Summary
Nervus vagus stimulatie (NVS) heeft ontpopt als een instrument om gerichte synaptische plasticiteit induceren in de voorhersenen tot een reeks van gedragingen te wijzigen. Dit protocol beschrijft hoe de uitvoering van VNS aan de consolidatie van de angst uitsterven geheugen te vergemakkelijken.
Introduction
Klassieke vreesconditionering verschaft een veelgebruikt diermodel om de biologische basis van angststoornissen bestuderen. Tijdens vreesconditionering, wordt een aversieve stimulus (de ongeconditioneerde stimulus, US, bijvoorbeeld een footshock) dat in combinatie met een neutrale stimulus, zoals een toon en / of een context (de geconditioneerde stimulus, CS). Tijdens vreesconditionering, worden associaties tussen het CS en de Verenigde Staten gevormd. Uiteindelijk zal de presentatie van de CS alleen lokt een angstreactie (de geconditioneerde reactie; CR). In angst extinctie wordt de CS herhaaldelijk gepresenteerd in afwezigheid van de VS, waardoor de CR geleidelijk afnemen 1. Aldus uitsterven van geconditioneerde angst is een actief proces waarbij angstige gedragsreacties neutrale stimuli worden verzwakt wanneer ze niet meer aversieve resultaten te voorspellen. Uitsterven van geconditioneerde reacties vereist consolidatie van nieuwe herinneringen die concurreren met geleerd verenigingen. Een kenmerk van angststoornissen is ImpaIRED uitsterven 2-4. Aldus uitsterven van geconditioneerde vrees in diermodellen niet alleen een belangrijk paradigma zowel remmende leren en het gedragsmodel therapie voor menselijke angststoornissen 5,6.
Omdat er sterke overeenkomst tussen angst en menselijke angst, wordt gedacht dat deze studies inzicht in de biologische aard van angststoornissen zoals post-traumatische stress-stoornis verschaffen en helpen om strategieën te ontwikkelen voor de behandeling. Een belangrijk doel van het preklinisch onderzoek is tot uitsterven leermiddel en om gerichte plasticiteit in het uitsterven circuits induceren uitsterven leren consolideren. Nervus vagus stimulatie (NVS) is een minimaal invasieve neuroprosthetic aanpak die kunnen worden gebruikt om de strakke temporele en circuit-specifieke modulatie van hersengebieden en synapsen betrokken bij een lopende opdracht te verstrekken. Een reeks recente studies uit de groep Michael Kilgard's aan de Universiteit van Texas in Dallas hebbenaangetoond dat pairing VNS met discrete zintuiglijke of motorische prikkels (bijvoorbeeld een toon of een hefboom pull) is zeer effectief in het bevorderen van corticale plasticiteit aan tinnitus 7 te behandelen, of motorische stoornissen na een beroerte 8-10 overwinnen. Bovendien, non-contingent VNS die zich binnen een korte tijdsvenster na het leren eveneens bevordert corticale plasticiteit en verbetert geheugenconsolidatie bij ratten en bij de mens 11-13.
Gezien de rol van de nervus vagus van het parasympathische traject, is het niet verrassend dat het zou kunnen deelnemen moduleren geheugen en synaptische plasticiteit. Zeer emotionele gebeurtenissen hebben de neiging om sterker herinneringen dan niet-emotionele herinneringen te produceren. Dit is waarschijnlijk te wijten aan de invloed van stresshormonen geheugensverankering. Posttraining toediening van het stresshormoon adrenaline verbetert het geheugen consolidatie in menselijke en niet-menselijke dieren, maar adrenaline niet de bloed-hersen-barrière 14, 15 steken 16 vond dat systemische toediening van adrenaline toegenomen nervus vagus vuren, en verhoogde niveaus van noradrenaline in de amygdala 17. Systemische toediening van adrenaline niet verbeteren geheugenconsolidatie als β-adrenerge receptoren geblokkeerd in de amygdala 18 suggereert dat de nervus vagus speelt een rol in het traject dat emotioneel wekken ervaringen overgaat in langetermijnherinneringen.
Aldus koppelen VNS met training heeft het potentieel om de hersenen veranderingen geheugensverankering en blootstelling ondersteunen geconditioneerde signalen in afwezigheid van wapening versterkt de consolidatie van uitsterven leren bij ratten 19,20 bevorderen. Het gebruik van VNS een Hier beschrijven wesa tool om corticale plasticiteit bevorderen en het uitsterven van een geconditioneerde angstreactie vergemakkelijken.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle procedures beschreven in dit protocol worden uitgevoerd in overeenstemming met de NIH Gids voor de Zorg en gebruik van proefdieren uitgevoerd en ze werden goedgekeurd door de Institutional Animal Care en gebruik Comite van de Universiteit van Texas in Dallas.
1. De bouw van VNS manchetten
- Maak een boorgereedschap door af te zagen de scherpe einde van een 22 ½ G naald.
- Voer de nu stompe einde van de 22 ½ G naald over een metalen bestand meerdere malen om het te plat. Houd de naald in een hoek van 45º naar het bestand en voer het uit meerdere malen in de file terwijl draaien. Dit zal ertoe leiden dat het metaal dunner en Furl geworden binnen. VOORZICHTIG: Breng de tip van de scalpel op het afgesneden uiteinde van de naald en draai met enige neerwaartse kracht op het metaal ontplooien.
- Gebruik vergrootglas verrekijker voor de resterende stappen in paragraaf 1.
- Met behulp van een scalpel (10 of 15 mes) snijden 4 mm segmenten buis.
- Plaats een 4 mm segment over eenkleine boor of andere vergelijkbare vorm tool. Dit is om de slang op zijn plaats terwijl het wordt gemanipuleerd.
- Boor 4 gaten in de buis (figuur 1A). Gaten moeten de vier punten van een 2 mm te maken door 2 mm vierkante en schoon met geen ruwe randen moeten zijn.
Opmerking: Het boorgereedschap moet worden geslepen (stap 1,2) om de 2 of 3 gaatjes. Moeite met deze stap is vrijwel zeker te wijten aan een boorgereedschap dat is niet scherp genoeg. - Met de slang nog op de boorbeitel, een scalpel gebruikt om de slang lengte snijden tussen de gaten zodat twee gaten komen op beide zijden van de snede (figuur 1B).
- Met behulp van een naald en hechtdraad, langs hechtdraad door de gaten aan de rigging scheppen voor de uiteindelijke plaatsing van de manchet rond de nervus vagus. Begin met de naald in de manchet en doorgeven door een van de gaten, ga dan terug door de vulgaten van buitenaf (figuur 1C). Bind de thread tezamen ~ 2 cm uit de plastic zodat de buizen en thread een driehoek. Laat ~ 8 cm van de draad na de knoop en trim. Herhaal de werkwijze voor de gaten aan de andere kant van de snede. De buis is nu klaar om te worden aangesloten.
- Bereid draden voor manchetten.
- Knip platinum iridium draad in 70 mm segmenten.
- Met behulp van de beste tip voor de sieraden fakkel, maak een scherpe vlam met blauwe centrum, dat is zo verfijnd mogelijk en gebruik het om te strippen ~ 1 cm van de kunststof coating van de draad. Breng het blauw centrum van de vlam gestripte uiteinde van de draad maakt een kleine bal. Breng de blauwe centrum van de vlam tot een aantal punten van het gestripte deel aan de zeven onderdelen samen te smelten. De draad in deze plekken zal blijken te knikken.
- Aan het andere uiteinde van de draad, toepassen blauwe plaats van de vlam aan het einde het creëren van een kleine bal. Minimaliseren strippen van de plastic op daartoe.
- Draad de manchet (figuur 1D).
OPMERKING: Steps in paragraaf 1.10 moet worden gedaan onder vergrootglas verrekijker.- Tape de manchet naar beneden met de draden zodat deze wordt gericht met de gesneden die horizontaal. Trek de draden zo strak dat de manchet wordt opengetrokken en dan band naar beneden de draden.
- Pak de kluit einde van de gestripte kant van de voorbereide draad met # 5 pincet en duwen door onderaan rechts gat. Trek de tang uit het gat, waardoor het uiteinde van de draad in het midden van de manchet.
- Opnieuw grijpen de kluit einde van de gestripte kabel (nu in het midden van de manchet) aansluiten en het door de rechter opening. Trek de tang uit het gat, waardoor de kabel gevoerd volledig door de manchet en los op de bovenzijde van de manchet.
- Opnieuw grijpen de kluit einde van de gestripte kabel (nu buiten de manchet aan de bovenzijde) aansluiten en terug door de rechter opening van binnen. Blijven doen totdat de draad stevig op zijn plaats: test door trekken aan de andere kant van de draad.
LET OP:Daarbij is het essentieel om de gestripte / geïsoleerde delen van de draad te onderscheiden. De draad die uiteindelijk is gelegen in het "dal" van de manchet moet verwijderd, maar alles onder de onderste gaten (buiten de manchet aan de onderkant) worden geïsoleerd. Hierdoor toediening van stroom alleen de nervus vagus. - Pak de kluit uiteinde van de geïsoleerde kant en druk hem door het gat rechtsonder de binnenzijde van de manchet, een lus rond een keer.
- Herhaal stap 1.10.2 - 1.10.5 aan de linkerkant van de manchet, zodat twee draden uiteindelijk om de slang, een aan de rechterkant en één aan de linkerkant vast.
- Plaats een gouden speld in de arm van de helpende hand met het gat naar boven. Vul het gat met flux.
- Soldeer het geïsoleerde uiteinde van de draad (nu verbonden aan de manchet) in de pen.
- Laat het soldeer afkoelen en opnieuw smelten. Dit zorgt voor een goede verbinding tussen het uiteinde van de draad en de inside van de pin. Breng meer soldeer indien nodig. Herhaal dit voor de tweede draad.
- Met de draden loopt naar rechts, markeer de bovenkant van de manchet met permanente marker. Ook markeren de gouden speld aan de top leiden.
2. De bouw van headcap voor VNS Input Site
- Snijd 30 mm segmenten van 26 AWG koperdraad. Strip een klein gedeelte aan elk uiteinde.
- Snijd het smalle uiteinde uit losse goud pinnen en soldeer het gestripte uiteinde van de draad aan het afgesneden uiteinde van de gouden speld. Maak twee draad / pin verbindingen voor elke gewenste ingang website. Plaats een connector in de helpende handen en soldeer het draadeinde van een draad / pen verbinding aan elk van de twee vloeibaar gemaakte tanden van de connector (figuur 2G).
- Markeer een van de draden met Sharpie. Tijdens de operatie, de positie van het implantaat met de gemarkeerde draad rostraal van de ongemarkeerde draad.
3. VNS Surgery
- Maak aangepaste glazen hulpmiddelen voor het hanteren van Vagus zenuwen tijdens de operatie.
- Gebruik borosilicaatglas een micropipet te trekken, zodat het een lange taps toelopende tip. Als er geen pipet trekker beschikbaar is, breekt het glas om een langere rand te creëren.
- Houd de niet-taps toelopende uiteinde van de pipet met een dikke doek (om brandwonden te voorkomen) en druk op de taps toelopende / gebroken uiteinde in een soepele brandwerende oppervlak, terwijl het toepassen van de blauwe vlam van de sieraden fakkel door aan de taps toelopende einde. Het glas zal buigen terwijl deze in het oppervlak wordt gedrukt. Van toepassing tot een haak of J vorm vormen vlam.
- VNS chirurgische procedures
- Verzamel en steriliseren alle gereedschappen. Bereid een sanitair, verwarmde chirurgische gebied.
- Verdoven dier met ketamine / xylazine (85 mg / kg, 5 mg / kg, IP). Beoordeel de diepte van de verdoving vliegtuig door het monitoren van geluiden van het dier en de terugtrekking-reflexen in reactie op teen en / of de staart knijpen.
- Scheer de bovenkant van het hoofd en linker kant van de hals dier. Bescherm ogen van het dier met een mijnwerkeral olie of oogzalf. Breng jodium reinigende oplossing met gaas en vervolgens alcohol met gaas aan de geschoren gebieden. Herhaal dit een keer.
- Injecteer 0,05 ml Marcaine subcutaan aan de bovenkant van het hoofd en kan de bolus te dispergeren tijdens het plaatsen van het dier in de stereotaxische apparaat.
- Gebruik een scalpel een insnijding in de huid van de schedel zowel lambda en bregma bloot. Bereid een pad voor de manchet met stompe tang om de subcutane tunnel incisie langs de linkerkant voor het oor aan de linkerzijde van de nek.
- Trek de incisieplaats geopend met hemostats. Met behulp van wattenstaafjes, van toepassing waterstofperoxide aan de blootgestelde schedel om alle resterende weefsel te verwijderen.
- Met behulp van een scalpel, boor twee ondiepe starter gaten in de schedel om het anker schroeven te plaatsen. Ze moeten ver genoeg om ruimte voor het implantaat mogelijk, maar mag niet te dicht aan het omringende weefsel. Vermijd het plaatsen van schroeven rechtstreeks op de middellijn.
- Met krachtps en schroevendraaier, rijden een bot schroef in beide gaten. De schroeven moeten stevig in de openingen, waarbij de kappen 2-3 mm boven het oppervlak van de schedel om ruimte voor acryl laten invullen onder en rond de schroeven.
- Vult de ruimte onder, rondom en tussen de schroeven met een kleine hoeveelheid acryl, het vermijden van de omringende weefsels. Plaats een grotere hoeveelheid acrylaat in het midden van de schedel tussen de beide schroeven.
- Pak het implantaat zodat de gemarkeerde draad is gericht rostraal van de ongemarkeerde draad en snel plaats het implantaat in de acryl, zorg ervoor dat u acryl krijgen in de gouden pinnen, de gesp gebied, of de input site op de top. Eenmaal gepositioneerd laten ~ 5 min stellen tot het droog. Dit kan ook worden gedaan met behulp van de arm van de stereotaxische voor ondersteuning. Vul eventuele scheuren of gaten tussen het implantaat en de schedel met een lage viscositeit mix van acryl. Laten drogen.
- Gebruik vergrootglas verrekijker voor de resterende stappen in paragraaf 3.2.
- Verwijder the dier uit de stereotaxische apparaat. Leg het dier op zijn rechterzijde, draaien lichtjes in de richting van het ventrale positie.
- Maak een kleine incisie ongeveer over de linker halsader. Het kaakbot en sleutelbeen moet ongeveer op gelijke afstand tot de incisie site. Verruim de incisie met stompe dissectie tot de spierlaag is bereikt. De sternocleidomastoideus, sternohyoid en omohyoid spieren moet zichtbaar zijn. Gebruik spier retractors om de site open te houden.
- Doorgaan stompe ontleden langs de natuurlijke groeven tussen de spieren. Kijk voor de pulserende van de halsslagader. Rubriek door de spieren in de richting van de pulserende zal de halsslagader te onthullen. Trek de spieren terug met de spier retractor. De huls met de halsslagader bevat ook de nervus vagus. Zorgvuldig stomp ontleden de schede met de schaar.
- Identificeer de nervus vagus. Het is de grootste zenuw van de carotis schede en is meestal opzij van de slagader van het diermaar kan worden gevonden op een kant. Schakel over naar de aangepaste glas gereedschappen en scheiden de nervus vagus van de halsslagader. De zenuw dient vrij van ander weefsel voor minimaal 5 mm.
- Uit de insnijding op de kop, met de schroefdraad van de zijde van de manchet tegenover de geleidingsdraden, trek de manchet door de eerder gemaakte subcutane tunnel met een tang of kleine vaatklemmen. Duw het door het weefsel in de incisie site op de hals.
- Til de zenuw met behulp van de glas gereedschappen en druk de schroefdraad aan de kant van de manchet tegenover de draden onder de zenuw. Trek de draden helemaal door, zorg niet te wrijven tegen de zenuw. De manchet moet onmiddellijk naast de zenuw.
- Zorg ervoor dat de manchet wordt georiënteerd met de gemarkeerde 'top' side superieur. Laat de zenuw in het midden van de manchet. De zenuw wordt nu over beide draden liggen in de trog van de manchet (Figuur 2B). Bind de draden samen om de manchet te sluiten.
- Op de headcap, steek de pennen aan de manchet in de gouden pennen op de stimulatie ingang website. Steek de gemarkeerde pin in de gouden speld verbonden aan de meest anterior tand op de simulatie-ingang plaats.
- Om te controleren of de manchet goed stimuleert de nervus vagus, het uitvoeren van een stopzetting van de ademhaling test door, het aansluiten van de stimulator aan de stimulering ingang site op het headcap and running stimulatie (0,2 mA, 60 Hz, tot 10 sec). Ademhaling moet kort stoppen en de hartslag moet laten vallen, het controleren van manchet functie.
- Bevestig de pinnen op de stimulatie ingang site met acryl. Dek de draden en controleer of blootgesteld pinnen en draden niet leiden tot kortsluiting. Gebruik acryl op glad over eventuele hobbels of in eventuele lacunes op te vullen. Laten drogen.
- Hechtdraad gesloten beide incisie sites. Injecteren 0,05 ml Marcaine subcutaan in de buurt van de nek incisie. Breng antibiotische zalf naar sites incisie. Optioneel, laat een mannelijke connector op zijn plaats op de stimulatie ingang sitebeschadiging of obstructie gedurende het genezingsproces te voorkomen.
- Behandelen met antibiotica en volg standaard post-operatieve zorg met inbegrip van passende pijnstilling. Terug dieren stallen faciliteit nadat ze te herwinnen mobiliteit. Laat 5 dagen voor herstel. Om maximale levensduur en de functie van de headcap, huis dieren zorgen afzonderlijk voor de rest van het experiment.
OPMERKING: Sham-VNS ratten ondergaan dezelfde operatie, maar het circuit is ontworpen om een kort ter hoogte van de headcap (dwz als headcap geïmplanteerd en de nervus vagus wordt gescheiden van de halsslagader, maar geen electrode manchet is geplaatst rond het zenuw).
4. Auditieve vreesconditionering
LET OP: Deze angst conditionering protocol is intensiever dan de meeste 21 omdat het doel van deze experimenten is tot uitsterven te verbeteren. Met milde angst conditionering die gemakkelijk is gedoofd, kan een vloer effect deze verbetering te verdoezelen.
- Volg de eerste toon presentaties met 8 tone-footshock (1 sec, 0,5 mA) paren op elk van 2 opeenvolgende dagen. Herhaal de toon-footshock paringen weer op de tweede dag. Varieer de inter-stimulus-interval (ISI) tussen 2 en 4 minuten, een gemiddelde van 3 min voor elke proef. Willekeurig het punt waarop tijdens de toon de schok optreedt.
- Steek de ratten in de stimulator door het invoegen van de mannelijke connectoren van de stimulator in de stimulatie ingang plaats. Plaats dieren in de kamer (Figuur 2A, 2C). Stel de stimulator tot 0,4 mA, 500 ps pulsbreedte bij 30 Hz. Stel kracht naar totale duur van 30,15 sec vanaf 150 msec voor het begin van de toon. Speel dieren 4 tonen (zoals in stap 4.6) en koppelen elke toon presentatie met VNS of Sham VNS.
- Sluit het dier normaal en split de uitvoer van de stimulator naar de oscilloscoop.
- Stel het bereik op de oscilloscoop als -20 V tot +20 V en uitvoeren stimulatie. De golfvorm van de 30 Hz stimulatie moet zichtbaar zijn op de oscilloscoop. Stimulaties meer dan 10 V in grootte aangeven hoge impedantie en een niet goed functionerende cuff of aansluiting op het stimuleren ingang website.
5. In vivo Opnames van Opgeroepen gebied Potentials
Opmerking: Deze stap is optioneel. Evoked potentials veld (CFP) worden geregistreerd 24 uur na het testen van herstel (Dag 5) in isofluraan verdoofde ratten gemonteerd in een stereotaxische apparaat, volgens standaardprocedures 23,24.
- Verzamel en steriliseren alle gereedschappen.
- Induceren anesthesie met isofluraan (5% in 100% zuurstof, debiet 1l / min) in een doorzichtige plastic kamer. Beoordeel de diepte van de verdoving vliegtuig door het monitoren van geluiden van het dier en de terugtrekking-reflexen in reactie op teen en / of de staart knijpen. Gebruik minerale olie of oogzalf om de ogen te beschermen.
- Injecteer 0,05 ml Marcaine subcutaan aan de bovenkant van het hoofd en kan de bolus te dispergeren. Gebruik een scalpel en hemostats aan de headcap van de schedel te verwijderen. Gebruik zo weinig kracht mogelijk te vermijden verduistert bregma.
- Plaats het dier in de stereotaxische apparaat. Met een scalpel om de incisie zowel lambda en bregma bloot te verbreden. Handhaaf verdoving vlak met isofluraan (3% in 100% zuurstof, debiet 1 l / min) via een neuskegel.
- Boor gaten in de schedel boven de infralimbic prefrontale cortex (IL) en de basolaterale amygdala (BLA). Verlaag een glazen micro-elektroden (2 M KCl; 1-2 MOhms weerstand) in de BLA (D / V: 7.2, A / P: 2,7, M / L: 4,9 vanaf bregma) en een stimulation elektrode in de IL gebied van de mediale prefrontale cortex (D / V 4,6, A / P: 3,0, M / L: 0,7 van bregma) (Figuur 4A).
- Stimuleren van de IL om CFP in de BLA roepen. Uit figuur 4 werd verkregen met de volgende instellingen: Een stimulatiepuls van 0,3 msec, met een stimulatie-intensiteit die overeenkwam met 40% van de minimale stroomsterkte een maximum veld opgewekte respons (op basis van een input-output curve vastgesteld vóór verzamelen van basisgegevens), bezorgd om de 15 sec.
- Verzamel basisgegevens minimaal 10-15 min voor het induceren van synaptische plasticiteit.
Opmerking: Het protocol dat synaptische plasticiteit oproepen zal variëren met de vereisten van de experimenten en zorgvuldig door elke experimentator worden geselecteerd. Gegevens in Figuur 4C toont veranderingen in het EFP volgende 3 uitbarstingen van 100 pulsen bij 50 Hz (2 sec), met 20 sec inter-uitbarsting intervallen op de minimale stroomsterkte die oproepend de maximale veld respons. - Meet de amplitude van de EFP als het verschil tussen het gemiddelde van een 5 msec venster voordat de stimulatie artefact en het gemiddelde van een 5 msec venster ongeveer 20-25 msec na de stimulatie artefact, overeenkomend met de negatieve piek van het veldpotentiaal. Data normaliseren basislijn en stellen het gemiddelde van een 10 minuten basislijn als 100%. Gebruik de gemiddelde EFP amplitudes van nog 10 minuten periode na plasticiteit inductie (bijvoorbeeld 40-50 min na inductie) op lange termijn veranderingen in EFP amplitude bepalen.
- Na afloop van de opname onthoofden verdoofde dier en extraheer de hersenen. Bereid weefsel voor histologische verificatie van de plaatsing van de elektroden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Dit gedeelte illustreert voorbeelden van resultaten die kunnen worden verkregen door VNS in combinatie met uitsterven leren de expressie van de geconditioneerde angstreactie bij ratten te verminderen. Voor Dagen 1 en 2 (Auditieve Fear Conditioning), werden ratten getraind op een auditieve vreesconditionering taak waarin footshocks werden gecombineerd met een toon. Op dag 3 (Voorbehandeling Test) werden gepresenteerd tonen in afwezigheid van footshocks invriezen te meten en afleiden geconditioneerde angstreactie verkrijgen. Op dag 4 ontvangen (Behandeling) ratten groep-specifieke extinctie training en behandeling: 4 toon presentaties werden gecombineerd met ofwel VNS of sham-stimulatie of, in het verlengde uitsterven groep, 20 toon presentaties met sham-stimulatie. Invriezen niveaus werden opnieuw getest op dag 5 in reactie op 4 presentaties van het CS alleen (Voeg Treatment test) (zie tijdlijn in figuur 3A). Dieren die een beperkt aantal (4) van ongewapende vorderingen ontvangen de conditioned toon tijdens het uitsterven fase laten slechts een kleine vermindering van geconditioneerde angst op de volgende herstel dag (Figuur 3B). Daarentegen VNS-behandelde ratten vertonen een aanzienlijke vermindering bevriezen na een enkele extinctie training (Figuur 3B). De hoeveelheid vermindering in geconditioneerde angst respons van VNS-behandelde dieren vergelijkbaar met dat waargenomen bij met placebo behandelde dieren die 5 keer de hoeveelheid ongewapende blootstelling (20 tonen) die tijdens extinctie training (groep EE figuur 3B). De specifieke experimentele opzet hierboven beschreven, kunnen ook VNS extinctie vergemakkelijken de context. Zoals getoond in figuur 3C, VNS ook dieren vertoonden verminderde freezing gedrag buiten de presentatie van de geconditioneerde toon, wat suggereert dat de extinctie training ook gegeneraliseerd context. We tonen ook aan dat het koppelen van VNS met uitsterven training verandert de metaplasticiteit in de weg between de infralimbic cortex (IL) en de basolaterale amygdala (BLA) van verdoofde dieren (Figuur 4). In angst voorziene dieren kon brengen extinctie training, korte reeks stimulatie (HFS) van de geïnduceerde IL LTD van het opgeroepen plaatselijke gebied in de BLA (figuur 4). Of ze kregen verlengd uitsterven training of VNS tijdens een enkele uitsterven sessie werd deze synaptische depressie omgedraaid bij dieren vertonen significant uitsterven van de geconditioneerde angst; Toediening van NVS tijdens extinctie bevorderd inductie van LTP, terwijl dieren in de uitgebreide extinctie groep toonde geen verandering in reactie op HFS. Dit resultaat werd ook waargenomen bij dieren die werden sham-gestimuleerd in de vier-tone uitsterven groep. Belangrijk is VNS alleen veranderde de plasticiteit in de weg tussen de IL en de BLA toen het werd geleverd in een uitsterven context. Daarentegen VNS afgeleverd ongetrainde dieren in hun eigen kooien had geen effect op synaptic plasticiteit in de IL-BLA pathway (figuur 4B).
Figuur 1. Constructie van nervus vagus manchetten. (A) Plaatsing van de 4 mm stuk slang over het boorbit voor stabiliteit, waaruit het gebruik van een gemodificeerd naald om gaten in de buis. Hebben (B) gaten aangebracht in de buizen en de slang is door de gaten van de manchet te snijden in het midden. (C) Plaatsing van de hechtdraad. Merk op dat de draad gaat over de lip van de manchet. (D) Bevestiging van het platina iridium draden aan de manchet. Top shows afgesloten kabels, bodem wordt bedrading in procedure. (E, F) De voltooide manchet met de gouden pinnen aan het uiteinde van de draden. Zie voegen in (F) voor de schaal. (G) Toont de corresponding headcap stuk dat tijdens de in stap 3 beschreven operatie aan de schedel wordt bevestigd Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 2. Nervus Vagus Stimulatie experimentele set-up. (A) Schematische weergave van de set-up gebruikt voor de nervus vagus stimulatie (NVS). Dieren worden verbonden met een stimulatiekanaal isolatie-eenheid via een headcap waarvan 2 platinum-iridum draden leiden subcutaan aan de op maat gemaakte cuff-elektrode die is gewikkeld rond de nervus vagus. (B) Plaatsing van de manchet elektrode rondom de nervus vagus. Microfoto van de chirurgische incisie en de blootgestelde nervus vagus voordat de manchet elektrode wordt gehecht rond het. (C) Foto van de setup wordt gebruikt voorauditieve vreesconditionering, met het dier aangesloten op de stimulator. (Figuur gewijzigd ten opzichte van referentie 20). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 3. VNS verbetert uitsterven van auditieve vreesconditionering. (A) Experimentele tijdlijn. Dag 1 en 2: Auditieve Fear Conditioning, 8 toon (CS) / shock paringen (US) per dag. Dag 3: Geconditioneerd Fear Test Pre, invriezen gemeten gedurende 4 ongepaarde toon presentaties. Dag 4: Behandeling, 3 groepen: 4 toon presentaties gecombineerd met VNS, 4 toon presentaties gecombineerd met sham-stimulatie, 20 toon presentaties gecombineerd met sham-stimulatie (EE). Dag 5: Geconditioneerd Fear Test Post, bevriezen gemeten gedurende 4 ongepaarde toon presentaties (B). (C) Tijddeel bevriezen tijdens de inter-tone intervallen (ITI) op dag 3 (D3, witte balken ) en Dag 5 (D5) voor dezelfde groepen getoond in B. VNS ook dieren vertoonden verminderde bevriezing gedrag buiten de presentatie van de geconditioneerde toon. (* P <0,05, foutbalken geven standaardfout van het gemiddelde). (Figuur gewijzigd ten opzichte van referentie 20). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 4. VNS verandert metaplasticiteit in de IL-BLA pathway. (A) Representatieve stimulatie en opnemen plaatsen in de IL en BLA en representatieve sporen van een input-output curve van veldpotentialen opgenomen in de BLA na stimulatie van IL. (B ) synaptische plasticiteit in de IL-BLA route als reactie op korte salvo stimulatie in 4 groepen ratten. Rechtsboven: In-angst airconditioning ratten korte uitbarsting stimulatie van de IL induceert LTD in de BLA. Midden links: ratten die 4 toon uitsterven training ontvangen met sham stimulatie tonen ook LTD. Linksonder: ratten die uitgebreide uitsterven training ontvangen met sham stimulatie vertonen geen verandering, of een herstel van de LTD die werd opgewekt in de vreze geconditioneerde enige groep en de sham stimulatie groep. Rechts midden: bij ratten behandeld met VNS tijdens een extinction sessie, wordt synaptische kracht verder versterkt, wat leidt tot LTP. Rechtsonder: VNS geleverd in de kooi veroorzaakt geen verandering in de plasticiteit. Afkortingen: IL, infralimbic cortex; PL, prelimbic cortex; BLA, basolaterale kern van de amygdala, LA, laterale nucleus van de amygdala; CE, de centrale kern van de amygdala. (* P <0,05, foutbalken geven standaardfout van het gemiddelde). (Figuur gewijzigd ten opzichte van referentie 20). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 5. Vereenvoudigd schema van de hersenstam innervatie door de nervus vagus en tweede of hogere orde projecties. Door de indirecte modulatie van monoamine kernen in de hersenstam, met inbegrip van de locus coeruleus (LC) en de raphe nucleofiele exocyclische aminefunctiesi (DRN), kan de nervus vagus belangrijke onderdelen van het uitsterven circuits, die de prefrontale cortex (PFC), de amygdala (Amyg) bevatten moduleren, de hippocampus (Hipp) en de nucleus accumbens (NAC). Klik hier om te bekijken een grotere versie van deze figuur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
We stellen hier een protocol dat wordt gebruikt om uitdoving van geconditioneerde angst tijdens een enkele sessie van blootstelling aan geconditioneerde signalen 19 vergemakkelijken en plasticiteit te moduleren in de signaalweg tussen de infralimbic cortex en de basolaterale amygdala die kunnen mediëren extinctie leren 20. Een cruciale stap voor het welslagen van dit protocol is de juiste levering van VNS tijdens uitsterven training. Daarom moet speciale aandacht worden besteed aan de constructie van de manchet elektroden en de plaatsing van de manchet rond de nervus vagus. In het bouwproces van de manchetelektrode is het belangrijk dat het blootgelegde deel van de draad op de juiste plaats. Ook tijdens de operatie, speciale aandacht moet worden om de manchet op de juiste positie geplaatst en worden voldoende zijn plaats te verankeren, zodat het circuit tussen de manchet en de stimulator intact blijft in de loop van het experiment. De goede werking van de manchet moet be gecontroleerd na de operatie (zoals beschreven in stap 3.2.20) en opnieuw na gedragstesten (zoals beschreven in stap 4.8).
De mechanismen waardoor VNS moduleert activiteit in het centrale zenuwstelsel niet volledig begrepen. De cervicale nervus vagus is samengesteld uit afferente sensorische en efferente motorische vezels in ongeveer een 4-to-1 ratio, respectievelijk 25. Vagale afferente vezels relais signalen naar de nucleus tractus solitarius (NTS), die vervolgens projecten nucleus, hypothalamus, thalamus, amygdala, hippocampus en 26,27 parabrachiale. Belangrijk monoamine kernen in de hersenstam, de locus coeruleus (LC) en de raphe nuclei, ontvangt direct en / of indirect prognoses in het NTS (Figuur 5). Zo VNS kan corticale plasticiteit en geheugen moduleren via de synergetische werking van meerdere neuromodulatoren. Voorgestelde effecten gerelateerd aan vagale stimulatie onder andere wijziging van noradrenaline (NE) vrijgave door projecties van de NTS op deLC, verhoogde niveaus van remmende GABA, en remming van afwijkende corticale activiteit door het reticulair systeem activering 28,29,30. Belangrijke opdrachten van acetylcholine, serotonine en BDNF werd eveneens aangetoond 31-35. Voor de modulatie van angst geheugens en extinctie in het algemeen, effecten van NVS op de zender release in de prefrontale cortex (PFC), de amygdala en de hippocampus waarschijnlijk bijzonder relevant 36,37 zijn. Acute VNS verhoogt noradrenaline en serotonine release in zowel de mediale PFC 33,38 en de amygdala 39,30. Acute VNS verhoogt ook het niveau van noradrenaline 38 en verbetert synaptische transmissie in de hippocampus 40-42. Norepinephrine Eerder is aangetoond dat het betrokken bij de modulatie van angst expressie. Letsels van de NE projecties van de LC naar de voorhersenen aantasten het uitsterven van actieve vermijden zonder dat de verwerving of het behoud van de origrechtelijke leren 43,44. Consolidatie van geconditioneerde angst is afhankelijk van β-adrenoceptor activering binnen de BLA 43, en een aantal rapporten suggereren een rol voor zowel α- en β-adrenerge receptoren in de mediale PFC in het geheugen consolidatie van zowel drug- en angst-extinctie training 46-49. Dus, bij het koppelen extinctie training met VNS de VNS-geïnduceerde afgifte van neuromodulatoren zoals NE en 5-HT schijnt de synaptische plasticiteit als gevolg van opleiding alleen leidt tot verbeterde consolidatie van uitsterven vergemakkelijken.
Een belangrijk voordeel van NVS ligt in de tijdelijke en ruimtelijke specificiteit. In tegenstelling tot systemische of plaatselijke geneesmiddeltoediening, die vaak een langzame onset en offset van de actie, kan VNS selectief worden gecombineerd met specifiek gedrag synaptische plasticiteit in die actieve netwerken die het gedrag van belang worden vergemakkelijkt. We beschrijven hier een VNS protocol dat gebruik maakt van parameters ook klinisch gebruikt voor de treatment van epilepsie bij de mens (0,4 mA, 500 ps pulsbreedte bij 30 Hz, stimulatie cyclus van 30 seconden aan en 5 minuten uit). Microdialyse experimenten tonen aan dat VNS met deze parameters leidt tot een langdurige, ongeveer 2-voudige toename van NE release in de amygdala 39. Deze grote en relatief langzame toename van NO kan verklaren waarom VNS gepaard met uitsterven training, in tegenstelling tot de uitgebreide uitsterven training op zichzelf, ook vergemakkelijkt het uitsterven van bevriezing gedrag buiten de presentatie van de geconditioneerde stimulus (het interval tussen). Omdat in onze experimenten dieren ondergingen uitsterven training in dezelfde context als de auditieve angst conditionering, de vermindering van het bevriezen van gedrag tijdens de ITI aangeeft dat VNS vergemakkelijkt generalisatie van uitsterven leren om de context.
Ondanks de potentieel langdurige effecten op NE release effect van NVS op het gedrag of synaptische plasticiteit alleen duidelijk wanneer ze gekoppeld wet een specifiek gedrag. Toepassing van NVS ratten in hun homecages kort na angst extinctie training niet uitsterven 20 vergemakkelijkt, en evenzo VNS aangebracht buiten een bepaalde gedrags context heeft de synaptische plasticiteit in de IL-BLA pathway (zie figuur 3C) niet veranderen. Anderzijds, zelfs kortstondig toepassingen van VNS (bijvoorbeeld 0,8 mA als een trein van 15 pulsen, 100 psec puls breedte bij 30 Hz voor 500 msec) veroorzaken specifieke en langdurige veranderingen bij sensorische en motorische netwerken waarop deze worden gegeven voorwaardelijke met de lopende gedrag.
Een rudimentaire paper van Michael Kilgard's groep 7 is gebleken dat de tijdelijk precieze koppeling van NVS met de presentatie van een enkele toon leidt tot plasticiteit in de auditieve cortex kaart van toonfrequentie. Deze effecten zijn al klinisch gebruikt om pathologische plasticiteit te keren in de auditieve cortex om tinnitus 50 te behandelen. EvenzoHerhaalde koppeling van NVS met een motorisch gedrag is aangetoond dat motorische cortex 8 reorganiseren en deze gerichte plasticiteit is zeer effectief in het herstel van de functie in verschillende diermodellen voor stroke 9,10.
Echter, vertraagde VNS geleverd 2 uur na revalidatie trainingen of meerdere-voudig grotere hoeveelheden VNS resulteerde in relatief minder verbetering dan precies getimed VNS 51. Derhalve moet toekomstig onderzoek zowel de timing en de hoeveelheid VNS om therapeutische voordelen te maximaliseren optimaliseren. Onze resultaten tonen aan dat VNS, die klinisch is goedgekeurd voor de behandeling van multiresistente epilepsie en therapieresistente depressie, kan worden gebruikt als adjuvans behandeling exposuretherapie omdat moduleert leren specifieke plasticiteit het effect van blootstelling op uitsterven vergroten geconditioneerde angst reageert.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Alcohol | |||
| Atropine | Fisher | A0132-5G | |
| Betadine | Henry Schein | 69066950 | |
| Hydrogen peroxide | CVS | 209478 | |
| Ketamine | Henry Schein | 1129300 | |
| Marcaine | Henry Schein | 6312615 | |
| Mineral Oil | CVS | 152355 | |
| Neosporin | CVS | 629451 | |
| Oxygen | Home Depot | 304179 | |
| Pennicillin | Fisher | PENNA-10MU | |
| Propane | Home Depot | 304182 | |
| Xylazine | Henry Schein | 4019308 | |
| Tools | |||
| Jewelery Torch | Smith Equipment | 23-1001D | |
| Sewing Needle | Walgreens | 441831 | |
| #5 Forceps (2) | Fine Science Tools | 11254-20 | |
| Soldering Iron | Home Depot | 203525863 | |
| AmScope SM-4TX-144A 3.5X-45X Circuit Board Boom Stereo Microscope + 144 LED | AmScope | SM-4TX-144A | |
| Helping Hands | A-M Systems | 726200 | |
| Scalpel Blade Holder | Fine Science Tools | 10003-12 | |
| Metal File | Home Depot | 6601 | |
| Ruler | Home Deopt | 202035324 | |
| Curved Hemostats | Fine Science Tools | 130009-12 | |
| Fine Scissors | Fine Science Tools | 14058-09 | |
| Spatula | Fine Science Tools | ||
| Small Screwdriver | Home Depot | 646507 | |
| Magnetic Fixator Retraction System | Fine Science Tools | 18200-04, 18200-01, 18200-05 | |
| Heating Pad | Walgreens | 30294 | |
| Clippers | Walgreens | 277966 | |
| Sharpie | Staples | 125328 | |
| Ring Forceps | Fine Science Tools | 11103-09 | |
| Custom Micropipette Glass Tools (J shape and Straight) - Borosilicate glass | Sutter Instrument | B150-110-10 | |
| Adson Forceps | Fine Science Tools | 11006-12 | |
| Cuffs | |||
| Tubing | Braintree Scientific Inc | MRE-065 | |
| Platinum Iridium Wire | Medwire | 10IR9/49T | |
| Gold Pins | Mill-Max | 1001-0-15-15-30-27-04-0 | |
| Suture Thread | Henry Schein | 100-5797 | |
| 22 G needles | Fisher | 14-815-525 | |
| Paper Tape | Fisher | 03-411-602 | |
| Solder | Home Depot | 327793 | |
| Flux | Home Depot | 300142 | |
| Scalpel Blade, 10 or 15 | Stoelting | 52173-10 | |
| Silastic Laboratory Tubing .51 mm ID x .94 mm OD | Fisher | 508-002 | |
| Headcaps | |||
| Connector Pieces (male) | Omnetics Connector Corporation | A25001-004 | |
| Headcap pieces (female) | Omnetics Connector Corporation | A24001-004 | |
| Teets Dental Acrylic, Liquid and Powder | A-M Systems | 525000, 526000 | |
| 26 Gauge Solid Copper Wire | Staples | 1016882 | |
| Surgery | |||
| Bone Screws | Stoelting+CB33:C61 | 51457 | |
| Scalpel Blades, 10 or 15 | Stoelting | 52173-10 | |
| 1 ml syringes | Fisher | 14-826-261 | |
| 22 G Needles | Fisher | 14-815-525 | |
| 27 G Needles | Fisher | 14-826-48 | |
| 2" x 2" Gauze | Fisher | 22-362-178 | |
| Swabs | Fisher | 19-120-472 | |
| Puppy Pads | PetCo | 1310747 | |
| Kim Wipes | Fisher | 06-666-A | |
| Chamber and Behavioral Setting | |||
| Husky Metal Front Base Cabinet (30WX19DX34H) | Home Depot | 100607961 | |
| Quiet Barrier HD Soundproofing Material (Sheet) (PSA) | soundproofcow.com | 10203041 | |
| Convoluted Acoustic Foam Panel | soundproofcow.com | 10432400 | |
| Isolated Pulse Stimulator Model 2100 | A-M Systems | 720000 | |
| Digital Camera - Logitech Webcam C210 | Logitech | B003LVZO88 | |
| MatLab | Mathworks.com | ||
| Sinometer 10 MHz Single Channel Oscilloscope | Sinometer | CQ5010C | |
| OxyLED T-01 DIY Stick-on Anywhere 4-LED Touch Tap Light | OXYLED | B00GD8OKY0 | |
| 5k ohm potentiomter | Alpha Electronics | B00CTWDHIO | |
| Extech 407730 40-to-130-Decibel Digital Sound Level Meter | Extech Instruments | B000EWY67W | |
| DSCK-C Dual Output, scrambled shocker | Kinder Scientific Co |
References
- Quirk, G. J., Mueller, D. Neural mechanisms of extinction learning and retrieval. Neuropsychopharmacol. 33 (1), 56-72 (1038).
- Milad, M. R., Orr, S. P., Lasko, N. B., Chang, Y., Rauch, S. L., Pitman, R. K. Presence and acquired origin of reduced recall for fear extinction in PTSD: results of a twin study. J Psychiat Res. 42 (7), 515-520 (2008).
- Jovanovic, T., Norrholm, S. D., Blanding, N. Q., Davis, M., Duncan, E., Bradley, B., Ressler, K. J. Impaired fear inhibition is a biomarker of PTSD but not depression. Depress Anxiety. 27 (3), 244-251 (2010).
- Norrholm, S. D., et al. Fear extinction in traumatized civilians with posttraumatic stress disorder: relation to symptom severity. Biol Psychiat. 69 (6), 556-563 (2011).
- Phelps, E. A., LeDoux, J. E. Contributions of the amygdala to emotion processing: from animal models to human behavior. Neuron. 48 (2), 175-187 (2005).
- Pape, H. C., Paré, D. Plastic synaptic networks of the amygdala for the acquisition, expression, and extinction of conditioned fear. Physiol Rev. 90 (2), 419-463 (2010).
- Engineer, N. D., et al. Reversing pathological neural activity using targeted plasticity. Nature. 470 (7332), 101-104 (2011).
- Porter, B. A., et al. Repeatedly pairing vagus nerve stimulation with a movement reorganizes primary motor cortex. Cereb Cortex. 22 (10), 2365-2374 (2012).
- Hays, S. A., et al. Vagus nerve stimulation during rehabilitative training improves functional recovery after intracerebral hemorrhage. Stroke. 45, 3097-3100 (2014).
- Khodaparast, N., et al. Vagus nerve stimulation delivered during motor rehabilitation improves recovery in a rat model of stroke. Neurorehab Neural Re. 28 (7), 698-706 (2014).
- Clark, K. B., Krahl, S. E., Smith, D. C., Jensen, R. A. Post‐training unilateral vagal stimulation enhances retention performance in the rat. Neurobiol Learn Mem. 63 (3), 213-216 (1995).
- Clark, K. B., Smith, D. C., Hassert, D. L., Browning, R. A., Naritoku, D. K., Jensen, R. A. Posttraining electrical stimulation of vagal afferents with concomitant vagal efferent inactivation enhances memory storage processes in the rat. Neurobiol Learn Mem. 70 (3), 364-373 (1998).
- Clark, K. B., Naritoku, D. K., Smith, D. C., Browning, R. A., Jensen, R. A. Enhanced recognition memory following vagus nerve stimulation in human subjects. Nat. Neurosci. 2, 94-98 (1999).
- McGaugh, J. L. amygdala modulates the consolidation of memories of emotionally arousing experiences. Annu Rev Neurosci. 27, 1-28 (2004).
- McGaugh, J. L., Roozendaal, B. Role of adrenal stress hormones in forming lasting memories in the brain. Curr Opin Neurobiol. 12, 205-210 (2002).
- Miyashita, T., Williams, C. L. Epinephrine administration increases neural impulses propagated along the vagus nerve: Role of peripheral beta-adrenergic receptors. Neurobiol Learn Mem. 85 (2), 116-124 (2006).
- Williams, C. L., Men, D., Clayton, E. C., Gold, P. E. Norephinephrine release in the amygdala after systemic injection of epinephrine or escapable footshock: contribution of the nucleus of the solitary tract. Behavioral Neurosci. 112 (6), 1414-1422 (1998).
- Liang, K. C., Juler, R. G., McGaugh, J. L. Modulating effects of post-training epinephrine on memory: involvement of the amygdala noradrenergic system. Brain Res. 368 (1), 125-133 (1986).
- Peña, D. F., Engineer, N. D., McIntyre, C. K. Rapid remission of conditioned fear expression with extinction training paired with vagus nerve stimulation. Biol Psychiat. 73 (11), 1071-1077 (2013).
- Peña, D. F., Childs, J. E., Willett, S., Vital, A., McIntyre, C. K., Kroener, S. Vagus nerve stimulation enhances extinction of conditioned fear and modulates plasticity in the pathway from the ventromedial prefrontal cortex to the amygdala. Front Behav Neurosci. 8 (327), (2014).
- Maren, S. Overtraining does not mitigate contextual fear conditioning deficits produced by neurotoxic lesions of the basolateral amygdala. J Neurosci. 18 (8), 3088-3097 (1998).
- Blanchard, R. J., Blanchard, D. C. Crouching as an index of fear. J Comp Physiol Psych. 67 (3), 370-375 (1969).
- Maroun, M. Stress reverses plasticity in the pathway projecting from the ventromedial prefrontal cortex to the basolateral amygdala. Eur J Neurosci. 24 (10), 2917-2922 (2006).
- Moussawi, K., et al.
- Paintal, A. S. Vagal sensory receptors and their reflex effects. Physiol. Rev. 53 (1), 159-227 (1973).
- Aalbers, M., Vles, J., Klinkenberg, S., Hoogland, G., Majoie, M., Rijkers, K. Animal models for vagus nerve stimulation in epilepsy. Exp Neurol. 230 (2), 167-175 (2011).
- Ricardo, J. A., Koh, E. T. Anatomical evidence of direct projections from the nucleus of the solitary tract to the hypothalamus, amygdala, and other forebrain structures in the rat. Brain Res. 153, 1-26 (1978).
- Takigawa, M., Mogenson, G. J. A study of inputs to antidromically identified neurons of the locus coeruleus. Brain Res. 135 (2), 217-230 (1977).
- Groves, D. A., Bowman, E. M., Brown, V. J. Recordings from the rat locus coeruleus during acute vagal nerve stimulation in the anaesthetised rat. Neurosci Lett. 379 (3), 174-179 (2005).
- Manta, S., Dong, J., Debonnel, G., Blier, P. Enhancement of the function of rat serotonin and norepinephrine neurons by sustained vagus nerve stimulation. J Psychiatr Neurosci. 34 (4), 272-280 (2009).
- Manta, S., El Mansari, M., Debonnel, G., Blier, P. Electrophysiological and neurochemical effects of long-term vagus nerve stimulation on the rat monoaminergic systems. Int J Neuropsychoph. 16 (2), 459-470 (2013).
- Dorr, A. E., Debonnel, G. Effect of vagus nerve stimulation on serotonergic and noradrenergic transmission. J Pharmacol Exp Ther. 318, 890-898 (2006).
- Follesa, P., et al. Vagus nerve stimulation increases norepinephrine concentration and the gene expression of BDNF and bFGF in the rat brain. Brain Res. 1179 (7), 28-34 (2007).
- Biggio, F., et al. Chronic vagus nerve stimulation induces neuronal plasticity in the rat hippocampus. Int J Neuropsychoph. 12 (9), 1209-1221 (1017).
- Nichols, J. A., Nichols, A. R., Smirnakis, S. M., Engineer, N. D., Kilgard, M. P., Atzori, M. Vagus nerve stimulation modulates cortical synchrony and excitability through the activation of muscarinic receptors. Neuroscience. 189, 207-214 (2011).
- Peters, J., Kalivas, P. W., Quirk, G. J. Extinction circuits for fear and addiction overlap in prefrontal cortex. Learn Memory. 16, 279-288 (2009).
- Ji, J., Maren, S. Hippocampal involvement in contextual modulation of fear extinction. Hippocampus. 17 (9), 749-758 (2007).
- Roosevelt, R. W., Smith, D. C., Clough, R. W., Jensen, R. A., Browning, R. A. Increased extracellular concentrations of norepinephrine in cortex and hippocampus following vagus nerve stimulation in the rat. Brain Res. 1119 (1), 124-132 (2006).
- Hassert, D. L., Miyashita, T., Williams, C. L. The effects of peripheral vagal nerve stimulation at a memory-modulating intensity on norepinephrine output in the basolateral amygdala. Behav Neurosci. 118 (1), 79-88 (2004).
- Ura, H., et al. Vagus nerve stimulation induced long-lasting enhancement of synaptic transmission and decreased granule cell discharge in the hippocampal dentate gyrus of urethane-anesthetized rats. Brain Res. 1492, 63-71 (2013).
- Zuo, Y., Smith, D. C., Jensen, R. A. Vagus nerve stimulation potentiates hippocampal LTP in freely-moving rats. Physiol Behav. 90 (4), 583-589 (2007).
- Shen, H., Fuchino, Y., Miyamoto, D., Nomura, H., Matsuki, N. Vagus nerve stimulation enhances perforant path-CA3 synaptic transmission via the activation of β-adrenergic receptors and the locus coeruleus. Int J Neuropsychophl. 15 (4), 523-530 (2012).
- Fibiger, H. C., Mason, S. T. The effects of dorsal bundle injections of 6-hydroxydopamine on avoidance responding in rats. Bitr J Pharmacol. 64 (4), 601-605 (1978).
- Mason, S. T. Fibiger H.C. 6-OHDA lesion of the dorsal noradrenergic bundle alters extinction of passive avoidance. Brain Res. 152, 209-214 (1978).
- McGaugh, J. L. Memory consolidation and the amygdala: a systems perspective. Trends Neurosci. 25 (9), 456-461 (2002).
- LaLumiere, R. T., Niehoff, K. E., Kalivas, P. W. The infralimbic cortex regulates the consolidation of extinction after cocaine self-administration. Learn Memory. 17, 168-175 (2010).
- Mueller, D., Cahill, S. P. Noradrenergic modulation of extinction learning and exposure therapy. Behav Brain Res. 208 (1), 1-11 (2010).
- Smith, R. J., Aston-Jones, G. α(2) Adrenergic and imidazoline receptor agonists prevent cue-induced cocaine seeking. Biol Psychiat. 70 (8), 712-719 (2011).
- Buffalari, D. M., Baldwin, C. K., See, R. E. Treatment of cocaine withdrawal anxiety with guanfacine: relationships to cocaine intake and reinstatement of cocaine seeking in rats. Psychopharmacol. (Berl). 223 (2), 179-190 (2012).
- De Ridder, D., Vanneste, S., Engineer, N. D., Kilgard, M. P. Safety and efficacy of vagus nerve stimulation paired with tones for the treatment of tinnitus: a case series). Neuromodulation. 17 (2), 170-179 (2014).
- Hays, S. A., et al. The timing and amount of vagus nerve stimulation during rehabilitative training affect poststroke recovery of forelimb strength. Neuroreport. 25, 676-682 (2014).
