testa, utilizzare i fili sul lato del bracciale opposto agli elettrocateteri per tirare il bracciale attraverso il tunnel sottocutaneo e nel sito di incisione del collo. Sollevare delicatamente il nervo con strumenti di vetro e spingere i fili del bracciale sotto il nervo.

Fare attenzione a evitare di strofinare contro il nervo. Il lato superiore del bracciale deve essere rivolto verso il lato superiore dell'animale. Ora lascia cadere il nervo al centro del bracciale e chiudi il bracciale sul cappuccio della testa.

Fissare i perni collegati al bracciale ai perni sul sito di input della stimolazione per confermare che il bracciale sia posizionato correttamente. Eseguire una cessazione della respirazione. La respirazione di prova dovrebbe interrompersi brevemente e anche la frequenza cardiaca dovrebbe diminuire.

Dopo aver confermato la posizione del bracciale, fissare i perni al sito di input della stimolazione con acrilico. Quindi chiudere il sito chirurgico e trattare l'animale con marcaina e antibiotici topici. Lascia che l'animale si riprenda per cinque giorni senza coinquilini.

Prima di eseguire i test, installare la scatola di condizionamento operante sotto la sorveglianza della videocamera. Il primo giorno di formazione comportamentale, presenta il tono cinque volte per 30 secondi per dimostrare che non c'è paura innata del tono. Dopo la presentazione iniziale del tono, la paura condiziona i ratti il primo e il secondo giorno.

Suona un 32° tono con un shock del piede di un secondo posizionato casualmente, da 0,5 milliampere. Offri otto abbinamenti di shock tonale ogni giorno con tre o cinque minuti tra le presentazioni dei toni. Il terzo giorno testare la forza dell'associazione di shock del tono.

Stendere il tono da solo quattro volte, a distanza di tre-cinque minuti. Registra il comportamento di congelamento dell'animale il quarto e il quinto giorno. Esegui l'allenamento di estinzione con la stimolazione del nervo vago o la stimolazione fittizia.

Collegare il ratto allo stimolatore e posizionarlo nella scatola di condizionamento operante. 150 millisecondi. Prima di ogni tono, stimolare il nervo vago per 30 secondi.

Esegui quattro accoppiamenti di toni di stimolazione con intervalli da tre a cinque minuti. Controllare periodicamente l'integrità elettrica del bracciale VNS e del sito di input utilizzando un oscilloscopio utilizzando il protocollo descritto. I ratti sono stati addestrati su un compito di condizionamento uditivo della paura con la stimolazione del nervo vago durante l'estinzione.

Gli animali che hanno ricevuto un numero limitato di esposizioni non rinforzate al tono della condizione durante la fase di estinzione non mostrano alcuna riduzione della paura della condizione. Al contrario, i ratti trattati con BNS dimostrano una grande riduzione del congelamento, simile a quella osservata negli animali trattati con sham che hanno ricevuto un addestramento esteso all'estinzione. Gli animali BNS hanno anche mostrato un comportamento di congelamento ridotto al di fuori della presentazione del tono della condizione, suggerendo che il loro addestramento all'estinzione si è generalizzato al contesto.

Ulteriori indagini hanno dimostrato che l'abbinamento della VNS con l'allenamento per estinzione altera la metaplastica nel percorso tra la corteccia infralimbica e l'amigdala laterale basale. Negli animali anestetizzati in animali finti stimolati che non sono riusciti a estinguere la condizione. La risposta alla paura, la stimolazione della barriera corallina della corteccia infralimbica ha indotto una depressione a lungo termine del campo locale evocato nell'amigdala laterale basale.

Questa depressione sinaptica è stata invertita negli animali che hanno mostrato un'estinzione significativa della risposta alla paura. Inoltre, la somministrazione di VNS durante una singola sessione di estinzione ha promosso l'induzione del potenziamento a lungo termine. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come utilizzare VNS in combinazione con l'allenamento comportamentale.

Una volta padroneggiata, la produzione e la chirurgia dei componenti VNS possono essere eseguite in circa tre ore se eseguite correttamente. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare di mantenere intatti i collegamenti elettrici.