Name: Uczenie się strachu wzmocnione stresem, solidny model zespołu stresu pourazowego u gryzoni (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-10-13T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 49 s
Description: Poznaj metodologię SEFL do badania PTSD u gryzoni, wykorzystującą warunkowanie strachu i pomiar zachowań zamrożenia. To solidne narzędzie pozwala ilościowo analizować reakcje lękowe u szczurów i myszy.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ta praca została sfinansowana przez National Institute of Health R01AA026530 (MSF), Staglin Center for Brain and Behavioral Health (MSF), NRSA-F32 MH10721201A1 i NARSAD 26612 (AKR) oraz NSF DGE-1650604 (SG).

1. Tematy
<ol>
	<li>Szczury
	<ol>
		<li>Zamów szczury, aby przybyły, gdy mają około 90 dni i są trzymane pojedynczo w standardowych klatkach dla szczurów. 
		Uwaga: Zaleca się trzymanie w jednym pomieszczeniu, ponieważ trzymanie grupowe powoduje zmienność wynikającą z interakcji między zwierzętami w klatce domowej, szczególnie po ekspozycji na stres. SEFL wykazano u samców i samic szczurów, u szczurów Long-Evans i Sprague Dawley oraz u szczurów w wieku 19 dni7,10.</li>
		<li>Losowo przypisz zwierzęta do co najmniej dwóch warunków: urazu (n = 8) i braku urazu (n = 8) (patrz Rau i wsp.5 dla dodatkowych warunków kontrolnych).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Myszy
	<ol>
		<li>Zamów myszy, aby przybyły, gdy mają około 60 dni i są trzymane pojedynczo w standardowych klatkach dla myszy. Myszy należy trzymać pojedynczo przez co najmniej 4 tygodnie przed urazem, a także przez cały czas trwania eksperymentu.</li>
		<li>Losowo przypisz zwierzęta do co najmniej dwóch warunków: uraz (n = 8) i brak urazu (n = 8).</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Konfiguracja sprzętu
<ol>
	<li>Ustaw jeden zestaw komór warunkowania strachu, aby służyły jako Kontekst A, a drugi zestaw komór warunkowania strachu, aby służyły jako Kontekst B (patrz Tabela Materiałów). Umieść każdą komorę kondycjonującą strach w kabinie tłumiącej dźwięk, aby zapobiec wtargnięciu hałasu z zewnątrz (patrz Tabela Materiałów).
	<ol>
		<li>Upewnij się, że metoda oświetlania komór światłem widzialnym (taka jak białe górne światło domowe) jest obecna w komorach służących jako Kontekst A (patrz Tabela materiałów).</li>
		<li>Upewnij się, że dostępne są różne roztwory do czyszczenia komór między każdym zwierzęciem i zapewniają różne zapachy dla każdej komory (np. rozcieńczony roztwór czyszczący i 1% kwas octowy). 
		Uwaga: Bardzo ważne jest, aby wyeliminować zapachy generowane przez zwierzęta11.</li>
		<li>Umieść plastikowe wstawki w kontekście B, aby rozróżnić wewnętrzny układ tych dwóch kontekstów. Zalecana jest wkładka trójkątna z pleksi. Alternatywnie użyj białego plastikowego arkusza, aby utworzyć zakrzywioną tylną ścianę (patrz Tabela materiałów).</li>
		<li>Umieść podłogi z siatki w każdej komorze kondycjonującej strach w celu dostarczenia wstrząsów stopowych, używając innego wzoru siatki dla każdego kontekstu, aby rozróżnić teksturę podłogi między kontekstami (patrz Tabela materiałów). 
		Uwaga: Wystarczająco wyraźne wzory siatki obejmują siatki płaskie (wszystkie pręty ułożone w jednej płaszczyźnie poziomej), siatki naprzemienne (pręty ułożone w dwóch przesuniętych płaszczyznach poziomych) i siatki naprzemienne (pręty ułożone w jednej płaszczyźnie poziomej, ale o różnych średnicach).</li>
		<li>Umieść czyste metalowe patelnie pod każdą podłogą kratki, aby zebrać odchody. Patelnie zapachowe z roztworem czyszczącym (patrz tabela materiałów).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zapewnij dokładny czas i amplitudę dostarczania wstrząsów stopowych dla każdego kontekstu.
	<ol>
		<li>Podłącz generator wstrząsów i scrambler zdolny do dostarczania wstrząsów o amplitudzie 1 mA lub niższej do każdej podłogi siatki w celu dostarczenia wstrząsów nożnych (patrz tabela materiałów). 
		Uwaga: Generatory wstrząsów i zaszyfratory powinny być umieszczone na zewnątrz komory tłumiącej dźwięk, a łączą generatory i scrambler z podłogą sieci przez otwory w komorze tłumienia dźwięku. Zapobiegnie to uszkodzeniom spowodowanym żuciem, roztworem czyszczącym itp.</li>
		<li>Użyj multimetru, aby przetestować prąd dostarczany przez generator wstrząsów, umieszczając każdą sondę na innym pręcie podłogi siatki i potwierdzając, że wytwarzana jest żądana amplituda wstrząsu (patrz Tabela materiałów).</li>
		<li>Upewnij się, że dostępna jest metoda kontrolowania czasu i amplitudy dostarczania wstrząsów (np. oprogramowanie komputerowe) (patrz Tabela materiałów).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Upewnij się, że dostępna jest metoda nagrywania wideo każdego zwierzęcia podczas każdej sesji doświadczalnej (patrz Tabela Materiałów). 
	Uwaga: Konieczne będzie rejestrowanie zarówno 1) gdy komory są oświetlone światłem widzialnym, jak i 2) gdy komory są ciemne. To ostatnie można osiągnąć za pomocą kamery noktowizyjnej lub oświetlając i nagrywając zaciemnione komory za pomocą światła podczerwonego lub bliskiej podczerwieni.</li>
	<li>Upewnij się, że dostępna jest charakterystyczna metoda transportu zwierząt z wiwarium do Kontekstu B, aby jeszcze bardziej rozróżnić te dwa konteksty. 
	Uwaga: Chociaż z powodzeniem zastosowano takie metody, jak plastikowa wanna (38 x 30 x 24 cm) podzielona na cztery komory lub czyste puste klatki, można użyć każdej innej skrzyni transportowej, która wyraźnie różni się od klatki domowej.</li>
</ol>
3. Procedura SEFL dla szczurów i myszy
<ol>
	<li>Ze wszystkimi gryzoniami należy obchodzić się codziennie, delikatnie wyjmując je z klatki domowej i przytrzymując każde z nich przez 60-90 sekund przez co najmniej 7 dni przed rozpoczęciem procedury SEFL.</li>
	<li>W pierwszym dniu procedury SEFL umieść badanych w Kontekście A, gdzie otrzymają traumatyczny stresor.
	<ol>
		<li>Ustaw Kontekst A z jednym zestawem podłóg z siatki (np. płaskich siatek) i oświetl komory światłem widzialnym.</li>
		<li>Użyj multimetru, aby przetestować prąd dostarczany przez generator wstrząsów, umieszczając każdą sondę na innym pręcie podłogi siatki i potwierdzając, że wytwarzana jest żądana amplituda wstrząsu. 
		Uwaga: Uszkodzenie lub korozja prętów może skutkować słabym lub nierównomiernym dostarczaniem wstrząsów. Płyny, w tym mocz, dotykające siatki wzdłuż ściany, mogą również niekorzystnie wpływać na dostarczanie wstrząsów.</li>
		<li>Wytrzyj ściany i drzwi komory i spryskaj patelnie pod podłogą rusztu jednym roztworem (np. rozcieńczonym roztworem czyszczącym). 
		Uwaga: Jest to konieczne, aby wyeliminować zapachy poprzednich zwierząt.</li>
		<li>Transportuj zwierzęta z wiwarium do pomieszczenia doświadczalnego w ich domowych klatkach umieszczonych na wózku i umieszczaj je pojedynczo w komorach kondycjonowania strachu. Do pokoju doświadczalnego należy przyprowadzić tylko jedną porcję zwierząt (określoną na podstawie liczby komór kondycjonujących strach) na raz. 
		Uwaga: Aby uniknąć nieporozumień związanych z kolejnością lub czasem, każda runda powinna zawierać zwierzęta zarówno w stanie urazu, jak i bez urazu.</li>
		<li>W przypadku eksperymentów na szczurach użyj generatora wstrząsów i scramblerów, aby dostarczyć 15 wstrząsów nożnych 1-s, 1-mA losowo prezentowanych przez 90 minut (średnia ISI = 6 minut) przez kratki komór zawierających osoby w stanie urazowym. Wystaw grupy kontrolne bez urazu na ten sam kontekst przez 90 minut bez dostarczania wstrząsu.</li>
		<li>W eksperymentach na myszach użyj generatora wstrząsów i scramblerów, aby dostarczyć 10 wstrząsów nożnych 1-s, 1-mA losowo prezentowanych przez 60 minut (średnia ISI = 6 minut) przez podłogi siatki komór zawierających osoby ze stanem urazowym. Wystaw kontrolki bez urazu na ten sam kontekst przez 60 minut bez dostarczania wstrząsu.</li>
		<li>Po 90 minutach (eksperymenty na szczurach) lub 60 minutach (eksperymenty na myszach) wszystkie zwierzęta powinny wrócić do swoich klatek domowych i niezwłocznie wrócić do wiwarium.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>W 2 dniu procedury SEFL oceń strach w kontekście traumy, jeśli jest to pożądane.
	<ol>
		<li>Skonfiguruj kontekst A tak, jak to zostało zrobione w dniu 1.</li>
		<li>Transportuj zwierzęta do pomieszczenia doświadczalnego w ich domowych klatkach, tak jak w dniu 1.</li>
		<li>Umieść zwierzęta w Kontekście A na 8 minut bez szoku i nagraj wideo zachowanie podczas całej sesji.</li>
		<li>Po 8 minutach wszystkie zwierzęta wróć do ich klatek domowych i niezwłocznie wróć do wiwarium.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>W 3 dniu procedury SEFL należy wystawić wszystkich pacjentów na działanie łagodnego stresora w kontekście B. 
	Uwaga: Ta procedura może wystąpić w dowolnym miejscu od 24 godzin do 90 dni po stresorze traumatycznym9.
	<ol>
		<li>Skonfiguruj Kontekst B z innym zestawem podłóg siatkowych niż te używane w Kontekście A (np. naprzemienne lub naprzemienne podłogi z siatki) oraz czarnymi trójkątnymi lub białymi zakrzywionymi wkładkami z pleksiglasu. Nie oświetlaj komór światłem widzialnym; Chociaż w razie potrzeby można użyć światła podczerwonego lub bliskiej podczerwieni.</li>
		<li>Użyj multimetru, aby przetestować prąd dostarczany przez generator wstrząsów, umieszczając każdą sondę na innym pręcie podłogi siatki i potwierdzając, że wytwarzana jest żądana amplituda wstrząsu. Użyj multimetru, aby przetestować prąd dostarczany przez generator wstrząsów, umieszczając każdą sondę na innym pręcie podłogi siatki i potwierdzając, że wytwarzana jest żądana amplituda wstrząsu. 
		Uwaga: Uszkodzenie lub korozja prętów może skutkować słabym lub nierównomiernym dostarczaniem wstrząsów. Płyny, w tym mocz, dotykające siatki wzdłuż ściany, mogą również niekorzystnie wpływać na dostarczanie wstrząsów.</li>
		<li>Wytrzyj komory i spryskaj patelnie pod podłogą rusztu roztworem, który nie został użyty w kontekście A (np. 1% kwas octowy).</li>
		<li>Transportować zwierzęta z wiwarium do pomieszczenia doświadczalnego w sposób odmienny od metody stosowanej w kontekście A (np. plastikowa wanna) i umieszczać je pojedynczo w komorach kondycjonujących strach. Przyprowadź tylko jedną rundę zwierząt do pokoju doświadczalnego na raz (zależy to od liczby komór warunkowania strachu).</li>
		<li>Wystaw wszystkie zwierzęta na działanie łagodnego stresora (opisanego poniżej) i nagraj wideo zamrażanie i aktywność podczas sesji.
		<ol>
			<li>Po upływie 180 sekund należy dostarczyć wszystkim zwierzętom pojedynczy wstrząs nożny 1 s, 1 mA (szczury) lub pojedynczy wstrząs stopowy 2 s, 1 mA (myszy). 
			Uwaga: Upewnij się, że w okresie bazowym 180 s zamrażanie nie powinno przekraczać 5%12.</li>
			<li>Usuń wszystkie zwierzęta 30 sekund po podaniu wstrząsu i natychmiast wróć do wiwarium.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>W 4 dniu procedury SEFL przetestuj strach w kontekście łagodnego stresora.
	<ol>
		<li>Skonfiguruj kontekst B tak, jak zrobiono to w dniu 3.</li>
		<li>Transportuj zwierzęta z wiwarium do pomieszczenia doświadczalnego w tym samym transporcie, co w dniu 3.</li>
		<li>Umieść zwierzęta w Kontekście B na 8 minut bez podawania wstrząsów i zamrażania nagrań wideo przez całą sesję.</li>
		<li>Usuń wszystkie zwierzęta po 8 minutach i natychmiast wróć do wiwarium.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. Analiza danych
<ol>
	<li>Zmierz strach podczas nagranych sesji eksperymentalnych za pomocą zamrażania, zdefiniowanego jako brak wszelkiego ruchu z wyjątkiem tego, który jest potrzebny do oddychania. 
	Uwaga: Zamrożenie jest najdokładniej oceniane przez niewidomego człowieka, ale istnieje kilka zautomatyzowanych programów, które działają dobrze. Jednak wszystkie zautomatyzowane systemy muszą być skalibrowane do ludzkiego obserwatora, aby były dokładne13.
	<ol>
		<li>Aby ręcznie ocenić zamrożenie, niech eksperymentator ślepy na warunki eksperymentalne obserwuje badanego co 4 sekundy przez cały okres zainteresowania3. Przy każdej obserwacji klasyfikuj obiekt jako "zamarzający" lub "nie zamarzający". Porównaj liczbę obserwacji zamrażania z łączną liczbą obserwacji, aby określić procent czasu spędzonego na zamrażaniu.</li>
		<li>Aby użyć automatycznej analizy wideo do oceny zamrożenia, najpierw sprawdź, czy wyniki automatycznej analizy wideo są zgodne z wynikami uzyskanymi z ręcznego oceniania, ponieważ znacznie różniący się wynik zamrażania od analizy automatycznej może dawać niedokładne wyniki. 
		Uwaga: Szczur lub mysz, które nigdy nie zostały zszokowane, powinny wykazywać zamrożenie od 0 do 5%, podczas gdy wyższe wartości sugerują słabą kalibrację sprzętu</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Użyj metod opisanych powyżej, aby zmierzyć strach w okresach zainteresowania (opisanych poniżej).
	<ol>
		<li>Zmierz strach w kontekście traumy jako procent czasu spędzonego na zamrożeniu w całej 8-minutowej sesji testowej w dniu 2.</li>
		<li>Zmierz uogólnienie strachu z kontekstu traumy do kontekstu łagodnego stresora jako procent czasu spędzonego na zamrożeniu w ciągu 3-minutowego okresu bazowego w kontekście B w dniu 3 przed wystąpieniem wstrząsu. 
		Uwaga: W przypadku SEFL ważne jest, aby zróżnicować konteksty na tyle dobrze, aby nie było znacznego uogólnienia.</li>
		<li>Zmierz strach bezpośrednio po szoku w dniu 3 jako procent czasu spędzonego na zamrożeniu w okresie 30 sekund, który następuje po szoku.</li>
		<li>Zmierz strach w kontekście łagodnego stresora jako procent spędzony czasu podczas całej 8-minutowej sesji testowej w dniu 4.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zmierz reaktywność na wstrząs za pomocą ilości lub prędkości ruchu w okresie 3 sekund w trakcie i bezpośrednio po wstrząsie w dniu 3. 
	Uwaga: ANOVAs są zalecane do wszystkich analiz danych, ponieważ w razie potrzeby można dodać dodatkowe grupy (np. leczenie farmakologiczne).</li>
</ol>

<ol><li>Bremner, J. D., Krystal, J. H., Southwick, S. M., Charney, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+neuroanatomical+correlates+of+the+effects+of+stress+on+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Traumatic+Stress%22%5BJournal%5D)">Functional neuroanatomical correlates of the effects of stress on memory.</a> Journal of Traumatic Stress. 8 (4), 527-553 (1995).</li>
<li>Dykman, R. A., Ackerman, P. T., Newton, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Posttraumatic+stress+disorder%3A+a+sensitization+reaction%5BTitle%5D)+AND+%22Integrative+Physiological+and+Behavioral+Science%22%5BJournal%5D)">Posttraumatic stress disorder: a sensitization reaction.</a> Integrative Physiological and Behavioral Science. 32 (1), 9-18 (1997).</li>
<li>Fanselow, M. S., Bolles, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Naloxone+and+shock-elicited+freezing+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+and+Physiological+Psychology%22%5BJournal%5D)">Naloxone and shock-elicited freezing in the rat.</a> Journal of Comparative and Physiological Psychology. 93 (4), 736-744 (1979).</li>
<li>Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166223684802532">What is Conditioned Fear?</a> Trends in Neurosciences. 7, 460-462 (1984).</li>
<li>Rau, V., DeCola, J. P., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress-induced+enhancement+of+fear+learning%3A+an+animal+model+of+posttraumatic+stress+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+and+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">Stress-induced enhancement of fear learning: an animal model of posttraumatic stress disorder.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 29 (8), 1207-1223 (2005).</li>
<li>Perusini, J. N., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurobehavioral+perspectives+on+the+distinction+between+fear+and+anxiety%5BTitle%5D)+AND+%22Learning+and+Memory%22%5BJournal%5D)">Neurobehavioral perspectives on the distinction between fear and anxiety.</a> Learning and Memory. 22 (9), 417-425 (2015).</li>
<li>Poulos, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensitization+of+fear+learning+to+mild+unconditional+stimuli+in+male+and+female+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Sensitization of fear learning to mild unconditional stimuli in male and female rats.</a> Behavioral Neuroscience. 129 (1), 62-67 (2015).</li>
<li>Perusini, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+and+Expression+of+Fear+Sensitization+Caused+by+Acute+Traumatic+Stress%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Induction and Expression of Fear Sensitization Caused by Acute Traumatic Stress.</a> Neuropsychopharmacology. 41 (1), 45-57 (2016).</li>
<li>Rau, V., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exposure+to+a+stressor+produces+a+long+lasting+enhancement+of+fear+learning+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Stress%22%5BJournal%5D)">Exposure to a stressor produces a long lasting enhancement of fear learning in rats.</a> Stress. 12 (2), 125-133 (2009).</li>
<li>Poulos, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amnesia+for+early+life+stress+does+not+preclude+the+adult+development+of+posttraumatic+stress+disorder+symptoms+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Amnesia for early life stress does not preclude the adult development of posttraumatic stress disorder symptoms in rats.</a> Biological Psychiatry. 76 (4), 306-314 (2014).</li>
<li>Fanselow, M. S., Sigmundi, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Species-specific+danger+signals%2C+endogenous+opioid+analgesia%2C+and+defensive+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Psychology%3A+Animal+Behavior+Processes%22%5BJournal%5D)">Species-specific danger signals, endogenous opioid analgesia, and defensive behavior.</a> Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes. 12 (3), 301-309 (1986).</li>
<li>Jacobs, N. S., Cushman, J. D., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+accurate+measurement+of+fear+memory+in+Pavlovian+conditioning%3A+Resolving+the+baseline+issue%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">The accurate measurement of fear memory in Pavlovian conditioning: Resolving the baseline issue.</a> Journal of Neuroscience Methods. 190 (2), 235-239 (2010).</li>
<li>Anagnostaras, S. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+assessment+of+pavlovian+conditioned+freezing+and+shock+reactivity+in+mice+using+the+video+freeze+system%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Behavioral+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Automated assessment of pavlovian conditioned freezing and shock reactivity in mice using the video freeze system.</a> Frontiers in Behavioral Neuroscience. , (2010).</li>
<li>Long, V. A., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress-enhanced+fear+learning+in+rats+is+resistant+to+the+effects+of+immediate+massed+extinction%5BTitle%5D)+AND+%22Stress%22%5BJournal%5D)">Stress-enhanced fear learning in rats is resistant to the effects of immediate massed extinction.</a> Stress. 15 (6), 627-636 (2012).</li>
<li>Craske, M. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimizing+inhibitory+learning+during+exposure+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Behaviour+Research+and+Therapy%22%5BJournal%5D)">Optimizing inhibitory learning during exposure therapy.</a> Behaviour Research and Therapy. 46 (1), 5-27 (2008).</li>
<li>Paylor, R., Tracy, R., Wehner, J., Rudy, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DBA%2F2+and+C57BL%2F6+mice+differ+in+contextual+fear+but+not+auditory+fear+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">DBA/2 and C57BL/6 mice differ in contextual fear but not auditory fear conditioning.</a> Behavioral Neuroscience. 108 (4), 810-817 (1994).</li>
<li>Graham, L. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-32882009000200015">Strain and sex differences in fear conditioning: 22 kHz ultrasonic vocalizations and freezing in rats.</a> Pyschology and Neuroscience. 2 (2), 219-225 (2009).</li>
</ol>

Dr Fanselow jest założycielem i członkiem zarządu Neurovation Labs.

SEFL jest solidnym modelem behawioralnym PTSD, który można podsumować zarówno u szczurów, jak i myszy i może być wykorzystany do badania uwrażliwionych reakcji strachu, które charakteryzują PTSD. Po stresie traumatycznym gryzonie wykazują zwiększoną reakcję strachu w wyraźnie innym kontekście dopiero po połączeniu tego kontekstu z łagodnym stresorem, który służy jako przypomnienie wcześniejszego traumatycznego doświadczenia. Jak można się spodziewać, po stresie traumatycznym gryzonie wykazują wysoki poziom strachu po pow...

Strach jest kluczowym zachowaniem dla przetrwania, umożliwiającym jednostkom rozpoznawanie zagrożeń i reagowanie na nie. Jednak przesadne reakcje strachu mogą przyczyniać się do rozwoju zaburzeń psychicznych, takich jak zespół stresu pourazowego (PTSD). Jedną z cech charakterystycznych PTSD jest przesadna reakcja na łagodne stresory, szczególnie te przypominające pierwotną traumę, oraz tendencja do rozwijania nowych lęków1,2. W laboratorium strach jest często mierzony za pomocą zachowania podczas zamrażania, które jest wiarygodnym i etologicznie ważnym wskaźnikiem strachu u ludzi i gryzoni3,4. Chociaż wiadomo, że PTSD wiąże się z rozregulowaniem strachu i zwiększoną ekspresją strachu, brakuje solidnych modeli zwierzęcych PTSD, które niezawodnie uchwyciłyby tę zwiększoną reakcję strachu na stosunkowo nieszkodliwy bodziec.
Ten protokół dostarcza szczegółową metodologię wymaganą do przeprowadzenia eksperymentów SEFL (stress-enhanced fear learning), wiarygodnego i solidnego przedklinicznego modelu PTSD, zarówno u szczurów, jak i myszy. SEFL wykorzystuje aspekty warunkowania strachu Pawłowa, ale wytwarza różne reakcje od normalnego warunkowania strachu i podsumowuje zwiększony strach po stresie traumatycznym obserwowany u pacjentów z PTSD5,6. W tym modelu pojedyncze wysoce stresujące doświadczenie (określane tutaj jako trauma) prowadzi do trwałych zmian w zachowaniu, w tym skrajnego strachu przed bodźcami związanymi z traumatycznym wydarzeniem, zwiększonego lęku, zwiększonej reaktywności przerażenia i zmienionej sygnalizacji glikokortykosteroidowej7,8. Główną cechą SEFL jest to, że po ekspozycji na stresor traumatyczny (serię niesygnalizowanych wstrząsów) w odrębnym kontekście, zwierzęta wykazują przesadną reakcję strachu na łagodny stresor (np. pojedynczy wstrząs) w innym kontekście. Co ważne, efekt SEFL nie wynika z uogólnienia z kontekstu traumy na kontekst nowy lub zwiększonej wrażliwości na wstrząsy5. W naszym modelu celowo stosujemy procedury, które redukują wszelkie uogólnienia do nowego kontekstu, takiego jak wyraźny transport, zapach i wzór podłogi kratowej. Dlatego, w przeciwieństwie do normalnego warunkowania strachu, SEFL jest procesem nieasocjacyjnym, który prowadzi do nowego uczenia się strachu, które jest nieproporcjonalnie związane ze wskazówkami środowiskowymi niezwiązanymi bezpośrednio z traumatycznym doświadczeniem. Szeroko zakrojone prace pokazują, że pojedyncza 90-minutowa sesja zawierająca 15 nieprzewidywalnych wstrząsów u szczurów (lub pojedyncza 60-minutowa sesja zawierająca 10 nieprzewidywalnych wstrząsów u myszy) wywołuje długotrwałe uwrażliwienie na warunkowanie strachu wraz ze zwiększonym lękiem i rozregulowaniem dobowego rytmu podstawowego kortykosteronu. W przeciwieństwie do tego, wstępne narażenie na pojedynczy wstrząs stopy nie powoduje SEFL9. Co więcej, SEFL może być niezawodnie stosowany zarówno u szczurów, jak i myszy.
Stąd, model SEFL PTSD jest potężnym narzędziem do badania biologicznych mechanizmów związanych z patofizjologią PTSD. Korzystając z SEFL, naukowcy mogą zbadać, w jaki sposób narażenie na traumę może wpłynąć na przyszłe uczenie się strachu. Ponadto model ten może być przydatny do badania specyficznych mechanizmów komórkowych i molekularnych, które mogą być zaangażowane w regulację zwiększonej ekspresji strachu, jak obserwowano w PTSD.

<table><tbody><tr><td>Komora kondycjonująca strach do podłóg niskoprofilowych</td><td>Med Associates Inc.</td><td>VFC-008-LP</td><td>Komora kondycjonująca strach</td></tr><tr><td>Kabina tłumiąca dźwięk</td><td>Med Associates Inc.</td><td>NIR-022SD</td><td>Kabina dźwiękochłonna zapobiegająca przenikaniu hałasu z zewnątrz</td></tr><tr><td>NIR/White Light Control Box</td><td>Med Associates Inc.</td><td>NIR-100VR</td><td>Skrzynka kontrolna światła zdolna do dostarczania światła białego i bliskiej podczerwieni</td></tr><tr><td>NIR VFC Light Box</td><td>Med Associates Inc.</td><td>NIR-100L2</td><td>Biała lampa domowa</td></tr><tr><td>Windex&nbsp; Oryginalny środek do czyszczenia szkła</td><td>Windex</td><td></td><td>Roztwór do czyszczenia i aromatyzowania komór kondycjonujących strach między zwierzętami</td></tr><tr><td>Kwas octowy</td><td>Fisher Scientific</td><td>A38-212</td><td>Roztwór do czyszczenia i aromatyzowania komór kondycjonujących strach między zwierzętami</td></tr><tr><td>Wkładka do komory A-Frame</td><td>Med Associates Inc.</td><td>ENV-008-IRT</td><td>trójkątna wkładka z pleksiglasu do rozróżniania wewnętrznego układu</td></tr><tr><td>zakrzywionej wkładki ściennej</td> Konteksty A i B <td>Med Associates Inc.</td><td>VFC-008-CWI</td><td>Biały arkusz z tworzywa sztucznego do rozróżniania wewnętrznego układu kontekstów A i B</td></tr><tr><td>Niskoprofilowa kontekstowa podłoga siatkowa z prętami siatkowymi 1/8" dla Mouse</td><td>Med Associates Inc.</td><td>VFC-005A</td><td>Płaska podłoga siatkowa dla myszy</td></tr><tr><td>Niskoprofilowa kontekstowa podłoga siatkowa z naprzemiennymi prętami siatkowymi 1/8" i 3/16" Mouse</td><td>Med Associates Inc.</td><td>VFC-005-S</td><td>Naprzemienna podłoga siatkowa dla myszy</td></tr><tr><td>Niskoprofilowa kontekstowa podłoga siatkowa z naprzemiennymi prętami siatkowymi 1/8" dla Mouse</td><td>Med Associates Inc.</td><td>VFC-005A-L</td><td>Naprzemienna podłoga siatkowa dla myszy</td></tr><tr><td>Niskoprofilowa kontekstowa podłoga siatkowa z prętami siatkowymi 3/16" dla Rat</td><td>Med Associates Inc.</td><td>VFC-005</td><td>Podłoga z płaską siatką dla szczurów</td></tr><tr><td>Niskoprofilowa podłoga z kratką kontekstową z naprzemiennymi prętami siatkowymi 3/16" i 3/8"</td><td>Med Associates Inc.</td><td>VFC-005-L</td><td>Naprzemienna podłoga siatkowa dla szczurów</td></tr><tr><td>Niskoprofilowa kontekstowa podłoga siatkowa z naprzemiennymi prętami siatkowymi 3/16" dla Rat</td><td>Med Associates Inc.</td><td>VFC-005-S</td><td>Ruchoma podłoga kratowa dla szczurów</td></tr><tr><td>Patelnie metalowe</td><td>Med Associates Inc.</td><td></td><td>Metalowe patelnie do łapania odchodów pod podłogą z siatki</td></tr><tr><td>Standalone Aversive Stimulator/Scrambler</td><td>Med Associates Inc.</td><td>ENV-414S</td><td>Generator wstrząsów i scrambler do dostarczania wstrząsów nożnych</td></tr><tr><td>Multimetr</td><td>Fluke</td><td>87-5</td><td>Narzędzie do pomiaru amplitudy wstrząsów stopowych</td></tr><tr><td>VideoFreeze Software</td><td>Med Associates Inc.</td><td>Oprogramowanie SOF-843</td><td>VideoFreeze do kontrolowania dostarczania wstrząsów</td></tr><tr><td>Monochromatyczna kamera wideo High Speed Firewire</td><td>Med Associates Inc.</td><td>VID-CAM-MONO-4</td><td>Kamera wideo z możliwością nagrywania w bliskiej podczerwieni</td></tr></tbody></table>

uczenie się strachu wzmocnione stresem, solidny model zespołu stresu pourazowego u gryzoni

Stress-Enhanced Fear Learning, a Robust Rodent Model of Post-Traumatic Stress Disorder

Zachowania związane ze strachem są ważne dla przetrwania, ale nieproporcjonalnie wysoki poziom strachu może zwiększyć podatność na rozwój zaburzeń psychicznych, takich jak zespół stresu pourazowego (PTSD). Aby zrozumieć biologiczne mechanizmy rozregulowania lęku w PTSD, ważne jest, aby zacząć od prawidłowego zwierzęcego modelu zaburzenia. Protokół ten opisuje metodologię wymaganą do przeprowadzania eksperymentów z uczeniem się strachu wzmocnionego stresem (SEFL), przedklinicznego modelu PTSD, zarówno u szczurów, jak i myszy. SEFL został opracowany w celu podsumowania krytycznych aspektów PTSD, w tym długotrwałego uwrażliwienia na uczenie się strachu spowodowanego ostrym stresorem. SEFL wykorzystuje aspekty warunkowania strachu Pawłowa, ale wytwarza wyraźną i solidną uwrażliwioną reakcję strachu znacznie większą niż normalne warunkowe reakcje strachu. Procedura urazowa polega na umieszczeniu gryzonia w komorze kondycjonującej i podaniu 15 niesygnalizowanych wstrząsów losowo rozłożonych w ciągu 90 minut (w przypadku eksperymentów na szczurach; w przypadku eksperymentów na myszach stosuje się 10 niesygnalizowanych wstrząsów losowo rozłożonych w ciągu 60 minut). W dniu 2 gryzonie są umieszczane w nowym kontekście kondycjonowania, w którym otrzymują pojedynczy wstrząs; Następnie, w dniu 3, umieszcza się je z powrotem w tym samym kontekście, co w dniu 2 i testuje pod kątem zmian poziomów zamarzania. Gryzonie, które wcześniej doznały urazu, wykazują zwiększony poziom zamarzania w dniu testu w porównaniu z tymi, które nie otrzymały żadnych wstrząsów pierwszego dnia. Tak więc, w tym modelu, pojedyncze wysoce stresujące doświadczenie (trauma) wywołuje skrajny strach przed bodźcami związanymi z traumatycznym wydarzeniem.

Wyniki testu kontekstu traumy w 2. dniu przedstawiono na Rysunku 1. Zwierzęta w grupie z traumą wykazały znacznie wyższy poziom zamierania (freezing) w Kontekście A w porównaniu z grupą kontrolną bez traumy, co wskazuje na nabycie lęku związanego z kontekstem traumy [szczury: F(1,17) = 23,58, p &lt; 0,01; myszy: F(1,14) = 666,50, p &lt; 0,0001]. Poziom zamierania podczas okresu bazowego przed pojedynczym wstrząsem w nowym kontekście w 3. dni...

Tutaj opisujemy szczegółową metodologię wymaganą do przeprowadzenia eksperymentów z uczeniem się strachu wzmocnionego stresem (SEFL), przedklinicznego modelu zespołu stresu pourazowego, zarówno u szczurów, jak i myszy. Model wykorzystuje aspekty warunkowania i zamrażania strachu Pawłowa jako wskaźnik zwiększonego strachu u gryzoni.

Uczenie się strachu wzmocnione stresem, solidny model zespołu stresu pourazowego u gryzoni

Fear behaviors are important for survival, but disproportionately high levels of fear can increase the vulnerability for developing psychiatric disorders ...

Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w dziedzinie neuronauki behawioralnej, takie jak to, jak lepiej zrozumieć mechanizmy biologiczne leżące u podstaw PTSD. Główną zaletą tej techniki jest to, że jest solidna, niezawodna, ilościowa i może być wykonywana na wielu gatunkach. Zacznij od ustawienia jednego zestawu komór warunkowania strachu, aby służyły jako kontekst A, a drugiego zestawu komór warunkowania strachu, aby służyły jako kontekst B. Umieść każdą komorę warunkowania strachu w kabinie tłumiącej dźwięk, aby zapobiec wtargnięciu hałasu z zewnątrz.Następnie umieść podłogi z siatki w każdej komorze kondycjonującej strach, aby dostarczyć wstrząsy stopy, używając innego wzoru siatki dla każdego kontekstu, aby rozróżnić teksturę podłogi między kontekstami. Następnie umieść czarne trójkątne wstawki z pleksi w kontekście B, aby rozróżnić wewnętrzny układ tych dwóch kontekstów. Wytrzyj ściany i drzwi komory i spryskaj patelnie pod podłogą rusztu rozcieńczonym roztworem czyszczącym.Po oczyszczeniu podłogi siatki podłącz generator wstrząsów i scrambler zdolny do dostarczenia wstrząsu o amplitudzie 1 miliamper lub niższej do każdej podłogi siatki w celu dostarczenia wstrząsów stopowych. Na koniec użyj multimetru, aby przetestować prąd dostarczany przez generator wstrząsów, umieszczając każdą sondę na innym pręcie podłogi siatki i potwierdzając, że wytwarzana jest pożądana amplituda wstrząsu. Pierwszego dnia skonfiguruj kontekst A z podłogami z siatki i światłem widzialnym.Upewnij się, że multimetr jest przymocowany do różnych prętów, aby potwierdzić żądaną amplitudę wstrząsu. Transportuj zwierzęta z wiwarium do pomieszczenia eksperymentalnego w ich domowych klatkach umieszczonych na wózku i umieszczaj je pojedynczo w czterech komorach kondycjonowania strachu. W eksperymentach na myszach użyj generatora wstrząsów i scramblerów, aby dostarczyć 10 jednosekundowych wstrząsów o natężeniu jednego miliampera na stopę, losowo prezentowanych przez 60 minut przez siatkowe podłogi komór zawierających osoby uwarunkowane traumą.W przypadku eksperymentów na szczurach użyj generatora wstrząsów i scramblerów, aby dostarczyć 15 jednosekundowych wstrząsów o natężeniu jednego miliampera na stopę, losowo prezentowanych przez 90 minut przez pręty siatki komór zawierających osoby uwarunkowane traumą. Po 90 minutach w przypadku szczurów lub 60 minutach w przypadku eksperymentów na myszach, wszystkie zwierzęta powinny wrócić do swoich domowych klatek i niezwłocznie wrócić do wiwarium. Drugiego dnia skonfiguruj kontekst A i przetransportuj zwierzęta do pokoju doświadczalnego, tak jak to miało miejsce pierwszego dnia.Umieść zwierzęta w kontekście A na osiem minut, bez szoku, i nagraj wideo zachowanie podczas całej sesji. Po ośmiu minutach wszystkie zwierzęta powinny wrócić do swoich domowych klatek i niezwłocznie wrócić do wiwarium. Trzeciego dnia skonfiguruj kontekst B z innym zestawem podłóg z siatki niż te użyte w kontekście A oraz czarnymi trójkątnymi lub białymi zakrzywionymi wkładkami z pleksiglasu.W razie potrzeby użyj światła podczerwonego lub bliskiej podczerwieni, aby oświetlić komory i sprawdź amplitudę wstrząsu za pomocą multimetru. Wytrzyj komory i spryskaj patelnie pod podłogą kratki roztworem, który nie został użyty w kontekście A. Następnie przetransportuj zwierzęta z wiwarium do pokoju doświadczalnego w czarnej plastikowej wannie i umieść je pojedynczo w komorach kondycjonujących strach. Po 180-sekundowym okresie podstawowym należy dostarczyć wszystkim zwierzętom pojedynczy wstrząs o wartości jednej sekundy i miliampera stopy w przypadku szczurów lub pojedynczy wstrząs o długości jednej milimiliampera stopy u myszy.Następnie usuń wszystkie zwierzęta 30 sekund po podaniu wstrząsowym i natychmiast wróć do wiwarium. W czwartym dniu procedury skonfiguruj kontekst B, tak jak w dniu trzecim. Transportuj zwierzęta z wiwarium do pomieszczenia doświadczalnego tym samym transportem, co w trzecim dniu.Umieść zwierzęta w kontekście B na osiem minut bez podawania wstrząsów i nagrywaj wideo zamrażanie przez całą sesję. Na koniec usuń wszystkie zwierzęta po ośmiu minutach i natychmiast wróć do wiwarium. Wyniki wskazują, że zwierzęta w stanie traumy wykazywały znacznie wyższy poziom zamrożenia w kontekście A w porównaniu z grupą kontrolną bez traumy, co wskazuje na nabycie strachu w kontekście traumy.Zarówno zwierzęta, u których doszło do urazu, jak i u zwierząt, u których nie stwierdzono urazu, wykazywały minimalne poziomy zamrożenia, które nie różniły się od siebie. Co więcej, zwierzęta z traumą wykazywały niższą reaktywność na wstrząs w porównaniu z grupą kontrolną bez urazu, a zwierzęta z traumą wykazywały większe zamrożenie w porównaniu z grupą kontrolną bez urazu, co wskazuje, że narażenie na stresor traumatyczny zwiększało strach bezpośrednio po łagodnym stresorze. Po tej procedurze można wykonać inne metody, takie jak labirynt podwyższony plus, otwarte pole i jasno-ciemne pudełko, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania, takie jak to, jak trauma wpływa na fenotypy podobne do lęku.

stress-enhanced-fear-learning-robust-rodent-model-post-traumatic

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Opisujemy szczurzy model zespołu stresu pourazowego (PTSD), który wykazuje trwałe zmiany w funkcji neuroendokrynnej oraz opóźnioną, długotrwałą i nasiloną reakcję lękową, charakterystyczną dla pacjentów z PTSD. Opisany tutaj model zwierzęcy oraz metody są przydatne do korelacji biomarkerów w jądrach mózgu, które mają charakter mechanistyczny, ale nie mogą być mierzone u pacjentów, z biomarkerami w obwodowych leukocytach, które podlegają pomiarowi.

Biomarkery w modelu zwierzęcym służące do ujawnienia korelatów neuronalnych, hematologicznych i behawioralnych PTSD

Ten artykuł opisuje wykorzystanie chronicznego stresu społecznego intruza jako etologicznie istotnego paradygmatu do modelowania depresji poporodowej i lęku u gryzoni w okresie laktacji.

Wykorzystanie przewlekłego stresu społecznego do modelowania depresji poporodowej u gryzoni w okresie laktacji

Protokół nieprzewidywalnego chronicznego łagodnego stresu (UCMS) jest sprawdzoną metodą badania zmian behawioralnych i fizjologicznych związanych z przewlekłym stresem i objawami depresyjnymi. Osiem tygodni od nałożenia protokołu UCMS wywołuje zmiany w zachowaniu i złe wyniki zdrowotne u gryzoni obu płci.

Nieprzewidywalny protokół przewlekłego łagodnego stresu w celu wywołania objawów depresyjnych, zmian w zachowaniu i negatywnych skutków zdrowotnych u gryzoni

Test bezpieczeństwa społecznego pozwala na jednoczesną ocenę rozwoju unikania społecznego jako miary awersyjnego uczenia się warunkowego i zdolności do dyskryminacji w zakresie bezpieczeństwa społecznego, oba wykorzystywane do identyfikacji osób podatnych na stres i odpornych na stres w jednej grupie chronicznie społecznie pokonanych samców myszy.

Test bezpieczeństwa zagrożeń społecznych odkrywa fenotypy związane ze stresem psychospołecznym

Ten protokół przedstawia model chronicznego nieprzewidywalnego łagodnego stresu (CUMS) dla depresji oparty na mongolskiej teorii medycznej, wraz z metodami walidacji testów behawioralnych.

Przewlekły nieprzewidywalny łagodny stres u szczurów na podstawie medycyny mongolskiej

Aby badać zachowania związane z lotem w kontekście strachu, wprowadzamy zmodyfikowany protokół warunkowania strachu. Protokół ten zapewnia, że myszy konsekwentnie wykazują zachowania związane z lotem podczas prezentacji wskazówek w warunkowaniu strachu.

Zmodyfikowane warunkowanie strachu w celu wywołania zachowań związanych z lotem u myszy

Ten protokół szczegółowo opisuje, jak przeprowadzić 10-dniowy przewlekły stres społeczny u wcześnie dorastających samców myszy, aby doprowadzić do długotrwałego unikania społecznego w wieku dorosłym u ponad 60% myszy.

Przewlekły stres związany z porażką społeczną u myszy we wczesnym okresie dorastania

Poprzez integrację czterech codziennych stresorów społecznych, niniejsze badanie opisuje model wielokrotnego zintegrowanego stresu społecznego (MISS) dla zaburzeń psychicznych u samic myszy C57BL/6J. Po dziesięciu dniach powtarzającej się ekspozycji na MISS myszy rozwinęły fenotypy podobne do depresji i lęku, zapewniając w ten sposób naturalny, oparty na etiologii model zwierzęcy do badania zaburzeń psychicznych u kobiet.

Wieloraki zintegrowany model stresu społecznego dla zaburzeń psychicznych u samic myszy C57BL/6J

W poniższym eksperymencie opisujemy protokół warunkowania strachu śladowego u myszy. Ten rodzaj pamięci asocjacyjnej obejmuje okres śladowy, który oddziela bodziec neutralny od bodźca bezwarunkowego.

Warunkowanie strachu śladowego u myszy

Modele mysie stają się coraz bardziej popularne w badaniach neuronauki behawioralnej.  Wraz z postępem modeli ważne jest, aby opracowywać czułe miary behawioralne specyficzne dla myszy.  Protokół ten opisuje Zadanie Sięgania Matrycy Makaronu, które jest wykwalifikowanym zadaniem motorycznym do stosowania w mysich modelach udaru.

Kompensacyjne użytkowanie kończyn i behawioralna ocena uczenia się umiejętności motorycznych po urazie kory sensomotorycznej w mysim modelu udaru niedokrwiennego

Poznaj metodologię SEFL do badania PTSD u gryzoni, wykorzystującą warunkowanie strachu i pomiar zachowań zamrożenia. To solidne narzędzie pozwala ilościowo analizować reakcje lękowe u szczurów i myszy.

Uczenie się strachu wzmocnione stresem, solidny model zespołu stresu pourazowego u gryzoni

Przeglądaj więcej filmów