Стимуляция блуждающего нерва на модели крысы для уменьшения зависания

Аннотация

Источник: Чайлдс, Дж. Стимуляция блуждающего нерва как инструмент для индуцирования пластичности в путях, имеющих отношение к обучению вымиранию. J. Vis. Exp. (2015)

В этом видео демонстрируется метод стимуляции блуждающего нерва (VNS) на модели крысы для снижения зависания. Обусловленные страхом крысы получают VNS во время повторного воздействия звука, что приводит к уменьшению замерзания и раскрытию его терапевтического потенциала.

Протокол

Все процедуры, связанные с животными моделями, были рассмотрены местным институциональным комитетом по уходу за животными и ветеринарным советом JoVE.

1. Обусловливание слухового страха

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот протокол обусловливания страха является более интенсивным, чем большинство других, потому что целью этих экспериментов является усиление угасания. При легком обусловливании страхом, которое легко гасится, эффект пола может затмить это улучшение.

1. Содержать животных в 12-часовом цикле свет/темнота с ограниченным доступом к еде и воде. Ежедневно обращайтесь с животными во время восстановления после операции.
2. Установите аппаратуру для кондиционирования и тестирования, состоящую из оперантного блока, размещенного в звукоизолированной камере (рис. 1C). Операционный бокс имеет прозрачные пластиковые стенки, 20 x 20 x 20 см, и пол из нержавеющей стали, который подключен к ножному шок-генератору. Используйте белый дом, чтобы осветить камеру для видеосъемки. Используйте тон с частотой 9 кГц и уровнем звукового давления (SPL) 85 дБ в качестве условного стимула (CS).
3. Записывайте поведение с помощью цифровой камеры, расположенной внутри камеры над оперантным ящиком. Просматривайте и отслеживайте сеанс на компьютере, расположенном за пределами комнаты поведения. Сохраняйте видео для последующего анализа.
4. Протирайте камеры 70% этанолом до и после каждого сеанса, чтобы устранить обонятельные сигналы.
5. Напугайте крыс в течение 2 дней (рисунок 2А). Убедитесь, что крысы не боятся тонуса от природы, представив 5 тонов (9 кГц, 85 дБ, 30 с) в первый день. Убедитесь, что уровень замерзания незначителен.
   1. Следите за начальными тональными презентациями с 8 парами тон-футшок (1 с, 0,5 мА) в каждый из 2 последовательных дней. Повторите пары тон-футшок снова на второй день. Варьируйте интервал между стимулами (ISI) от 2 до 4 минут, в среднем 3 минуты для каждой попытки. Случайным образом определите точку, в которой происходит удар током во время звукового сигнала.
6. На третий день проверьте силу ассоциации тон/шок. Воспроизведите 4 тона с ISI 3, 4 или 5 минут (в среднем 4 минуты) при отсутствии толчков ногами и запишите поведение животных при замирании во время тональных презентаций и во время интервалов между стимулами в качестве меры условной реакции страха (CFR).
7. На 4-й день начните тренировку по предотвращению угасания с помощью стимуляции блуждающего нерва (ВНС) или фиктивной ВНС.
   1. Подключите крыс к стимулятору, вставив мужские разъемы от стимулятора в место ввода стимуляции. Поместите животных в камеру (рисунок 1А, 1В). Установите стимулятор на 0,4 мА, ширину импульса 500 мкс при частоте 30 Гц. Установите стимуляцию на общую продолжительность 30,15 с, начиная за 150 мс до начала тонуса. Играйте в животных 4 тона и сочетайте каждую тональную презентацию с VNS или фиктивной VNS.
8. Периодически проверяйте электрическую целостность манжеты и места ввода с помощью осциллографа.
   1. Подключите животное как обычно и разделите выход от стимулятора к осциллографу.
   2. Установите на осциллографе диапазон от -20 В до +20 В и запустите стимуляцию. Форма волны стимуляции 30 Гц должна быть видна на осциллографе. Стимуляция мощностью более 10 В указывает на высокий импеданс и неправильно функционирующую манжету или соединение в месте ввода стимуляции.
9. Чтобы проверить влияние VNS на тренировку на вымирание, проведите второй тест CFR на 5-й день. Запишите время, затраченное на замораживание во время презентации тона, и сравните его с базовым замораживанием, зафиксированным во время первого теста CFR.
10. Проанализируйте видео с помощью независимого наблюдателя, который слеп к условиям лечения. Измеряйте время, затраченное на застывание во время тональных презентаций, с помощью секундомера. Замораживание определяется как полная неподвижность, во время которой крыса проявляет учащенное дыхание, опущенную голову и растопыренные лапы. Анализ поведения при замирании можно разделить на две фазы: во время презентации тона и во время интервала между стимулами.

Результаты

Рисунок 1. Стимуляция блуждающего нерва и экспериментальная установка. (A) Схема установки, используемой для VNS. Животные подключаются к блоку изоляции стимуляции через колпачок, от которого 2 платино-иридиевых провода подкожно ведут к изготовленному на ...

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
Betadine	Henry Schein	69066950
Цифровая камера - веб-камера Logitech C210	Logitech	B003LVZO88
Платиновый иридиевый провод	Medwire	10IR9/49T
Изолированный импульсный стимулятор модели 2100	A-M Systems	720000
Синометр 10 МГц одноканальный осциллограф	Sinometer	CQ5010C
Extech 407730 Цифровой шумомер 40-130 децибел	Extech Instruments	B000EWY67W
двойным выходом DSCK-C, скремблированный шокер	Kinder Scientific Co