Name: 도구로 미주 신경 자극은 멸종 학습을위한 관련 진학 가소성을 유도 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-08-21T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 2 s
Description: 학습하세요 미주 신경 자극을 이용한 공포 소멸 학습 방법을 통해 시냅스 가소성을 유도하는 신경과학 기술입니다. 이 프로토콜은 불안 장애 치료에 활용될 수 있는 정밀한 행동 조절 접근법을 제공합니다.

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이 연구는 National Institute of Mental Health MH 086960-01A1 (Christa K. McIntyre)의 지원을 받았습니다.

저자는 경쟁하는 이해관계나 갈등이 없습니다.

우리는 여기 컨디셔닝 큐 (19)에 노출 단일 세션에서 컨디셔닝 두려움의 멸종을 촉진하고 infralimbic 피질과 소멸 (20) 학습 중재 할 수 있습니다 기저 편도체 사이의 경로에 가소성을 조절하는 데 사용되는 프로토콜을 제시한다. 이 프로토콜의 성공을위한 중요한 단계는 멸종 트레이닝 동안 VNS의 적절한 전달합니다. 따라서, 특별한주의 커프 전극의 구성 및 미주 신경 주위 커프스의 배치에 주어져야한다. 커프 전극의 제작 과정에서 그것은 와이어의 노출 된 부분은 정확한 위치에있는 것을 보장하는 것이 중요하다. 마찬가지로, 수술 중, 특별한 노력이 적절한 위치에 커프를 배치하고, 커프와 자극 사이 회로는 실험 과정을 통해 그대로 유지되도록 장소에 충분히 앵커 이루어져야한다. 커프의 적절한 기능 ㄴ한다(단계 4.8에 설명 된대로) 행동 테스트 후 다시 (단계 3.2.20에 설명 된대로)와 E는 수술 후 확인. VNS는 중추 신경계 활성...

고전 공포 조건화는 불안 장애의 생물학적 기초를 공부하는 널리 사용되는 동물 모델을 제공합니다. 공포 조건화 동안, 혐오 자극 (무조건 자극, 미국, 예를 들면, footshock)은 같은 톤 및 / 또는 컨텍스트 (; CS 조건 자극)와 같은 중립적 인 자극과 함께 제공됩니다. 공포 조건화 동안, CS 및 US 간의 연결이 형성된다. 결국 연사의 발표는 혼자 공포 응답 (; CR 조건 반응)을 이끌어 낸다. 공포 멸종, CS 서서히 1 감소시키는 CR 일으키는 US의 부재 하에서 반복되게된다. 따라서, 조절 된 공포의 멸종은 더 이상 혐오 결과를 예측할 수없는 경우 중립 자극에 무서운 행동 반응이 감쇠되는 활성 프로세스입니다. 조건 반응의 멸종 배운 협회와 경쟁 새로운 기억의 통합이 필요합니다. 불안 장애의 특징은 IMPA입니다IRED 멸종 2-4. 따라서, 동물 모델에서 컨디셔닝 두려움의 멸종은 억제 학습과 인간의 불안 장애 5,6에 대한 행동 치료의 모델로 모두 중요한 패러다임 역할을합니다. 두려움과 인간 불안 간의 긴밀한 대응이 있기 때문에, 이는 이러한 연구는 외상 후 스트레스 장애와 같은 불안 관련 장애의 생물학적 특성에 대한 통찰력을 제공 할 수 있고 그것들을 치료하기위한 전략을 개발하는데 도움 것이라고 생각된다. 전임상 연구의 중요한 목표는 멸종 학습을 돕기 위해 멸종 학습을 통합 멸종 회로의 타겟 가소성을 유도하는 것입니다. 미주 신경 자극 (VNS)은 뇌 영역과 지속적인 업무에 종사하는 시냅스의 꽉 시간적, 회로 별 변조를 제공하는 데 사용할 수있는 최소 침습 neuroprosthetic 접근 방법이다. 이 달라스 텍사스 대학의 마이클 Kilgard 씨의 그룹에서 최근 일련의 연구이산 감각 모터 자극과 그 페어링 VNS을 표시 (예, 톤 또는 레버를 당겨) 이명 (7)을 치료하기 위해, 또는 뇌졸중 8-10 다음 모터 적자를 극복하기 위해 대뇌 피질 가소성을 증진에 매우 효과적이다. 또한, VNS 비 조건부 유사하게 대뇌 피질 가소성을 촉진하고 쥐에서 인간 11-13 메모리 통합을 향상 학습 후 짧은 시간 창 내에서 발생하는. 부교감 통로에서 미주 신경의 역할을 고려할 때, 그것이 메모리와 시냅스를 변조에 참여할 수있는 것은 당연하다. 매우 감정적 인 이벤트가 아닌 감정적 인 기억보다 더 강한 기억을 생산하는 경향이있다. 이는 메모리에 통합 스트레스 호르몬의 영향으로 보인다. 스트레스 호르몬 아드레날린의 Posttraining 관리는 인간과 인간이 아닌 동물에서 메모리 통합을 강화하지만, 아드레날린, 15 혈액 - 뇌 장벽 (14)을 통과하지 않습니다 </suP&gt;. 따라서 스트레스에 의한 아드레날린의 방출은 메모리 통합을 강화하기 위해 간접적으로 뇌에 영향을해야합니다. 강력한 증거는 미주 신경은 아드레날린 순환과 뇌 사이의 연결 고리가 될 수 있음을 시사한다. 미야 시타와 윌리엄스 (16)는 아드레날린의 전신 투여가 미주 신경 발사를 증가하고, 편도 17 노르 에피네프린의 수준을 증가 것으로 나타났습니다. β - 아드레날린 수용체는 미주 신경이 장기 기억으로 감정적으로 불러 일으키는 경험을 전환 경로에서 역할을 제안 편도 18에서 차단 될 때 아드레날린의 전신 투여는 메모리 통합을 강화하지 않습니다. 따라서, 훈련 VNS 페어링 19,20 쥐에서 흡광 학습의 통합을 향상 보강 부재 에어컨 큐 메모리에 통합 및 노출을 지원 뇌 변화를 향상시킬 가능성이있다. 여기에 우리의 VNS의 사용을 설명SA 도구는 대뇌 피질 가소성을 촉진하고 컨디셔닝 공포 응답의 소멸을 촉진한다.

<table><tbody><tr><td>알코올</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>아트로핀</td><td>피셔</td><td>A0132-5G</td><td></td></tr><tr><td>베타딘</td><td>헨리 샤인</td><td>69066950</td><td></td></tr><tr><td>과산화수소&nbsp;</td><td>CVS</td><td>209478</td><td></td></tr><tr><td>케타민</td><td>Henry Schein&nbsp;</td><td>1129300</td><td></td></tr><tr><td>마르케인</td><td>Henry Schein</td><td>6312615</td><td></td></tr><tr><td>미네랄 오일</td><td>CVS</td><td>152355</td><td></td></tr><tr><td>Neosporin</td><td>CVS</td><td>629451</td><td></td></tr><tr><td>산소</td><td>홈 디포</td><td>304179</td><td></td></tr><tr><td>페니실린</td><td>피셔</td><td>PENNA-10MU</td><td></td></tr><tr><td>프로판</td><td>홈 디포</td><td>304182</td><td></td></tr><tr><td>자일라진</td><td>Henry Schein</td><td>4019308</td><td></td></tr><tr><td>Tools</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>보석 토치</td><td>스미스 장비</td><td>23-1001D</td><td></td></tr><tr><td>재봉 바늘</td><td>Walgreens</td><td>441831</td><td></td></tr><tr><td>#5 펜치 (2)</td><td>Fine Science Tools</td><td>11254-20</td><td></td></tr><tr><td>납땜 철</td><td>홈 디포;</td><td></td><td></td>203525863</tr><tr><td>AmScope SM-4TX-144A 3.5X-45X 회로 보드 붐 스테레오 현미경 + 144 LED</td><td>AmScope</td><td>SM-4TX-144A</td><td></td></tr><tr><td>도움의 손길</td><td>A-M 시스템&nbsp;</td><td>726200</td><td></td></tr><tr><td>메스 블레이드 홀더</td><td>파인 사이언스 도구</td><td>10003-12</td><td></td></tr><tr><td>메탈 파일</td><td>홈 디포</td><td>6601</td><td></td></tr><tr><td>룰</td>러 <td>홈 디옵</td>트 <td></td> 202035324 <td></td></tr><tr><td>곡선형 헤모스탯&nbsp;</td><td>Fine Science Tools</td><td>130009-12</td><td></td></tr><tr><td>Fine Scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>14058-09</td><td></td></tr><tr><td>주걱</td><td>Fine Science Tools</td><td></td><td></td></tr><tr><td>소형 스크루 드라이버</td><td>홈 디포</td><td>646507</td><td></td></tr><tr><td>Magnetic Fixator Retraction System</td><td>Fine Science Tools</td><td>18200-04, 18200-01, 18200-05</td><td></td></tr><tr><td>히팅 패드</td><td>Walgreens</td><td>30294</td><td></td></tr><tr><td>Clippers</td><td>Walgreens</td><td>277966</td><td></td></tr><tr><td>Sharpie</td><td>Staples</td><td>125328</td><td></td></tr><tr><td>Ring Junps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11103-09</td><td></td></tr><tr><td>맞춤형 마이크로피펫 유리 도구 (J 모양 및 직선) - 붕규산 유리</td><td>셔터 기기</td><td>B150-110-10</td><td></td></tr><tr><td>Adson 펜치</td><td>파인 사이언스 도구</td><td>11006-12</td><td></td></tr><tr><td>커프스</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>튜빙</td><td>Braintree Scientific Inc</td><td>MRE-065</td><td></td></tr><tr><td>플래티넘 이리듐 와이어</td><td>Medwire</td><td>10IR9/49T</td><td></td></tr><tr><td>골드 핀</td><td>Mill-Max</td><td>1001-0-15-15-30-27-04-0</td><td></td></tr><tr><td>봉합사</td><td>Henry Schein</td><td>100-5797</td><td></td></tr><tr><td>22 G 바늘</td><td>Fisher&nbsp;</td><td>14-815-525</td><td></td></tr><tr><td>종이 테이프</td><td>피셔&nbsp;</td><td>03-411-602</td><td></td></tr><tr><td>솔더</td><td>홈 디포</td><td>327793</td><td></td></tr><tr><td>플럭스&nbsp;</td><td>Home Depot</td><td>300142</td><td></td></tr><tr><td>메스 블레이드, 10 또는 15</td><td>스톨팅</td><td>52173-10</td><td></td></tr><tr><td>실라스틱 실험실 튜빙 .51 mm ID x .94 mm OD</td><td>Fisher&nbsp;</td><td>508-002</td><td></td></tr><tr><td>헤드캡</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>커넥터 피스(남성)</td><td>Omnetics Connector Corporation</td><td>A25001-004</td><td></td></tr><tr><td>헤드캡 피스(여성)</td><td>Omnetics Connector Corporation</td><td>A24001-004</td><td></td></tr><tr><td>Teets 치과 아크릴, 액체 및 분말</td><td>A-M 시스템</td><td>525000, 526000</td><td></td></tr><tr><td>26 게이지 솔리드 구리 와이어</td><td>스테이플</td><td>1016882 &nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>수술</td><td></td><td></td><td></td></tr>용 <tr><td>뼈 나사</td><td>스틸팅+CB33:C61</td><td>51457</td><td></td></tr><tr><td>메스 블레이드, 10 또는 15</td><td>스틸</td><td>52173-10</td><td></td></tr><tr><td>1 ml 주사기</td><td>Fisher</td><td>14-826-261</td><td></td></tr><tr><td>22 G 바늘</td><td>Fisher&nbsp;</td><td>14-815-525</td><td></td></tr><tr><td>27 G 바늘</td><td>Fisher</td><td>14-826-48</td><td></td></tr><tr><td>2" x 2" 거즈</td><td>Fisher</td><td>22-362-178</td><td></td></tr><tr><td>Swabs</td><td>Fisher</td><td>19-120-472</td><td></td></tr><tr><td>강아지 패드</td><td>PetCo</td><td>1310747</td><td></td></tr><tr><td>Kim Wipes</td><td>Fisher</td><td>06-666-A</td><td></td></tr><tr><td>챔버 및 행동 환경&nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Husky Metal Front Base Cabinet (30WX19DX34H)</td> <td>Home Depot</td><td>100607961</td><td></td></tr><tr><td>Quiet Barrier&shy; HD 방음 재료(시트)(PSA)</td><td>soundproofcow.com</td><td>10203041</td><td></td></tr><tr><td>Convoluted Acoustic Foam Panel</td><td></td><td>soundproofcow.com 10432400</td><td></td></tr><tr><td>Isolated Pulse Stimulator Model 2100</td><td>A-M Systems</td><td>720000</td><td></td></tr><tr><td>Digital Camera - Logitech Webcam C210</td><td>Logitech</td><td>B003LVZO88</td><td></td></tr><tr><td>MatLab</td><td>Mathworks.com</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sinometer 10MHz 단일 채널 오실로스코프</td><td>Sinometer</td><td>CQ5010C</td><td></td></tr><tr><td>OxyLED T-01 DIY 스티커 온 어디서나 4-LED 터치 탭 라이트</td><td>OXYLED</td><td>B00GD8OKY0</td><td></td></tr><tr><td>5k 옴 전위차</td><td>Alpha Electronics</td><td>B00CTWDHIO</td><td></td></tr><tr><td>Extech 407730 40-130 데시벨 디지털 사운드 레벨 미터</td><td>Extech Instruments</td><td>B000EWY67W</td><td></td></tr><tr><td>DSCK-C 이중 출력, 스크램블 쇼커</td><td>킨더 사이언티픽 컴퍼니</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

도구로 미주 신경 자극은 멸종 학습을위한 관련 진학 가소성을 유도

Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning

Extinction은 중립적 자극이 행동을 유지해 왔던 강화를 더 이상 제공하지 않을 때 중립적 자극에 대한 행동 반응을 약화시키는 과정을 설명합니다. 두려움과 인간의 불안 사이에는 밀접한 상관관계가 있으므로 소멸 학습에 대한 연구는 외상 후 스트레스 장애와 같은 불안 관련 장애의 생물학적 특성에 대한 통찰력을 제공할 수 있으며 이를 치료하기 위한 전략을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다. 전임상 연구는 멸종 학습을 돕고 멸종 회로에서 표적 가소성을 유도하여 새로 형성된 기억을 통합하는 것을 목표로 합니다. 미주신경 자극(VNS)은 신경 전달 물질의 긴밀한 시간적 및 회로별 방출을 제공하여 진행 중인 작업에 관여하는 신경 네트워크의 조절을 초래하는 강력한 접근 방식입니다. VNS는 쥐와 인간 모두의 기억 통합을 향상시키며, VNS를 조건화된 신호에 대한 노출과 짝을 이루면 쥐의 멸종 학습의 통합이 향상됩니다. 여기에서는 쥐의 VNS에 필요한 맞춤형 부품 준비 및 수술 절차에 대한 자세한 프로토콜을 제공합니다. 이 프로토콜을 사용하여 VNS가 청각적 공포 조건화 작업에서 조건화된 공포 반응의 소멸을 촉진하는 방법을 보여줍니다. 또한, VNS가 소멸 기억의 발현 및 조절에 관여하는 근전두엽(infralimbic, IL) 내측 전전두엽 피질(medial prefrontal cortex)과 편도체(amygdala)의 기저측 복합체(basolateral complex) 사이의 경로에서 시냅스 가소성을 조절한다는 증거를 제공합니다.

이 섹션은 래트에서 에어컨 공포 반응의 발현을 감소시키기 위해 흡광 학습과 VNS 조합을 사용하여 얻을 수있다 결과의 예를 도시한다. 일 1, 2 (청각 공포 컨디셔닝)의 경우, 쥐 footshocks를 톤와 결합 된에 청각 공포 조건화 작업에 대한 교육을했다. 3 일 (전처리 시험)에서 톤이 동결 수준을 측정하고 조절 공포 응답 수집을 유추 footshocks의 부재에 제시 하였다. 4 일에 (치료) 쥐 그룹 별 멸종 훈련과 치료를받은 4 톤 프리젠 테이션 VNS 또는 가짜 자극 또는 가짜 자극과 확장 멸종 그룹, 20 톤 프리젠 테이션 중 하나와 결합되었다. 냉동 수준은 혼자 CS (후 처리 시험) (그림 3a에 CF 타임 라인)의 4 프리젠 테이션에 대한 응답으로 5 일에 다시 시험 하였다. 공동 비 강화 노출 제한된 수의 (4)를받은 동물멸종 단계에서 nditioned 톤은 다음 회복의 날 (그림 3B) 조건으로 두려움에 단지 작은 감소를 보여...

미주 신경 자극 (VNS)는 행동의 범위를 수정하는 전뇌에 타겟 시냅스 가소성을 유도하기위한 도구로 떠오르고있다. 이 프로토콜은 공포 멸종 메모리의 통합을 용이하게하기 위해 VNS를 구현하는 방법에 대해 설명합니다.

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been ...

이 절차의 전반적인 목표는 미주신경 자극을 통해 조건 형성된 공포의 소거를 촉진하는 것입니다. 이를 위해 먼저 미주신경에 전류를 전달하기 위한 전극을 제작합니다. 다음 단계는 회복 기간을 거친 후, 이 전극들을 미주신경의 경부 중간 부분에 식립하고 헤드 캡을 장착하는 것입니다. 이후 동물들은 미주신경 자극 또는 가짜 자극과 함께 청각 공포 조건화 및 소거 훈련을 받게 됩니다.마지막 단계는 조건화된 공포 표현을 테스트하고 조건화된 동결 반응의 감소를 평가하는 것입니다. 궁극적으로, 미주 신경 자극은 소멸 네트워크의 가소성을 유도함으로써 소멸 학습을 강화하는 데 사용됩니다. 전신 약물 치료와 같은 기존 방법과 비교했을 때 이 기술의 주요 장점은, 현재 진행 중인 행동과 결합될 수 있는 신경전달물질의 네트워크 특이적 방출을 달성하기 위해 치료 시점을 정밀하게 조절할 수 있다는 점입니다.이 방법은 정서적 학습 및 기억 분야의 핵심적인 질문, 특히 에피네프린과 글루코코르티코이드 같은 스트레스 호르몬의 방출이 장기 기억의 공고화에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 답을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 함의는 불안 및 트라우마 관련 장애 치료에 사용되는 노출 요법뿐만 아니라 중독 재활 분야까지 확장됩니다. 또한, 미주신경 자극은 뇌졸중 또는 외상성 뇌 손상 후의 운동 학습과 같은 시냅스 가소성의 다른 학습 모델에도 적용될 수 있습니다.준비 단계로, 바늘을 이용하여 천공 도구를 제작합니다. 먼저 마이크로 레나인(micro renaine) 튜브 4cm를 드릴 베드에 끼웁니다. 그다음 바늘 드릴을 사용하여 2mm 간격으로 4개의 구멍을 뚫어 정사각형의 모서리를 형성합니다. 이때 구멍은 거친 모서리 없이 깨끗하게 뚫려야 합니다.다음으로, 구멍 사이의 튜브를 길이 방향으로 자릅니다. 이제 봉합사를 사용하여 양쪽의 미주신경에 커프를 고정하기 위한 리깅을 구축합니다. 튜브와 실이 삼각형 모양이 되도록 플라스틱에서 약 2cm 떨어진 지점에서 봉합사를 서로 묶고, 각 봉합사의 길이를 매듭 너머로 약 8cm 정도 연장합니다.다음으로, 절연 처리된 7심 백금 메리듐 와이어를 70 millimeter 길이의 세그먼트로 자릅니다. 이제 보석용 토치를 사용하여 와이어의 한쪽 끝에서 약 1 centimeter 정도의 절연체를 제거합니다.그런 다음 화염을 사용하여 노출된 백금 메리듐을 녹입니다. 이 기술을 사용하여 노출된 7가닥의 백금 메리듐 와이어를 하나의 더 강한 와이어로 합치고, 융합된 와이어 세그먼트의 반대쪽 끝단에서 와이어 끝을 녹여 구슬 모양으로 만듭니다. 절연체 박리를 최소화하면서 백금 메리듐 와이어를 작은 구슬 모양으로 녹입니다.이제 나사산이 있는 플라스틱 커프를 절단된 모서리가 수평면을 따라 오도록 배치하고, 나사산을 팽팽하게 당겨 커프를 펼친 상태에서 테이프로 고정합니다. 포셉을 사용하여 준비된 와이어의 노출된 끝부분을 오른쪽 하단 구멍으로 통과시켜 커프 중앙까지 당깁니다. 그런 다음 와이어를 오른쪽 상단 구멍으로 밀어 넣어 와이어가 커프 위로 루프를 형성하도록 되돌립니다.와이어를 오른쪽 상단 구멍으로 다시 밀어 넣은 다음, 가볍게 잡아당겨 와이어를 조이고 단단히 고정되었는지 확인하십시오. 전달되는 전류가 미주신경으로만 흐르도록, 커프의 홈에 위치한 와이어 부분은 절연되지 않은 상태여야 하며 커프 하단 외부에 있는 와이어는 절연 상태를 유지하는 것이 매우 중요합니다. 다음으로, 커프 내부에서 피복이 벗겨진 끝부분을 오른쪽 하단 구멍으로 밀어 넣으십시오.루프를 완성하기 위해, 커프의 왼쪽에 와이어를 와이어 끝부분과 동일한 방식으로 배치하되 커프에 고정하지는 않습니다. 와이어의 피복이 벗겨진 끝부분을 금색 핀에 납땜합니다. 납땜 부위를 식힌 후 다시 녹여 연결 상태가 양호한지 확인합니다.필요에 따라 납을 더 추가하십시오. 이제 각 입력 부위의 VNS 입력부 헤드 캡용 커넥터를 준비합니다. 26 AWG 구리선 30mm 세그먼트 두 개의 끝단을 벗겨내고, 금도금 핀의 좁은 끝부분을 잘라낸 후, 다음과 같이 각 와이어 쌍을 핀에 납땜하여 연결하십시오.전선의 느슨한 끝부분을 커넥터의 두 플럭스 치아(flux teeth)에 납땜합니다. 이렇게 하면 커넥터가 완성됩니다. 정위 고정틀(stereotaxic frame)에서 수술을 위해 동물을 준비한 후, 메스를 사용하여 두개골 위의 피부를 절개하고 람다(lambda)와 브레그마(bgma)를 노출시킵니다.뭉툭한 포셉을 사용하여 절개 부위부터 귀 앞쪽 왼쪽으로 내려가 목의 왼쪽까지 피하 경로를 만듭니다. 이 경로는 커프를 위한 것입니다. 다음으로, 메스를 사용하여 앵커 나사를 고정할 작은 시작 구멍 두 개를 뚫습니다.이 구멍들을 정중선 바로 위에 배치하지 마십시오. 그런 다음 포셉과 드라이버를 사용하여, 나사 아래쪽에 아크릴이 채워질 공간을 남겨둔 채로 골나사 두 개를 박으십시오. 그 후 나사들 사이의 둥근 공간 하단을 아크릴로 채우되, 아크릴이 주변 조직에 닿지 않게 하고 나사 사이에 아크릴을 추가로 도포하십시오.다음으로, 표시된 와이어가 표시되지 않은 와이어보다 앞쪽(rostral)에 오도록 임플란트를 잡습니다. 그리고 빠르게 임플란트를 아크릴 내에 배치합니다. 금 핀, 클래스프 영역 또는 입력 부위에 아크릴이 묻지 않도록 주의하십시오.5분 동안 건조시킨 후 실체현미경 하에서 작업을 계속할 준비를 합니다. 턱뼈와 쇄골 사이의 왼쪽 경정맥 위에 작은 절개를 가합니다. 둔성 박리를 통해 근육층까지 절개 부위를 넓힙니다.흉늑유돌근, 흉설골근 및 견갑설골근을 노출시킵니다. 근육 사이의 홈을 따라 둔성 박리를 계속하여 경동맥을 찾습니다. 경동맥을 포함하는 초에는 미주신경도 포함되어 있습니다.가위를 사용하여 신경초를 조심스럽게 절개하여 미주신경을 5 mm 길이로 노출시킵니다. 다음으로 머리 절개 부위에서 리드선 반대편 커프 측면에 있는 실을 사용하여 커프를 피하 터널을 통해 목 절개 부위로 끌어옵니다. 유리 도구로 신경을 부드럽게 들어 올린 후 커프 실을 신경 아래로 밀어 넣습니다.신경에 마찰이 가지 않도록 주의하십시오. 커프의 윗면이 동물의 상단을 향하게 해야 합니다. 이제 신경을 커프 중앙에 넣고 헤드 캡 부분에서 커프를 닫으십시오.커프에 연결된 핀을 자극 입력단의 핀에 연결하여 커프가 적절한 위치에 배치되었는지 확인합니다. 호흡 정지를 유도합니다. 테스트 호흡이 잠시 중단되어야 하며 심박수 또한 감소해야 합니다.커프 위치를 확인한 후, 아크릴을 사용하여 핀을 자극 입력 부위에 고정합니다. 그런 다음 수술 부위를 봉합하고 Marcaine과 국소 항생제로 동물을 처치합니다. 동물은 다른 개체와 분리하여 5일 동안 회복시킵니다.테스트를 수행하기 전, 비디오 카메라 감시 하에 조작적 조건 형성 상자를 설치하십시오. 행동 훈련 첫째 날에는 톤에 대한 선천적 공포가 없음을 입증하기 위해 30초 동안 톤을 5회 제시합니다. 초기 톤 제시 이후, 1일 차와 2일 차에 걸쳐 쥐에게 공포 조건화를 실시합니다.1초 동안 랜덤하게 가해지는 0.5 mA 발 충격과 함께 32분음표 톤을 재생합니다. 톤 제시 사이에 3~5분 간격을 두고 매일 8회의 톤-충격 짝짓기를 실시합니다. 셋째 날에 톤-충격 연합의 강도를 테스트합니다.톤을 3~5분 간격으로 네 번 단독으로 들려줍니다. 4일 차와 5일 차에 동물의 프리징 행동을 기록합니다. 미주 신경 자극 또는 가짜 자극을 통해 소거 훈련을 수행합니다.쥐를 자극기에 연결하고 조작성 조건 형성 상자에 넣습니다. 150 milliseconds. 각 톤(tone)이 제시되기 전, 미주신경을 30초 동안 자극합니다.3~5분 간격으로 네 번의 자극 톤 짝지음을 수행합니다. 설명된 프로토콜에 따라 오실로스코프를 사용하여 VNS 커프와 입력 부위의 전기적 무결성을 주기적으로 확인합니다. 쥐를 대상으로 소멸 과정 중 미주신경 자극을 동반한 청각 공포 조건화 과제 훈련을 실시하였습니다.소거 단계 동안 조건성 톤에 대해 강화되지 않은 제한된 횟수의 노출을 경험한 동물들은 조건 공포의 감소를 보이지 않았습니다. 반면, BNS 처리된 쥐들은 연장된 소거 훈련을 받은 가짜 처리(sham treated) 동물들과 유사하게 freezing 행동의 큰 감소를 나타냈습니다. BNS 처리 동물들은 조건성 톤 제시 외의 상황에서도 freezing 행동의 감소를 보여, 이들의 소거 훈련이 맥락으로 일반화되었음을 시사했습니다.추가 연구 결과, VNS와 소멸 훈련을 병행하면 전전두엽 내측 하부 피질(infra limbic cortex)과 편도체 기저 외측핵(basal lateral amygdala) 사이 경로의 메타가소성이 변화하는 것으로 나타났습니다. 조건 공포 반응이 소멸되지 않은 마취 상태의 가짜 자극 동물군에서 전전두엽 내측 하부 피질의 반복 버스트 자극을 가하자, 편도체 기저 외측핵의 유발 국소 전위의 장기 저하가 유도되었습니다.이러한 시냅스 억제는 조건 공포 반응의 유의미한 소멸을 보인 동물들에서 역전되었습니다. 또한, 단일 소멸 세션 동안 VNS를 투여했을 때 장기 강화의 유도가 촉진되었습니다. 이 영상을 시청한 후, 행동 훈련과 병행하여 VNS를 사용하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.VNS 구성 요소 제작 및 수술법을 완전히 숙달하면, 적절하게 수행될 경우 약 3시간 내에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 시도할 때 전기 연결 상태를 온전하게 유지하는 것이 중요함을 기억하십시오.

vagus-nerve-stimulation-as-tool-to-induce-plasticity-pathways

Research

연구

JoVE Journal

Behavior

행동

출처: Sanchez, CA, et al. 쥐의 만성 이식을 위한 말초 신경 자극 전극의 준비. J. Vis. 경험. (2020).이 비디오는 깨어 있는 쥐의 미주 신경 자극을 보여줍니다. 만성 말초 신경 커프 전극을 이식하고 레버 누르기 작업을 훈련받은 쥐는 이식된 헤드 캡을 통해 자극 발생기에 연결됩니다. 미주 신경은 레버를 성공적으로 누를 때마다 즉시 자극되어 운동 지도가 확장됩니다.

쥐에게 만성적으로 이식된 말초 신경 커프 전극을 통한 미주 신경 자극

출처: Childs, J. E., et al. 소멸 학습과 관련된 경로에서 가소성을 유도하는 도구로서의 미주 신경 자극. J. Vis. 경험. (2015년)이 비디오는 동결 행동을 줄이기 위해 쥐 모델에서 미주 신경 자극(VNS) 방법을 보여줍니다. 공포에 걸린 쥐는 소리 재노출 중에 VNS를 받아 동결이 감소하고 치료 잠재력이 드러납니다.

동결 행동을 줄이기 위한 쥐 모델의 미주 신경 자극

출처: Moeller, S., et al., 치료 저항성 우울증에서 보조 신경자극 도구로서의 미주 신경 자극. J. Vis. 경험. (2019년)이 비디오는 치료 저항성 우울증(TRD)에 대한 보조 신경자극 요법으로서 미주 신경 자극(VNS)에 대한 임상 프로토콜을 보여줍니다.

치료 저항성 우울증을 관리하기 위한 미주 신경 자극 요법

이 프로토콜은 쥐가 학습 및 기억 작업에 참여하는 동안 개별 뇌 영역의 뉴런 활동을 일시적 및 원격으로 침묵시키는 방법을 설명합니다. 이 접근법은 약물 유전학(Designer-Receptors-Exclusively-Activated-by-Designer-Drugs)과 학습의 다양한 구성 요소를 구별하도록 설계된 행동 패러다임(감각 사전 조건화)을 결합합니다.

학습의 개별 단계에서 설치류에서 원격 음소거 신경 활동하는 방법

Optogenetic 방법이 널리 신경 활동을 조작하고 뇌 기능에 대한 영향을 평가하기 위해 사용된다. 여기서, 기술은 광학 활성 Channelrhodopsin의 생체 내 발현에 두려움 관련 회로의 특정 장거리 및 지역 신경 연결의 시냅스 속성의 생체 분석을 위해 수 있다는 설명이다.

뇌 조각의 공포 회로의 예 생체 Optogenetic 해부

미주신경 자극은 말초 염증을 감소시키는 데 강력한 효능이 있는 것으로 입증되었습니다. 여기에서는 제한된 염증 반응에서 콜린성 항염증 기전을 추가로 검사할 수 있는 수정된 미주신경 자극 프로토콜을 제시합니다.

복구 시간 증가 및 제한 염증 반응에서 미주 신경 자극 메커니즘을 연구에 LPS 관리를 감소

미주 신경 자극 (VNS) 치료 내성 우울증 (TRD) 외래 치료로 효과적일 표시 되었습니다. VNS antidepressive 및 antisuicidal 효과 삶의 질 향상으로 이어집니다. 이 프로토콜 제공 하는 단계별 관리 및 TRD의 효율적인 처리를 위한 미주 신경 신경 자극 기를 조정 안내.

미주 신경 자극 치료 내성 우울증에 대체 통제 도구로

기술, 잠재적인 대상 및 경 피 성 귀의 미주 신경 자극 (taVNS) 인간의 귀에의 적절 한 관리의 방법론 설명 설명 되어 있습니다.

실험실 관리의 경 피 성 귀의 미주 신경 자극 (taVNS): 기술, 타겟팅, 및 고려 사항

작은 설치류에 사용하기 위해 만성 이식형 말초 신경 소맷전극을 구축하기 위한 기존 접근 법은 종종 특수 장비 및/또는 고도로 훈련된 인력이 필요합니다. 이 프로토콜에서 우리는 만성 이식형 커프 전극을 제작하기위한 간단하고 저렴한 접근 방식을 시연하고 쥐의 미주 신경 자극 (VNS)에 대한 효과를 보여줍니다.

쥐에서 만성 이식을 위한 말초 신경 자극 전극의 준비

여기에 설명 된 방법은 쥐의 행동 관련 회로에서 코카인으로 유도 된 가소성을 광학 유전 학적으로 역전시키는 데 사용되는 절차를 설명합니다. 시상 편도체 시냅스의 지속적인 저주파 광 자극은 장기 우울증 (LTD)을 유도합니다. 코카인 경험이 있는 쥐에서 생체내 광유전학적으로 유도된 LTD는 단서-동기 약물 탐색의 후속 감쇠를 초래하였다.

광유전학을 사용하여 신경 가소성을 역전시키고 쥐에서 코카인 추구를 억제

본 프로토콜은 이식된 장치를 이용한 만성 전기생리학 검사 및 자극 방법과 함께 쥐의 복부 미주신경에 전극 어레이를 이식하는 수술 기법을 설명합니다.

깨어 있는 쥐의 복부 미주 신경 자극 및 기록 연구를 위한 이식 수술

학습하세요 미주 신경 자극을 이용한 공포 소멸 학습 방법을 통해 시냅스 가소성을 유도하는 신경과학 기술입니다. 이 프로토콜은 불안 장애 치료에 활용될 수 있는 정밀한 행동 조절 접근법을 제공합니다.

도구로 미주 신경 자극은 멸종 학습을위한 관련 진학 가소성을 유도

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