20 maart 2014
In het volgende experiment beschrijven we een protocol voor het trace vreesconditionering bij muizen. Deze vorm van associatief geheugen omvat een spoor periode dat de neutrale stimulus en de ongeconditioneerde stimulus scheidt.
Het algemene doel van het volgende experiment is om het hippocampus-afhankelijke leren en geheugen bij muizen te evalueren middels trace sphere conditioning. Dit wordt bereikt door het dier eerst te trainen om een auditieve toon te associëren met een aversieve stimulus. De volgende dag wordt het dier in een nieuwe context geplaatst en wordt het freezing-gedrag geregistreerd als reactie op de toon.
Op de derde dag wordt het dier teruggeplaatst in de oorspronkelijke context en wordt het freezing-gedrag geregistreerd. De resultaten tonen aan dat muizen die zijn getraind met de koppeling van de schok en de toon meer freezing-gedrag vertonen dan muizen die geen schok hebben ontvangen. Deze methode kan worden gebruikt om inzicht te krijgen in hippocampus-afhankelijk leren en geheugen bij muizen, en is bijzonder nuttig bij de studie van transgene en knockout-dieren.
De volgende procedure wordt uitgevoerd in een angstconditioneringskamer die is geplaatst in een grotere geluiddempende kamer. Sluit de deur van de kamer en stel de verlichting in tot het gewenste niveau is bereikt; indien correct geplaatst, moet het indicatielampje voor het lichtniveau uit zijn. Gebruik een geluidsmeter om een consistent niveau van achtergrondruis in elke kamer te bevestigen.
Kalibreer vervolgens de toon die tijdens de training wordt gebruikt. Gebruik een extern kalibratieapparaat om het schokniveau te kalibreren. Plaats één lead op een staaf en een andere drie of vier staven verderop.
Gebruik de schokgenerator om de schok toe te dienen en kalibreer deze totdat het juiste niveau is bereikt. Herhaal deze stap voor elke angstconditioneringskamer. Zodra de apparatuur is klaargemaakt, worden de proefdieren overgebracht naar een verblijfsruimte die gescheiden is van de testruimte om overmatige hantering te verminderen.
Label de staarten minstens 30 minuten voor de test of op de dag ervoor. Wanneer u klaar bent om te beginnen, plaatst u de testmuis in een schone, gelabelde kooi voor transport naar de angstconditioneringskamer. Plaats de muis in de kamer, sluit de deur en start het softwareprogramma.
Op de eerste dag van de training krijgen de muizen drie minuten de tijd om de kamer te verkennen. De software laat vervolgens een toon van 22 s horen, gevolgd door een trace-interval van 22 s dat eindigt met een milde voetshock. Observeer het subject om te bevestigen dat de aversieve stimuli zijn ontvangen.
Een inter-trial interval van 20 s scheidt vijf conditioneringssessies. Laat het dier na de sessies één minuut in de testkamer blijven voordat u het verwijdert, plaats het dier vervolgens terug in de transportkooi en breng het terug naar de verblijfruimte. Indien er nog aanvullende muizen individueel in hun thuiskooi getest moeten worden, huis dan de muis op totdat alle muizen de testen hebben voltooid.
Reinig de testkamer met 30% isopropanol ter voorbereiding op het volgende dier. Herhaal deze stappen totdat alle muizen zijn getraind. Plaats alle muizen terug in hun koloniekamer.
Nadat de laatste muis in de cohort de volgende dag is getest, worden de dieren getest op sporen van angstgeheugen. Vervang op deze dag de bodembedekking van de transportkooien door gesnipperd papier om hun context te veranderen.
Ook de context van de kamer wordt gewijzigd. Plaats een schuimvel onder een doorzichtige acrylplaat op de vloer om de textuur en het uiterlijk ervan te veranderen. Plaats een acrylscheidingswand in het testgebied.
Verander de geur door vanille-extract in een weegbakje onder de vloer te plaatsen. Reinig op deze dag de kamer tussen elke muis door met 70% ethanol in plaats van 30% isopropanol. Plaats de muis, zodra deze klaar is, in de testkamer en start het programma.
De sessie begint met een baseline-periode van twee minuten, gevolgd door drie presentaties van een toon van 22 Hz. Tussen elke toonpresentatie zit een inter-trial interval van 22 s. Nadat de sessie is beëindigd, worden de muizen teruggeplaatst in hun thuiskooi en wordt dit herhaald tot alle dieren zijn getest ter voorbereiding op de tests van de volgende dag.
Herstel dezelfde context als gebruikt op dag één. Reinig de kamer met 30% isopropanol. Contextuele conditionering wordt uitgevoerd op dag drie.
Haal de testmuis uit de verblijfruimte met gebruik van dezelfde transportkooien als op dag één. Plaats de muis in de testkamer en start vervolgens het programma voor het testen van het contextuele geheugen. Voer een programma uit om het freezing-gedrag gedurende acht minuten te registreren.
Plaats de muis na deze tijd terug in de thuiskooi en ga verder met het testen zoals eerder beschreven; representatieve resultaten tonen een toename in freezing-gedrag bij dieren die de koppeling van schok en toon ontvingen gedurende de trainingssessie. In een nieuwe context vertoonden muizen die de aversieve schokstimulus ontvingen meer freezing vergeleken met de muizen die geen schok ontvingen tijdens de baseline-toon, de trace en het interval tussen de trials. Bij terugkeer naar de oorspronkelijke context vertoonden dieren die de aversieve schokstimulus ontvingen consistent een hoger freezing-gedrag gedurende de periode van acht minuten.
Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe trace fear conditioning kan worden gebruikt om hippocampusafhankelijk leren en geheugen bij muizen te begrijpen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit experiment beschrijft een protocol voor trace fear conditioning bij muizen, waarmee hippocampus-afhankelijk leren en geheugen worden geëvalueerd. Het protocol houdt in dat een auditieve toon wordt gekoppeld aan een aversieve stimulus en dat het freezing-gedrag van de muizen in verschillende contexten wordt gemeten.
Trace fear conditionering bij muizen biedt een robuust platform voor het evalueren van hippocampus-afhankelijk leren en geheugen, wat vroege-fase targetvalidatie ondersteunt in onderzoek naar neuropsychiatrische en cognitieve stoornissen. De gevoeligheid van het protocol voor subtiele tekortkomingen of verbeteringen maakt voorspellend vertrouwen mogelijk bij de selectie van preklinische modellen en mechanistische risicoreductie voor CNS-drug discovery-portfolio's.
Trace-angstconditionering bevindt zich op het snijvlak van vroege ontdekking en preklinische validatie, waarmee een brug wordt geslagen tussen mechanistische studies en translationeel onderzoek in de ontwikkeling van geneesmiddelen voor het centrale zenuwstelsel.