Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Стимуляция блуждающего нерва как инструмент, чтобы побудить пластичность Подготовка актуальным для вымирания обучения

Published: August 21, 2015 doi: 10.3791/53032

Summary

Стимуляция блуждающего нерва (ВНС) появился в качестве инструмента, чтобы вызвать адресную синаптическую пластичность в переднем мозге, чтобы изменить выбор поведения. Этот протокол описывает, как реализовать ВНС содействовать консолидации страха вымирания памяти.

Introduction

Классическая кондиционирования страх обеспечивает широко используется животную модель для изучения биологических основ тревожных расстройств. Во время страх кондиционирования, отвращение раздражитель (безусловный раздражитель, США, например, Footshock) представлена ​​в сочетании с нейтральным стимулом, например, тона и / или контексте (условный раздражитель; CS). Во время страх кондиционирования, ассоциации между CS и США формируются. В конце концов презентация CS одиночку вызывает реакцию страха (условный рефлекс; CR). В страхе исчезновения, CS повторно представлены в отсутствие США, в результате чего CR постепенно уменьшается 1. Таким образом, исчезновение условного страха активный процесс, в котором страшные поведенческие реакции в нейтральных раздражителей ослабляется, когда они больше не прогнозируют отвращение результатов. Вымирание условных реакций требует консолидации новых воспоминаний, которые конкурируют с учеными объединений. Отличительной чертой тревожных расстройств является ИТПМIRED вымирание 2-4. Таким образом, исчезновение условного страха на животных моделях служит важным парадигмы как для тормозного обучения и в качестве модели поведенческой терапии расстройств 5,6 тревожных человека.

Потому что есть тесная между страхом и тревогой человека, он думал, что эти исследования могут дать представление о биологической природе тревожных расстройств, связанных с такими, как посттравматический стресс и поможет разработать стратегии, чтобы лечить их. Важной задачей доклинических исследований является помощь исчезновения обучения и побудить целевую пластичность вымирания схем консолидации исчезновения обучения. Блуждающий нерв стимуляции (ВНС) является минимально инвазивной neuroprosthetic подход, который может быть использован для обеспечения плотно временную и схемы конкретных модуляции областей головного мозга и синапсов, участвующих в текущей задаче. Серия недавних исследований с группой Майкла Kilgard в университете Техаса в ДалласеПоказано, что спаривание ВНС с дискретными сенсорными или моторных раздражителей (например, тон или рычаг тянуть) является весьма эффективным в продвижении корковой пластичности для лечения шума в ушах 7, или для преодоления дефицита моторных следующие инсульта 8-10. Кроме того, не контингент ВНС, что происходит в течение короткого временного окна, узнав же способствует корковой пластичности и усиливает консолидацию памяти у крыс и у человека 11-13.

Учитывая роль блуждающего нерва в парасимпатической пути, это не удивительно, что она может участвовать в модуляции воспоминания и синаптическую пластичность. Высоко эмоциональные события, как правило, производят сильные воспоминания, чем не-эмоциональные воспоминания. Это, вероятно, связано с влиянием стрессовых гормонов на консолидации памяти. Posttraining администрация гормона стресса адреналина повышает консолидации памяти в человека и нечеловеческих животных, но адреналин не проникает через гематоэнцефалический барьер 14, 15 16 обнаружили, что системное введение адреналина увеличивается блуждающим нервом стрельбу, и увеличенные уровни норадреналина в миндалине 17. Системное введение адреналина не способствует консолидации памяти, когда β-адренорецепторов блокируются в миндалине 18 предполагая, что блуждающий нерв играет важную роль в пути, который превращает эмоционально возбуждающих опытом в долгосрочной памяти.

Таким образом, спаривание ВНС обучение имеет потенциал для повышения мозговые изменения, которые поддерживают консолидацию памяти и воздействия условных сигналов при отсутствии подкрепления усиливает консолидацию исчезновения обучения у крыс 19,20. Здесь мы опишем использование ВНС аса инструмент для продвижения корковой пластичности и облегчить вымирание условного реакции страха.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Все процедуры, описанные в этом протоколе осуществляется в соответствии с Руководством по NIH по уходу и использованию лабораторных животных, и они были одобрены уходу и использованию комитета Институциональная животных из Университета Техаса в Далласе в.

1. Строительство ВНС Манжеты

  1. Создать бурового инструмента по отпиливания острый конец иглы 22 G ½.
  2. Запустите Теперь тупой конец 22 ½ G иглы над файлом металла несколько раз, чтобы выровнять его. Удерживая иглу на 45 ° углом к ​​файл и запустить его несколько раз по сравнению с файлом, вращая его. Это приведет к тому металла становятся тоньше и свертывать внутрь. ВНИМАНИЕ: Вставьте кончик скальпеля в срез иглы и поверните вниз с некоторой силой, чтобы развернуть металла.
  3. Используйте увеличительное бинокль, для оставшихся шагов в разделе 1.
  4. Использование скальпеля (10 или 15 лезвие) сократить 4 мм сегменты труб.
  5. Поместите один 4 мм сегмент наднебольшой сверло или другой инструмент в форме аналогично. Это держать трубку в месте в то время как манипулируют.
  6. Дрель 4 отверстия в насосно-компрессорных труб (рис 1А). Отверстия должны сделать четыре точки 2 мм на 2 мм квадрат и должны быть чистыми, без шероховатостей.
    Примечание: буровой инструмент должен быть заточка (шаг 1.2) каждые 2 или 3 отверстия. Сложность этой стадии почти наверняка из-за бурового инструмента, который не достаточно острым.
  7. С трубки еще на буровом долоте, использовать скальпель, чтобы вырезать трубки по длине между отверстиями так, что два отверстия в конечном итоге по обе стороны разреза (Фиг.1В).
  8. Использование швейную иглу и шовный нить, пройти шов через отверстия, чтобы создать оснастку для окончательного размещения манжеты вокруг блуждающего нерва. Начнем с иглой внутри манжеты и передать его через одно из отверстий, а затем вернуться через соседний отверстие с внешней стороны (рис 1С). Свяжите thread вместе ~ 2 см от пластика, так что трубки и нити сделать треугольник. Разрешить ~ 8 см нити после узел и обрезать. Повторите процесс для отверстия на противоположной стороне разреза. Трубка готов к проводной.
  9. Подготовьте провода для манжет.
    1. Вырезать платины иридий провод в 70 сегментах мм.
    2. Использование лучших наконечник для ювелирной горелки, создать острый пламя с синим центром, который, как изысканный, насколько это возможно, и использовать его, чтобы лишить ~ 1 см пластиковым покрытием из проволоки. Нанесите синий центр пламени раздели конце провода, чтобы создать маленький мяч. Нанесите синий центр пламени до нескольких точек раздели части предохранитель семь прядей вместе. Провод в этих местах появятся чудить.
    3. На противоположном конце проволоки, применить синий центр пламени до конца, чтобы создать маленький шарик. Минимизировать зачистки пластика на этом конце.
  10. Разводка манжету (рис 1D).
    ПРИМЕЧАНИЕ: StePS В разделе 1.10 должно быть сделано под увеличительным бинокль.
    1. Лента манжеты вниз, используя нити так, что она ориентирована с разрезом работает в горизонтальном положении. Потяните темы плотно, так что манжета распахнул, а затем лента вниз темы.
    2. Возьмитесь за сжатой конец раздели стороны подготовленного провода с # 5 пинцетом и протолкнуть в правом нижнем отверстии. Потяните щипцы из отверстия, оставляя конец провода в середине манжеты.
    3. Повторное понять сжатой конец оголенного провода (в настоящее время в середине манжеты) и толкать ее через отверстие верхнем правом. Потяните щипцы из отверстия, оставляя провод прошло полностью через манжеты и свободно на верхней стороне манжеты.
    4. Re-схватить сжатой конец оголенного провода (сейчас вне манжеты на верхней стороне) и вставьте его обратно через правом верхнем отверстие с внутренней стороны. Продолжайте делать так, пока провод не надежно на месте: испытание, дергая на противоположном конце провода.
      ПРИМЕЧАНИЕ:Во время этого процесса важно, чтобы дифференцировать зачищенные / изолированный части проволоки. Провод, который, в конечном счете расположен в '' корыто манжеты должны быть удалены, но все ниже нижних отверстий (за пределами манжеты на нижней части) должны быть изолированы. Это гарантирует доставку тока только блуждающего нерва.
    5. Возьмитесь сжатой конец изолированной стороне и толкать ее через отверстие нижней правой с внутренней стороны манжеты, петли вокруг один раз.
    6. Повторите этапы 1.10.2 1.10.5 - на левой стороне манжеты так, чтобы два провода в конечном итоге прикреплены к трубке, один на правой стороне и один на левой стороне.
    7. Поместите золотую булавку в руку руку помощи с отверстием вверх. Заполните отверстие с потоком.
    8. Припой изолированный конец провода (теперь прикреплен к манжете) в выводе.
    9. Разрешить припоя остыть, а затем расплавить его еще раз. Это обеспечивает хорошее соединение между концом провода и INside пальца. Применить больше припой, если это необходимо. Повторите для второй провод.
    10. С выводами работает справа, отметьте верх манжеты с постоянным маркером. Также отмечают золотую булавку, прикрепленную к верхней свинца.

2. Строительство Headcap для ВНС ввода Сайта

  1. Вырезать 30 мм сегменты 26 AWG медного провода. Полоса небольшую часть на каждом конце.
  2. Вырезать узкий конец от сыпучих золотые булавки и припаять зачищенный конец провода к срез золотого штифт. Создайте два провода / контактов соединения для каждого требуемого входного сайте. Поместите коннектор в руках и помогают припой проволоки конец проволоки / контактный соединения к каждому из двух флюсовых зубов разъема (рис 2G).
  3. Марк один из проводов с шулером. Во время операции, положение имплантата с маркированным проводом ростральнее безымянной проволоки.

3. ВНС хирургии

  1. Создание пользовательских стеклянные инструменты для обработки vaguс нерва во время операции.
    1. Используйте боросиликатного стекла, чтобы вытащить микропипетку так, что она имеет длинные конические наконечник. Если нет пипетки съемник отсутствует, разбить стекло, чтобы создать длинный край.
    2. Держите Неклиновидная конец пипетки с плотной тканью (чтобы предотвратить ожоги) и нажмите коническую / сломанный конец в гладкую огнестойкой поверхности при применении синим пламенем от ювелирного факел с коническим концом. Стекло будет изгибаться, как это запрессованы в поверхность. Применить пламя до тех пор, крючок или J форм формы.
  2. ВНС хирургические процедуры
    1. Сбор и стерилизовать все инструменты. Подготовка санитарных, хирургическое площадь с подогревом.
    2. Обезболить животное кетамином / ксилазина (85 мг / кг, 5 мг / кг, внутрибрюшинно). Оценить глубину анестезии плоскости мониторинга вокализации животного и тянущей рефлексы в ответ на носок и / или хвоста щипать.
    3. Бритье верхней части головы и левой стороны шеи животного. Защитите глаза животного с шахтерааль масло или глазная мазь. Применить йода очистительного раствора марлей, а затем алкоголя марлей к бритыми областях. Повторить один раз.
    4. Вводят 0,05 мл marcaine подкожно в верхней части головы и позволяют болюса разогнать при размещении животное в стереотаксической инструмента.
    5. Используйте скальпель, чтобы сделать разрез в коже на черепе, чтобы разоблачить как лямбда и брегмы. Приготовьте путь для манжеты с помощью тупых щипцы для туннелирования подкожно от разреза на левую сторону в передней части уха к левой стороне шеи.
    6. Потяните разрез сайт с открытым кровоостанавливающих. Использование ватные тампоны, применять перекись водорода для открытой черепа, чтобы удалить оставшиеся ткани.
    7. Использование скальпеля, пробурить две неглубокие отверстия стартера в черепе, чтобы разместить анкерные болты. Они должны быть размещены достаточно далеко друг от друга, чтобы места для имплантата, но не слишком близко к окружающим тканям. Избегайте размещения винтов непосредственно на линии.
      1. С применением насилияPS и отвертку, водить костного винта в оба отверстия. Винты должны быть герметичными в отверстиях, с крышками 2 - 3 мм выше поверхности черепа, чтобы места для акриловой заполнить под и вокруг винтов.
    8. Заполните пространство под, вокруг и между винтами с небольшим количеством акрила, избегая окружающие ткани. Затем поместить большее количество акриловой в середине черепа между двумя винтами.
    9. Захватите имплантат, так отмечен провод ориентированных Ростральные к безымянной проволоки и быстро разместить имплантат в акрила, заботясь, чтобы не получить акрил в контакты золота, застежка области, или входной сайта на вершине. После того, как позиционируется позволяют не устанавливать ~ 5 мин до высыхания. Это также может быть сделано с помощью руку стереотаксической поддержки. Заполните каких-либо трещин или разрывов между имплантатом и череп с низкой вязкостью смеси акрила. Дать высохнуть.
    10. Используйте увеличительное бинокль, для оставшихся шагов в разделе 3.2.
    11. Удалить ее животное из стереотаксического инструмента. Поместите животное на своей правой стороне, вращая ее в сторону брюшной положении.
    12. Сделайте небольшой надрез примерно на левой яремной вены. Кость челюсти и ключицы должна быть примерно на одинаковом расстоянии от разреза. Расширить разрез с помощью тупой диссекции, пока не будет достигнута мышечный слой. В грудино-сосцевидный, грудинно-подъязычный и omohyoid мышцы должны быть видны. Используйте мышцы ретракторы для поддержания сайта открытым.
    13. Продолжить тупой рассекает по естественным борозд между мышцами. Посмотрите на пульсации сонной артерии. Заголовок через мышцу к пульсации покажет сонной артерии. Потяните мышцы обратно с мышечной втягивающим. Оболочка, содержащая сонную артерию также содержит блуждающий нерв. Осторожно тупым рассекают оболочку с ножницами.
    14. Определить блуждающий нерв. Это самый большой нерв в сонной оболочки и, как правило, с животного левой стороне артериино могут быть найдены на любой стороне. Переключитесь на пользовательских инструментов стекла и отделить блуждающий нерв из сонной артерии. Нерв должны быть свободны от любой другой ткани, по крайней мере, 5 мм.
    15. Из разреза на голове, с помощью резьбы на стороне манжеты противоположной проводов, вытащить манжету через предварительно приготовленным подкожной туннель щипцами или небольших кровоостанавливающих. Нажмите его через ткань в месте разреза на шее.
    16. Аккуратно поднимите нерва с использованием стеклянных инструментов и нажать резьбу на стороне манжеты противоположной проводов под нерва. Потяните темы все путем, стараясь не тереть против нерва. Манжета должна быть в непосредственной близости к нерву.
    17. Убедитесь, что манжета ориентированы отмеченной 'ТОП' стороне высшего. Падение нерв в середине манжеты. Теперь нерва должна лежать на обоих проводов в корыто манжеты (рис 2B). Свяжите нити вместе, чтобы закрыть манжету.
    18. На headcap, подключите контакты, подключенные к манжете в контакты золота на входной стимуляции сайте. Подключите отмеченные штифт в золотой нагрудный прикрепленной к самой передней зуба на входе моделирование сайте.
    19. Чтобы убедиться, что манжета правильно стимулирует блуждающий нерв, выполнить прекращение дыхания испытание, подключив стимулятор к входному сайте стимуляции на headcap и работает стимуляции (0,2 мА, 60 Гц, до 10 сек). Дыхание должно кратко остановиться и ЧСС должна снизиться, проверка манжеты функцию.
    20. Безопасный контакты на входе сайте стимуляции с акрилом. Обложка провода и убедитесь, что открытые контакты и провода, не приводят к коротким замыканиям. Используйте акриловые сгладить любые неровности или заполнить любые пробелы. Дать высохнуть.
    21. Шов закрыл оба сайты разреза. Вводите 0,05 мл подкожно marcaine возле шеи разреза. Применить мазь с антибиотиком, чтобы разрез сайтов. При желании, оставить мужской разъем на месте на входной стимуляции сайта наВо избежание повреждения или непроходимость во время процесса заживления.
    22. Отнеситесь с антибиотиком и следовать стандартной послеоперационный уход включая соответствующую обезболивания. Вернуться животных животных жилья объекте после восстановить подвижность. Разрешить 5 дней для восстановления. Для обеспечения максимальной долговечности и функции headcap, дом животных отдельно в течение оставшейся части эксперимента.
      Примечание: Sham-ВНС крыс проходить ту же операцию, однако схема предназначена для короткого на уровне headcap (т.е. headcap имплантируется и блуждающий нерв отделяется от сонной артерии, но не электродов манжеты не размещается вокруг нерв).

4. Слуховые Страх Кондиционер

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот протокол кондиционирования страх более интенсивным, чем большинство, потому что 21 Цель этих экспериментов заключается в повышении вымирания. С мягким страх кондиционирования, которая легко гасится, эффект пол может скрыть это улучшение.

  • Дома животных на 12 ч свет / темнота цикла при свободном доступе к пище и воде. Ручка животных ежедневно в течение восстановления после операции.
  • Настройте кондиционирования и тестирования аппарат, состоящий из оперантного поле размещается в звуковой ослабленных камеры (рис 2С). Оперантный коробка имеет прозрачные пластиковые стенки, 20 х 20 х 20 см, и имеет сетку из нержавеющей стали пол, который соединен с генератором футов ударным нагрузкам. Используйте белый дом-свет, чтобы осветить камеру для записи видео. Используйте 9 кГц, 85 дБ SPL тон как условного раздражителя.
  • Запись поведение с помощью цифровой камеры, расположенной внутри камеры, над оперантного поле. Просмотр и контролировать сессию на компьютере, расположенном за пределами поведения комнату. Сохранить видео для последующего анализа.
  • Протрите камеры с 70% этанола до и после каждой сессии, чтобы устранить обонятельные сигналы.
  • Страх состояние крыс в течение 2 дней (рис 3а). Убедитесь, что крысы несожалению боится тон, представляя 5 тонн (9 кГц, 85 дБ, 30 сек) в первый день. Убедитесь, что уровни морозильные незначительны.
    1. Следуйте начальные представления тон с 8 тон-Footshock (1 сек, 0,5 мА) пар на каждом из 2 дней подряд. Повторите тон Footshock сопряжений снова на второй день. Вары Интер-стимул-интервал (ISI) между 2 и 4 мин, в среднем 3 мин для каждого суда. Случайный точку, в которой ударная происходит в течение тона.
  • На третий день, проверить на прочность тон / ударной ассоциации. Играть 4 тона с ISI 3, 4 или 5 мин (4 мин в среднем) в отсутствие footshocks и записывать замерзания поведение животных во время презентации тон и в межсессионный период, стимулирования интервалов как меры условной реакции страха (CFR),.
  • На 4-й день, начинают обучение с экстинкции ВНС или Шам ВНС.
    1. Подключите крыс в стимулятора, вставив штекеры от stimulatoг во входной стимуляции сайте. Место животных в камере (Фигура 2А, 2В). Установите стимулятор до 0,4 мА, 500 мкс ширина импульса на 30 Гц. Установка стимуляции общей продолжительностью 30,15 сек, начиная 150 мс до начала тона. Играть животным 4 тона (как в шаге 4.6) и пару каждый тон презентации с ВНС или Шам ВНС.
  • Периодически проверяйте электрическую целостность манжеты и ввода сайта с помощью осциллографа.
    1. Подключите животное, как нормальный и разделить вывод из стимулятора к осциллографа.
    2. Установите диапазон на экране осциллографа как -20 до +20 V V и запустить стимуляцию. Форма сигнала 30 Гц стимуляции должна быть видна на экране осциллографа. Стимуляции, превышающие 10 V в размере указывают на высокую сопротивление и неправильно функционирующего манжеты или соединения на входе стимуляция сайта.
  • Для оценки влияния ВНС на вымирание обучения запустить второй тест CFR (как в шаге 4.6)на день 5. Запись время, проведенное во время замораживания тон выступлений и сравнить с исходным замораживания записанной во время первого испытания CFR (шаг 4.6).
  • Проанализируйте видео, используя независимый наблюдатель, который слеп к условиям лечения. Измерьте время, затраченное замерзания тон выступлений с использованием секундомера. Замораживание определяется как полной неподвижности, в течение которого крысы проявляет учащенное дыхание, опущенной головой, и распространять лапы 22. Анализ поведения замерзания может быть разделена на две фазы: во тона презентации и в течение интервала между стимула.
  • 5. В Vivo записи вызвала потенциалов поля

    Примечание: Этот шаг не является обязательным. Вызванные потенциалы поля (ЭБП) записываются 24 часа после испытаний по восстановлению (день 5) изофлурановой-наркозом крыс, установленных в стереотаксической аппарат, следующих стандартных процедур 23,24.

    1. Сбор и стерилизовать все инструменты.
    2. Вызвать анестезии с изофлуран (5% в 100% кислорода, расход 1л / мин) в прозрачной пластиковой камере. Оценить глубину анестезии плоскости мониторинга вокализации животного и тянущей рефлексы в ответ на носок и / или хвоста щипать. Используйте минеральное масло или мазь для глаз, чтобы защитить глаза.
    3. Вводите 0,05 мл подкожно marcaine на верхней части головы и позволяют болюсное разойтись. Используйте скальпель и кровоостанавливающих удалить headcap из черепа. Используйте как можно меньше силы, как это возможно, чтобы избежать затемнения брегмы.
    4. Место животное в стереотаксической инструмента. Используйте скальпель, чтобы расширить разрез, чтобы выставить как лямбда и брегмы. Поддержание обезболивающий самолет с изофлуран (3% в 100% кислорода, расход 1 л / мин) через головная часть.
    5. Просверлите отверстия в над infralimbic префронтальной коре (IL) и базолатеральную миндалины (BLA) черепа. Опустите стекло микроэлектродов (2М KCl; 1-2 МОм сопротивления) в BLA (D / V: 7.2, / P: 2.7, M / L: 4.9 из темени) и стимулирующимионный электрод в области IL средней префронтальной коры (D / V: 4,6, / Р: 3,0 М / л: 0,7 от темени) (фиг.4А).
    6. Стимулировать IL вызвать ЭБП в BLA. Данные, приведенные на рисунке 4 был приобретен со следующими настройками: стимуляция импульса 0,3 мсек, используя интенсивность стимуляции, что соответствовало 40% от минимальной силы тока, что вызвало максимальный отклик поля (на основе ввода-вывода кривой, определенной до Коллекция исходных данных), выступил каждые 15 сек.
    7. Сбор исходных данных для минимум 10 - 15 минут до индукции синаптической пластичности.
      Примечание: Этот протокол используется, чтобы вызвать синаптическую пластичность будет меняться в зависимости от требований экспериментов и должны быть тщательно подобраны каждого экспериментатора. Данные на рисунке 4C показывает изменения в EFP следующей 3 очередей 100 импульсов на частоте 50 Гц (2 сек), с 20 сек взаимосвязанных взрыв интервалы при минимальном силы тока, которые вызываютD максимальной реакции поле.
    8. Измерить амплитуду EFP как разность между средним мс окна 5 до стимуляции артефакт и среднего окна 5 мс около 20 - 25 мс после стимуляции артефакт, соответствующий отрицательному пику потенциала поля. Нормализация данных в исходном уровне и установить среднем 10 мин базовой 100%. Используйте усредненные EFP амплитуды другого периода 10 мин после индукции пластичности (например, 40 - 50 мин после индукции) для оценки долгосрочных изменений в амплитуде EFP.
    9. После окончания записи обезглавить наркозом животное и извлечь мозг. Подготовка ткани для гистологического подтверждения размещения электродов.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    В этом разделе приведены примеры результатов, которые могут быть получены с помощью ВНС в сочетании с вымиранию обучения, чтобы уменьшить выражение условной реакции страха у крыс. Для Дни 1 и 2 (слуховой Страх кондиционирования), крысы обучались на слуховой задачи страх кондиционирования, в которых были footshocks паре с тоном. На 3-й день (Pre Лечение тест), тоны были представлены в отсутствие footshocks для измерения уровня замораживания и вывести приобретение отклика кондиционером страх. На 4-й день (обработка) крысам группы конкретных обучение и лечение вымирания: 4 тон презентации в паре либо с ВНС или мнимого стимуляции или, в расширенном исчезновения группы, 20 тон выступлений с имитацией стимуляции. Уровни морозильные снова были протестированы на 5-й день в ответ на 4 презентаций в одиночку (CS после теста Лечение) (ср сроки на рисунке 3А). Животные, которые получали ограниченное число (4) неармированных воздействия на СОnditioned тон на этапе тушения показать только небольшое снижение в кондиционированной страха на следующий день восстановительной (рис 3B). В противоположность этому, ВНС-обработанных крыс демонстрируют значительное снижение замораживания после одного сеанса исчезновение обучения (фиг.3В). Степень снижения в кондиционированной страха реакции ВНС-обработанных животных сравнима с таковой в ложной обработке животных, получавших 5 раз больше неармированных воздействия (20 т) при подготовке экстинкции (группа EE на фиг.3В). Использование конкретной экспериментальной установки, описанной выше, ВНС может также способствовать исчезновению в контексте. Как показано на рисунке 3C, ВНС животные также показали снижение поведение замерзания снаружи презентации условного сигнала, предполагая, что их вымирание обучения также обобщается на контексте. Мы также показываем, что спаривание ВНС исчезновения подготовки изменяет metaplasticity в пути betweеп infralimbic коры (IL) и базолатеральную миндалины (BLA) под наркозом животных (рис 4). В страхе кондиционером животных, которые не подвергались исчезновения обучение, краткое разрыва стимуляции (HFS) Ил индуцированного LTD в вызывал локального поля в BLA (рисунок 4). Будь они дали расширенное обучение исчезновения или ВНС в течение одного сеанса исчезновения, это синаптической депрессии было отменено в животных, проявляющих значительную вымирание условного страха; Однако, администрация ВНС во исчезновения способствовали индукцию LTP, а животные в расширенной группы вымирания не показали никаких изменений в ответ на HFS. Этот результат был также наблюдается у животных, которые были ложно стимулированных к вымиранию группы четыре тона. Важно отметить, что только ВНС изменили пластичность в пути между IL и BLA, когда он был доставлен в контексте исчезновения. В отличие от ВНС доставлен неподготовленных животных в их клетках не оказывает никакого влияния на synaptiС пластичность Ил-бла пути (рис 4В).

    Фигура 1
    Рисунок 1. Построение блуждающего нерва манжеты. (А) Размещение 4 мм трубочного на буровом долоте для стабильности, показывающий использование модифицированной иглы для сверления отверстий в трубке. (B) Отверстия были сделаны в трубы, трубки и был сокращен до середины. (С) размещения шва нитью через отверстия в манжете. Следует отметить, что нить проходит через край манжеты. (D) вставки из платины иридия проводов к манжете. Лучшие шоу завершена проводку, нижняя показывает проводки в процессе. (Е, F) завершила манжеты с позолоченными штифтами, прикрепленных к концу провода. См вставить в (F) для масштаба. (G) Показывает Cисследование соответствующей headcap кусок, который прикрепляется к черепу во время операции, описанной в шаге 3. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

    Рисунок 2
    Рисунок 2. стимуляция блуждающего нерва и экспериментальная установка. () Схема настройки, используемого для стимуляции блуждающего нерва (ВНС). Животные подключены к блоку изоляции стимуляции с помощью headcap из которых 2 платиновой проволоки iridum привести подкожно заказ манжеты-электрода, который оборачивается вокруг блуждающего нерва. (Б) Размещение манжеты электрода вокруг блуждающего нерва. Микрофотография хирургического разреза и подвергаются блуждающего нерва перед манжеты электрода зашивается вокруг него. (С) Фотография установки, используемой дляслуховые страх кондиционирования, с животным, подключенного к стимулятора. (Рис редактировался Reference 20). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

    Рисунок 3
    Рисунок 3. ВНС увеличивает вымирание слуховой кондиционирования страха. (А) Экспериментальный график. Дни 1 и 2: Слуховые Страх, Кондиционер, 8 тон (CS) / ударные пар (США) в день. День 3: С кондиционером Страх Тест Предварительно, замораживание измеряется в течение 4 непарных презентаций тон. День 4: Лечение, 3 группы: 4 тон презентации в паре с ВНС, 4 тона презентации в паре с имитацией стимуляции, 20 тон выступлений в паре с имитацией стимуляции (EE). День 5: С кондиционером Страх Тест сообщение, замораживание измеряется в течение 4 непарных презентаций тон (Б). (С) Процент от времени, проведенного замерзания во время интервалов между тон (ITI) на 3-й день (D3, белых полос ) и День 5 (D5) для тех же групп, показанных на Б. ВНС животных также показали снижение поведение замерзания снаружи презентации условного сигнала. (* Р <0,05, ошибка бары представляют стандартное отклонение от среднего). (Рис редактировался Reference 20). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.


    Рисунок 4. ВНС изменяет metaplasticity в пути ИЛ-бла. () Представитель стимуляция и запись сайты в IL и BLA и представительств следов ввода-вывода кривой потенциалов поля, записанных в BLA следующей стимуляции IL. (В ) синаптической пластичности в пути ИЛ-бла в ответ на короткий стимуляции разрыва в 4 группах крыс. Вверху справа: в страхе кондиционером крыс краткий всплеск стимуляция IL вызывает LTD в BLA. Посередине слева: крысы, получившие подготовку исчезновения 4 тона с мнимой стимуляции также показывают, LTD. Внизу слева: крысы, получившие подготовку расширенный исчезновения с мнимой стимуляции не показывают изменения, или восстановление LTD, которая была индуцированного в страхе кондиционером только группы и обман экспериментальной группе. Средний направо: у крыс, получавших ВНС в течение одного добinction сессия, синаптической силы дополнительно усиливается, что приводит к LTP. Внизу справа: ВНС доставлен в клетку не вызывает никаких изменений в пластичности. Сокращения: IL, infralimbic коры; PL, прелимбальной мозга; БЛА, базолатеральный ядро ​​миндалевидного тела, Лос-Анджелесе, латерального ядра миндалевидного тела; CE, центральное ядро ​​миндалевидного тела. (* Р <0,05, ошибка бары представляют стандартное отклонение от среднего). (Рис редактировался Reference 20). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

    Рисунок 5
    Рисунок 5. Упрощенная схема мозгового ствола иннервации по блуждающего нерва и второй или более высоких прогнозов порядка. Благодаря косвенной модуляции моноаминных ядер в стволе мозга, в том числе голубого пятна (LC) и шва Nucleя (ДРН), блуждающий нерв может модулировать важных компонентов схемы тушения, которые включают в префронтальной коре (PFC), миндалины (Amyg), гиппокамп (Хипп) и прилежащем ядре (NAC). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть крупная версия этой фигуры.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    Мы представляем здесь протокол, который используется для облегчения вымирание условного страха во время одного сеанса воздействия условного киев 19 и модулировать пластичность в пути между infralimbic коры и миндалины базолатеральную, которые могут опосредовать вымирание обучения 20. Важным шагом для успеха этого протокола является собственно поставка ВНС во исчезновения обучения. Таким образом, особое внимание должно быть уделено строительству манжеты электродов и размещения манжеты вокруг блуждающего нерва. В процессе строительства манжеты электрода важно убедиться, что подвергается часть проводов в нужном месте. Аналогичным образом, во время операции, специальные меры должны быть сделаны, чтобы поместить манжету в нужном положении и закрепить его достаточно на месте, так, что цепь между манжетой и стимулятора остается неизменным в течение всего эксперимента. Правильная работа манжеты должна бе проверяется после операции (как указано в пункте 3.2.20) и снова после тестирования поведения (как указано в пункте 4.8).

    Механизмы, с помощью которого ВНС модулирует активность в центральной нервной системе, полностью не поняты. Шейки блуждающий нерв состоит из афферентных сенсорных и моторных волокон эфферентных примерно в соотношении 4 к 1, соответственно 25. Вагусная афферентов сигналы реле в ядро солитарного тракта (НТС), который затем проекты parabrachial ядро, гипоталамус, таламус, миндалевидное тело и гиппокамп, 26,27. Важно отметить, что моноаминовые ядер в стволе мозга, голубое пятно (LC) и ядра шва, получают прямые и / или косвенные проекции из НТС (рисунок 5). Таким образом, ВНС может модулировать кортикальной пластичности и памяти через синергетическое действие нескольких нейромодуляторов. Предлагаемые эффекты, связанные с стимуляции блуждающего нерва включают изменение норадреналина (NE) выпуска проекциями из НТС вLC, повышенные уровни ингибиторной ГАМК, и ингибирование аномальной активности коры при активации ретикулярной системы 28,29,30. Важную роль для ацетилхолина, серотонина, и мозгового нейротрофического фактора, также было показано 31-35. Для модуляции страха воспоминаний и исчезновения в целом, последствия ВНС по выпуску передатчика в префронтальной коре (PFC), миндалина, гиппокамп и, скорее всего, будет особенно актуально 36,37. Острая ВНС увеличивает норэпинефрина и серотонина-релиз, в обоих медиальной PFC 33,38 и 39,30 миндалины. Острая ВНС также повышает уровень норадреналина 38 и повышает синаптическую передачу в гиппокампе 40-42. Норэпинефрина ранее было показано, участвует в модуляции экспрессии страха. Поражения NE прогнозов от LC до переднего мозга ухудшает вымирание активного избегания, не изменяя приобретение или удержание оригИнал обучения 43,44. Консолидация условного страха зависит от активации β-адренорецепторов в BLA 43, и несколько отчетов предложить роль для обоих α- и β-адренорецепторов в медиальной префронтальной коре в консолидации памяти как лекарственно и страх-экстинкции обучения 46-49. Таким образом, при сопряжении исчезновения обучение с ВНС, в ВНС-индуцированного выхода нейромодуляторов как NE или 5-HT появляется, чтобы облегчить синаптическую пластичность, которая является результатом обучения в одиночку, что приводит к повышенной консолидации исчезновения.

    Основным преимуществом ВНС заключается в его временной и пространственной специфичности. В отличие от системного или даже местного применения препарата, которые часто имеют медленное начало и офсетной действий, ВНС может быть выборочно в паре с конкретным поведением, чтобы облегчить синаптическую пластичность в этих активных сетей, которые регулируют поведение интерес. Мы описываем здесь протокол ВНС, который использует параметры также используются в клинике для обработкнт эпилепсии у человека (0,4 мА, 500 мкс длительность импульса на 30 Гц, стимулирование цикл 30 сек на 5 мин и в выключенном состоянии). Микродиализа эксперименты показывают, что ВНС с помощью этих параметров приводит к длительной, примерно 2-кратное увеличение NE выпуска в миндалине 39. Этот большой и относительно медленный рост NE может объяснить, почему ВНС в паре с вымиранию обучения, в отличие от длительного обучения исчезновения сам по себе, также способствовали вымиранию замирания за пределами презентации условного раздражителя (intertrial интервала). Потому что в наших экспериментах животные подвергались исчезновения обучение в том же контексте, что и слуховой кондиционирования страха, снижение замораживания поведение во время ITI указывает, что ВНС способствовало обобщение исчезновения обучения в контексте.

    Тем не менее, несмотря на потенциально долгосрочные последствия на NE-релизе, эффекты ВНС на поведение или синаптической пластичности только очевидным, когда они в паре жIth конкретного поведения. Применение ВНС крысам в их homecages вскоре после исчезновения страх обучения не способствует исчезновению 20, а так же, ВНС применяется за пределами конкретного поведенческого контекста не изменяют синаптическую пластичность в Ил-бла пути (ср Фиг.3С). С другой стороны, даже краткие приложения ВНС (например, 0,8 мА в поезде 15 импульсов, мкс 100 ширины импульса на 30 Гц для 500 мс) вызывают конкретные и долгосрочные изменения в сенсорных или моторных сетей, когда они будут доставлены контингент с постоянной поведения.

    Основополагающей статье группы Майкла Kilgard в 7, показал, что временно точным спаривание ВНС с презентацией одного тона приводит к пластичности в слуховой коре карте частоты тона. Эти эффекты уже используются в клинике для обратного патологического пластичность в слуховой коре для лечения шума в ушах 50. Так жеПовторное спаривание ВНС с двигательной было показано, реорганизовать двигателя кору 8, и это целевой пластичность является очень эффективным в восстановлении функции в различных животных моделях инсульта 9,10.

    Однако, задержка ВНС доставлен 2 часа после реабилитационных тренировок или несколько раз больших количеств ВНС в результате сравнительно меньше, чем улучшение точно приурочен ВНС 51. Таким образом, будущие исследования должны оптимизировать как временные и количество ВНС, чтобы максимизировать терапевтические преимущества. Наши результаты показывают, что ВНС, который клинически одобрен для лечения туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью эпилепсии и лечения резистентной депрессии, могут быть использованы в качестве дополнительной терапии к экспозиционной терапии, потому что он модулирует обучения конкретных пластичность для усиления эффекта воздействия на вымирание кондиционером страх отвечать на запросы.

    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

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Quirk, G. J., Mueller, D. Neural mechanisms of extinction learning and retrieval. Neuropsychopharmacol. 33 (1), 56-72 (1038).
    2. 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).
    3. 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).
    4. 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).
    5. 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).
    6. 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).
    7. Engineer, N. D., et al. Reversing pathological neural activity using targeted plasticity. Nature. 470 (7332), 101-104 (2011).
    8. Porter, B. A., et al. Repeatedly pairing vagus nerve stimulation with a movement reorganizes primary motor cortex. Cereb Cortex. 22 (10), 2365-2374 (2012).
    9. Hays, S. A., et al. Vagus nerve stimulation during rehabilitative training improves functional recovery after intracerebral hemorrhage. Stroke. 45, 3097-3100 (2014).
    10. 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).
    11. 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).
    12. 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).
    13. 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).
    14. McGaugh, J. L. amygdala modulates the consolidation of memories of emotionally arousing experiences. Annu Rev Neurosci. 27, 1-28 (2004).
    15. McGaugh, J. L., Roozendaal, B. Role of adrenal stress hormones in forming lasting memories in the brain. Curr Opin Neurobiol. 12, 205-210 (2002).
    16. 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).
    17. 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).
    18. 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).
    19. 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).
    20. 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).
    21. 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).
    22. Blanchard, R. J., Blanchard, D. C. Crouching as an index of fear. J Comp Physiol Psych. 67 (3), 370-375 (1969).
    23. 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).
    24. Moussawi, K., et al. N-Acetylcysteine reverses cocaine-induced metaplasticity. Nat Neurosci. 12, 182-189 (2009).
    25. Paintal, A. S. Vagal sensory receptors and their reflex effects. Physiol. Rev. 53 (1), 159-227 (1973).
    26. 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).
    27. 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).
    28. Takigawa, M., Mogenson, G. J. A study of inputs to antidromically identified neurons of the locus coeruleus. Brain Res. 135 (2), 217-230 (1977).
    29. 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).
    30. 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).
    31. 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).
    32. Dorr, A. E., Debonnel, G. Effect of vagus nerve stimulation on serotonergic and noradrenergic transmission. J Pharmacol Exp Ther. 318, 890-898 (2006).
    33. 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).
    34. Biggio, F., et al. Chronic vagus nerve stimulation induces neuronal plasticity in the rat hippocampus. Int J Neuropsychoph. 12 (9), 1209-1221 (1017).
    35. 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).
    36. Peters, J., Kalivas, P. W., Quirk, G. J. Extinction circuits for fear and addiction overlap in prefrontal cortex. Learn Memory. 16, 279-288 (2009).
    37. Ji, J., Maren, S. Hippocampal involvement in contextual modulation of fear extinction. Hippocampus. 17 (9), 749-758 (2007).
    38. 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).
    39. 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).
    40. 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).
    41. 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).
    42. 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).
    43. 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).
    44. 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).
    45. McGaugh, J. L. Memory consolidation and the amygdala: a systems perspective. Trends Neurosci. 25 (9), 456-461 (2002).
    46. 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).
    47. Mueller, D., Cahill, S. P. Noradrenergic modulation of extinction learning and exposure therapy. Behav Brain Res. 208 (1), 1-11 (2010).
    48. 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).
    49. 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).
    50. 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).
    51. 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).

    Tags

    Поведение выпуск 102 неврология поведение стимуляция блуждающего нерва страх кондиционирования беспокойство вымирание обучения синаптической пластичности миндалина префронтальной коры
    Стимуляция блуждающего нерва как инструмент, чтобы побудить пластичность Подготовка актуальным для вымирания обучения
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Childs, J. E., Alvarez-Dieppa, A.More

    Childs, J. E., Alvarez-Dieppa, A. C., McIntyre, C. K., Kroener, S. Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning. J. Vis. Exp. (102), e53032, doi:10.3791/53032 (2015).

    Less
    Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
    View Video

    Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

    Waiting X
    Simple Hit Counter