Waiting
Login processing...

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

Behavior

פחד משופרת מתח למידה, מודל מכרסמים חזקים של הפרעה פוסט-טראומטית

Published: October 13, 2018 doi: 10.3791/58306

Summary

כאן נתאר את המתודולוגיה מפורט נדרשים לערוך ניסויים למידה (SEFL) משופרת מתח פחד, דגם פרה של הפרעה פוסט-טראומטית, חולדות ועכברים. המודל מנצל היבטים של פחד פבלוביות מיזוג קפוא כמו אינדקס של פחד משופרת בחולדות.

Abstract

פחד התנהגויות חשובים להישרדות, אך רמות גבוהות פרופורציה של פחד יכול להגביר את הפגיעות לפיתוח הפרעות פסיכיאטריות כגון הפרעה פוסט-טראומטית (PTSD). כדי להבין את המנגנונים הביולוגיים של פחד dysregulation של PTSD, חשוב להתחיל עם מודל בעלי חיים חוקית של ההפרעה. פרוטוקול זה מתאר את המתודולוגיה נדרשים לערוך ניסויים למידה (SEFL) משופרת מתח פחד, דגם פרה של PTSD, חולדות ועכברים. SEFL פותחה כדי לסכם PTSD, כולל רגישות עולה לטווח ארוך של לימוד פחד הנגרם על ידי הלחץ חריפה היבטים קריטיים. SEFL שימושים היבטי פבלוביות פחד מיזוג אבל מייצר תגובת פחד sensitized ברור וחזק בהרבה תגובות פחד מותנה נורמלי. הניתוח טראומה כרוך הצבת מכרסם תא מיזוג וניהול 15 זעזועים unsignaled באופן אקראי מבוזר מעל 90 דקות (לניסויים עכברוש; לניסויים העכבר, 10 unsignaled משמשים זעזועים בצורה אקראית מבוזרת מעל 60 דקות) . ביום 2, מכרסמים ממוקמים ברומן מיזוג ההקשר שבו הם מקבלים הלם יחיד; לאחר מכן, ביום 3 הם להציב בחזרה באותו ההקשר גם על יום 2, נבדקו שינויים קפואים רמות. מכרסמים שקיבלו בעבר התצוגה טראומה משופרת רמות של הקפאת ביום הבדיקה בהשוואה לאלו שלא התקבל ללא זעזועים ביום הראשון. לפיכך, עם מודל זה, חוויה מאוד מלחיצה יחיד (הטראומה) מייצר פחד קיצוני של הגירויים שמשויכת לאירוע טראומטי.

Introduction

הפחד הוא התנהגות קריטיים להישרדות, המאפשרת ליחידים לזהות ולהגיב לאיומים. עם זאת, תגובות פחד מוגזם יכול לתרום להתפתחות של הפרעות פסיכיאטריות כגון הפרעה פוסט-טראומטית (PTSD). מאפיין אחד של PTSD הוא מענה מוגזם לחצים מתון, במיוחד אלה מזכירים את הטראומה המקורית, ונטייה לפתח פחדים חדשים1,2. במעבדה, פחד נמדדת לעתים קרובות באמצעות הקפאת התנהגות, אשר הוא אינדקס ethologically חוקי ואמין של פחד3,של בני אדם, מכרסמים-4. אמנם ידוע כי PTSD כולל dysregulation של הבעת פחד משופרת ופחד, יש חוסר חזקים מודלים חייתיים של PTSD אמינה לוכד תגובה זו פחד מוגבר לגירוי יחסית לא מזיק.

פרוטוקול זה מספק את המתודולוגיה מפורט נדרשים לערוך ניסויים למידה (SEFL) משופרת מתח פחד, אמין וחזק פרה מודל של PTSD, חולדות ועכברים. SEFL מנצל היבטי פבלוביות פחד מיזוג, ובכל זאת הוא מייצר תגובות נפרדות מיזוג פחד רגיל, recapitulates את הפחד משופרת טראומטית הבאים שנצפתה PTSD מטופלים5,6. במודל זה, חוויה מאוד מלחיצה יחיד (המכונה כאן כמו טראומה) שמוביל שנמשך שינויים התנהגותיים, כולל פחד קיצוני של גירויים שמשויכת לאירוע טראומטי, חרדה מוגברת, גדל להבהיל תגובתיות, שונה glucocorticoid איתות7,8. התכונה העיקרית של SEFL היא כי החשיפה הבאה יותר מלחיץ טראומטי (סדרת זעזועים unsignaled) בהקשר ברורים, חיות להציג מענה פחד מוגזם מתון יותר מלחיץ (למשל., הלם יחיד) בהקשר אחר. חשוב לציין, האפקט SEFL ואינו ההכללה מההקשר טראומה בהקשר הרומן או רגישות מוגברת הלם5. במודל שלנו, אנו מנצלים בכוונה הליכים להפחית כל הכללה כדי הקשר חדשניים כגון תחבורה, ריח, רשת רצפת דפוס פעולה ברור. לכן, בניגוד מיזוג פחד רגיל, SEFL הוא תהליך לשיוך שמוביל הלמידה פחד חדש שקשור פרופורציה רמזים סביבתיים הקשורים ישירות עם החוויה הטראומטית. עבודה נרחב מראה כי טיפול 90 דקות אחד המכיל 15 לא צפויים זעזועים חולדות (או מושב בודד 60 דקות, המכיל 10 לא צפויים זעזועים בעכברים) המניע של רגישות עולה לטווח ארוך של פחד מיזוג יחד עם חרדה מוגברת, dysregulation בקצב השעון הביולוגי של corticosterone הבזליים. לעומת זאת, טרום חשיפה יחיד footshock אינו מייצר SEFL9. יתר על כן, SEFL יכול להיות מנוצל באופן אמין אצל חולדות ועכברים.

ומכאן, המודל SEFL של PTSD הוא כלי רב עוצמה עבור בודק את המנגנונים הביולוגיים המעורבים פתופסיולוגיה PTSD. באמצעות SEFL, חוקרים יכולים לבחון כיצד חשיפה לטראומה יכולות להשפיע על הלמידה פחד העתיד. בנוסף, מודל זה יכול להיות שימושי עבור חוקרים מנגנונים תאית ומולקולרית ספציפי זה עשויים להיות מעורבים בוויסות הבעת פחד משופרת כפי שנצפה ב- PTSD.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. נושאים

  1. חולדות
    1. סדר חולדות מגיעים כאשר הם כ 90 ימים הישן ובו שכנו-יחיד בכלובים עכבר רגיל.
      הערה: דיור אחת, כיוון שלעתים דיור קבוצה מייצרת השתנות בשל האינטראקציות בין חיות בכלוב בבית, במיוחד בעקבות חשיפה ללחץ. SEFL הוכח בחולדות זכר ונקבה ב לונג-אוונס וחולדות Dawley ספראג, בחולדות צעיר בן 19 ימים7,10.
    2. באופן אקראי להקצות חיות לפחות שני תנאים: טראומה (n = 8), אין טראומה (n = 8) (ראו ראו. et al. 5 תנאים בקרה נוספים).
  2. עכברים
    1. סדר עכברים להגיע כאשר הם כ 60 ימים הישן ובו שכנו-יחיד בכלובים עכבר רגיל. יחיד-בית העכברים לפחות 4 שבועות לפני הטראומה, כמו גם לאורך כל משך הניסוי.
    2. באופן אקראי להקצות חיות לפחות שני תנאים: טראומה (n = 8), אין טראומה (n = 8).

2. ציוד התקנה

  1. להגדיר קבוצה אחת של פחד-מיזוג צ'יימברס לשמש בהקשר A, קבוצה שנייה של פחד-מיזוג צ'יימברס לשמש בהקשר B (ראה טבלת חומרים). למקם כל חדר הפחד-מיזוג בתוך תא attenuating-קול כדי למנוע חדירה של רעש מבחוץ (ראה טבלת חומרים).
    1. ודא כי שיטת מאיר התאים עם האור הנראה (כגון אור הלבן תקורה) נוכח הצ'יימברס הגשה בהקשר של (ראה טבלת חומרים).
    2. להבטיח כי פתרונות שונים זמינים לנקות את החדרים בין כל חיה לספק ריחות שונים אחד (למשל., ניקוי פתרון ו- 1% חומצה אצטית מדוללת).
      הערה: זה קריטי כי ריחות הנוצרים על-ידי חיה להיות בוטלו11.
    3. מקום מוסיף פלסטיק ההקשר B כדי להבדיל את הפריסה הפנימית של שני ההקשרים. מומלץ להוסיף משולש שחור פרספקס. לחלופין, להשתמש סדין פלסטיק לבן כדי ליצור קיר מעוקל האחורי (ראה טבלת חומרים).
    4. מניחים רשת רצפת בפחד כל מיזוג קאמרית למסירה footshock, באמצעות תבנית רשת שונים של הקשר כל להבדיל קומה מרקם בין הקשרים (ראה טבלת חומרים).
      הערה: דפוסים ברורים מספיק רשת לכלול רשתות שטוח (ברים כל מסודרים מישור אופקי בודד), התנודד רשתות (ברים מסודרים שני מטוסים ההיסט האופקי), לסירוגין רשתות (ברים מסודרים במישור אופקי בודד אבל שונות קטרים).
    5. במקום מחבתות מתכת נקייה מתחת בכל קומה רשת כדי לאסוף את הגללים. ריח סירים עם הפתרון ניקוי (ראה טבלת חומרים).
  2. לספק תזמון מדויק footshock המסירה משרעת בכל הקשר.
    1. לחבר של מחולל זעזועים, מערבל מסוגלת לגרום 1 mA או זעזועים משרעת נמוכה בכל קומה רשת למסירה footshock (ראה טבלה חומרים).
      הערה: גנרטורים הלם של scramblers צריך להיות ממוקם מחוץ הצליל attenuating קאמרית, עם הכבלים המחברים את הגנרטורים ואת מערבל הקומות רשת באמצעות פתחי הצליל attenuating קאמרית. זה ימנע נזק בשל לעיסה, ניקוי פתרון, וכו '.
    2. השתמש multimeter כדי לבדוק את הזרם שנשלחה על-ידי הלם על-ידי הצבת כל בדיקה על הבר שונים של רשת רצפת ולאשר משרעת הלם הרצוי מופק (ראה טבלת חומרים).
    3. ודא כי שיטה לשליטה את התזמון ואת משרעת של הלם משלוח (למשל, תוכנות מחשב) זמין (ראה טבלת חומרים).
  3. ודא כי שיטת הקלטת וידאו כל חיה במהלך כל מפגש ניסיוני זמין (ראה טבלת חומרים).
    הערה: זה יהיה הכרחי להקליט 1) כאשר התאים מוארים על ידי האור הנראה והן 2) כאשר התאים הינם כהה. האחרון יכול להתבצע גם באמצעות מצלמת ראיית לילה או מאירה ו הקלטה הצ'יימברס החשוך באמצעות אור אינפרא-אדום או אינפרא אדום.
  4. ודא כי שיטה ייחודית של הובלת בעלי חיים מן ביבר ההקשר ב' זמין עוד להבדיל בין שני ההקשרים.
    הערה: בעוד שיטות כמו אמבטיה פלסטיק שחור (38 x 30 x 24 ס מ) מחולק ארבעה תאים או כלובים נקי ריק כבר השתמשו בהצלחה, כל קופסה תחבורה אחרים יהיה מובדל מן הכלוב הבית יכול לשמש.

3. SEFL נוהל חולדות ועכברים

  1. להתמודד עם מכרסמים כל מדי יום על-ידי בעדינות להוציאם ממעגל homecage כל 60-90 שניות לפחות 7 ימים לפני תחילת ההליך SEFL.
  2. 1 יום של ההליך SEFL, במקום נושאים רקע A, איפה הם יקבלו הלחץ טראומטי.
    1. לשדך את ההקשר של ערכה אחת של רשת רצפת (למשל., שטוח רשתות), להאיר את החדרים עם האור הנראה.
    2. השתמש multimeter כדי לבדוק את הזרם שנשלחה על-ידי הלם על-ידי הצבת כל בדיקה על הבר שונים של רשת רצפת ולאשר משרעת הלם הרצוי הוא מיוצר.
      הערה: נזק או קורוזיה של הסורגים יכול לגרום במשלוח הלם חלש או לא אחידה. נוזלים כולל שתן לגעת הרשת לאורך הקיר עלולה להשפיע לרעה גם הלם משלוח.
    3. לנקות את החדר קירות ודלתות, לרסס את הסירים מתחת לרצפות רשת עם פתרון אחד (למשל., מדולל ניקוי פתרון).
      הערה: זה נחוץ למנוע ריחות מהחיות הקודם.
    4. תחבורה חיות מכל ביבר לחדר ניסיוני בכלובים שלהם הביתה הניח על העגלה בעלת המקום בנפרד לתוך חדרי מיזוג פחד. רק להחזיר את אחד עגול שווה של חיות (שנקבע על ידי המספר של פחד מיזוג צ'יימברס) לחדר ניסוי בכל פעם.
      הערה: כדי להימנע מבלבל בשל סדר או תזמון, כל סיבוב צריך להכיל חיות הטראומה והן ללא תנאים טראומה.
    5. לניסויים עכברוש, השתמש מחולל זעזועים scramblers כדי לספק footshocks 1-s, 1-mA 15 באופן אקראי הציג מעל 90 דקות (ממוצע של ISI = 6 דקות) דרך סורגי רשת התאים המכיל נושאים במצב טראומה. לחשוף את הפקדים טראומה אין כדי באותו ההקשר במשך 90 דקות ללא משלוח הלם.
    6. לניסויים העכבר, השתמש מחולל זעזועים scramblers כדי לספק footshocks 1-s, 1-mA 10 באקראי הציג מעל 60 דקות (ממוצע של ISI = 6 דקות) לאורך הקומות רשת של התאים המכיל נושאים במצב טראומה. לחשוף את הפקדים טראומה אין כדי באותו ההקשר עבור 60 דקות ללא משלוח הלם.
    7. לאחר 90 דקות (עכבר ניסויים) או 60 דקות (עכבר ניסויים), לחזור כל בעלי החיים homecages שלהם ולחזור מיד ביבר.
  3. ביום 2 של ההליך SEFL, להעריך את הפחד להקשר טראומה במידת הצורך.
    1. להגדיר את הקשר A כפי שנעשה ב- 1 יום.
    2. תחבורה החיות לחדר ניסוי בכלובים שלהם הביתה כמו על 1 יום.
    3. מקום חיות בהקשר A 8 דקות ללא זעזועים משלוח ווידאו לתעד את ההתנהגות במהלך כל ההפעלה.
    4. לאחר 8 דקות, לחזור כל בעלי החיים homecages שלהם ולחזור מיד ביבר.
  4. יום 3 של ההליך SEFL, לחשוף את כל הנושאים את הלחץ מתון ההקשר ב'...
    הערה: הליך זה יכולים להתרחש בכל מקום מ- 24 שעות עד 90 ימים לאחר הלחץ טראומטי9.
    1. לשדך את ההקשר B קבוצה שונה של רשת רצפת לבין אלו להשתמש בהקשר A (למשל, מתחלפים או מעד רשת רצפת), שחור או לבן משולש מעוקל מוסיף פרספקס. נדלקת התאים עם האור הנראה; למרות, אור אינפרא-אדום או אינפרא אדום ניתן להשתמש לפי הצורך.
    2. השתמש multimeter כדי לבדוק את הזרם שנשלחה על-ידי הלם על-ידי הצבת כל בדיקה על הבר שונים של רשת רצפת ולאשר משרעת הלם הרצוי הוא מיוצר. השתמש multimeter כדי לבדוק את הזרם שנשלחה על-ידי הלם על-ידי הצבת כל בדיקה על הבר שונים של רשת רצפת ולאשר משרעת הלם הרצוי הוא מיוצר.
      הערה: נזק או קורוזיה של הסורגים יכול לגרום במשלוח הלם חלש או לא אחידה. נוזלים כולל שתן לגעת הרשת לאורך הקיר עלולה להשפיע לרעה גם הלם משלוח.
    3. לנקות את החדרים, לרסס את הסירים מתחת לרצפות רשת עם הפתרון לא רגיל בהקשר A (למשל., 1% חומצת חומץ).
    4. תחבורה חיות מכל ביבר לחדר ניסיוני בשיטת נבדל בשיטת משמש בהקשר של (למשל, אמבטיה פלסטיק שחור) ולמקם אותם בנפרד לתוך פחד מיזוג צ'יימברס. רק להחזיר את אחד. הסיבוב שווה של חיות לחדר ניסוי במועד (שנקבע על ידי המספר של פחד מיזוג צ'יימברס).
    5. לחשוף את כל החיות הלחץ מתון (יפורט בהמשך), הקלטת וידאו קפוא, פעילות במהלך ההפעלה.
      1. לאחר תקופה 180-s בסיסית, לספק יחידה 1-s, 1-mA footshock (עכברים) או של יחיד 2-s, 1-mA footshock (עכברים) כל בעלי החיים.
        הערה: ודא כי במהלך תקופת 180-s בסיסית הקפאה לא יעלה על 5%12.
      2. להסיר את כל החיות 30 שניות לאחר הלידה הלם ולחזור מיד ביבר.
  5. ביום הרביעי של ההליך SEFL, בדוק את הפחד ההקשר הלחץ מתון.
    1. להגדיר את הקשר B כפי שנעשה היום 3.
    2. תחבורה חיות מכל ביבר לחדר ניסיוני בעוד באותה ההעברה כפי שנעשה היום 3.
    3. המקום חיות ההקשר ב' 8 דקות ללא זעזועים משלוח ווידאו פלילי קופא לאורך המפגש.
    4. להסיר את כל החיות לאחר 8 דקות ולחזור מיד ביבר.

4. ניתוח נתונים

  1. מדד הפחד במהלך המפגשים ניסיוני מוקלט באמצעות קפוא, מוגדרים כמו חוסר תנועה כל פרט זה הנדרש עבור הנשימה.
    הערה: קיפאון הוא הבקיע בדייקנות מפליאה על ידי מלך השערים אדם עיוור, אך ישנם מספר תוכניות אוטומטיות המבצעות טוב. עם זאת, כל המערכות אוטומטיות חייב להיות המכויל משקיף האנושי להיות מדויק13.
    1. ניקוד קפוא בעבודת יד, יש נסיינית עיוור תנאים ניסיוני מתבונן הנושא כל 4 שניות לאורך כל תקופת זמן של ריבית3. ב כל תצפית, לסווג את הנושא "הקפאה" או "לא הקפאה". להשוות את מספר התצפיות מקפיא המספר הכולל של תצפיות כדי לקבוע על הקפאת אחוז הזמן המושקע.
    2. לשימוש ניתוח וידאו אוטומטית כדי להבקיע הקפאה, תחילה ודא כי התוצאות של ניתוח וידאו אוטומטית להתאים התוצאות המתקבלות מן הניקוד יד, כמו ניקוד קופא באופן משמעותי שונה מניתוח אוטומטי יכול לייצר תוצאות לא מדויקות.
      הערה: חולדה או עכבר לא היה שזיעזע צריך להראות קפוא בין 0 ל- 5%, ואילו ערכים גבוהים יותר מציע המסכן וכיול של הציוד
  2. השתמש באחת מהשיטות שתוארו לעיל כדי למדוד את הפחד במהלך פרקי זמן של עניין (יפורט בהמשך).
    1. למדוד את הפחד רקע טראומה כמו אחוז הזמן קפוא על פני המושב כולו 8-מין מבחן ביום 2.
    2. למדוד הכללה של פחד מן ההקשר טראומה להקשר הלחץ מתון כמו אחוז הזמן קופא בתקופה 3-מין בסיסית הקשר B-3 יום לפני הלידה הלם.
      הערה: עבור SEFL, חשוב להבדיל בין ההקשרים מספיק טוב, כך שלא קיים הכללה משמעותי.
    3. מדד הפחד מיד לאחר ההלם על יום 3 אחוז משך הזמן בילה קפוא במהלך תקופת 30-s שאחרי ההלם.
    4. למדוד את הפחד ההקשר הלחץ מתון זמן מבוזבז אחוז ברחבי המושב כולו 8-מין מבחן ביום הרביעי.
  3. למדוד תגובתיות הלם על-ידי הסכום, או מהירות, תנועה במהלך תקופת 3-s במהלך, מייד לאחר ההלם על יום 3.
    הערה: ANOVAs מומלץ עבור כל ניתוח נתונים, כמו קבוצות נוספות (למשל., תרופות לטיפול) ניתן להוסיף לפי הצורך.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

תוצאות הבדיקה ההקשר טראומה ביום 2 מוצגים באיור1. בעלי חיים במצב טראומה הראו רמות גבוהות באופן משמעותי להקפאת בהקשר A בהשוואה הפקדים טראומה אין, המציינת את רכישת פחד להקשר טראומה [חולדות: F(1,17) = 23.58, p < 0.01; עכברים: F(1,14) = 666.50, p < 0.0001]. הקפאה במהלך תקופת בסיסית לפני ההלם יחיד בהקשר הרומן על 3 יום מוצג באיור2. הטראומה והן חיות טראומה לא הראו רמות מקפיא מינימלי ולא נבדלים אחד את השני [חולדות: F(1,17) = 3.14, 0.05 > p; עכברים: F(1,14) = 1.70, 0.05 > p]. זה מדגים כי הקשרים A ו- B היו מספיק ברורים כך החיות טראומה לא להכליל מן ההקשר טראומה להקשר הרומן. תגובתיות כדי בולם יחיד על היום השלישי מוצג באיור3. החיות טראומה הראו תגובתיות להלם נמוכה יותר בהשוואה הפקדים טראומה אין [חולדות: F(1,17) = 3.59, p = 0.07; עכברים: F(1,14) = 6.53, p < 0.05]. אפשרות זו מציינת כי הלמידה פחד משופרת שנצפתה החיות טראומה אינה עקב היענות מוגברת ההלם. הקפאה במהלך תקופת 30-s מיד לאחר ההלם יחיד על 3 יום מוצג באיור4. החיות טראומה הראו הקפאה גדולה יותר בהשוואה אין הפקדים טראומה, המציין כי החשיפה של פחד טראומטי גורם הלחץ גדל באופן מיידי בעקבות הלחץ מתון [חולדות: F(1,17) = 7.29, 0.05 < p; עכברים: F(1,14) = 6.10, p < 0.05]. המבחן הקריטי של המודל SEFL הוא מבחן הקשר ביום הרביעי (איור 5). בזמן הבדיקה, החיות טראומה הראו גבוה משמעותית קפוא בהשוואה אין הפקדים טראומה, המציין כי החשיפה של פחד טראומטי גורם הלחץ משופרת ללמוד מתון יותר מלחיץ הבאים [חולדות: F(1,17) = 14.06, p < 0.01; עכברים: F(1,14) = 12.05, p < 0.01].

Figure 1
איור 1: הקפאת בהקשר של יום 2- (א) חולדות במצב טראומה הראה גבוהה קפוא מחולדות במצב טראומה (0.01 < p). (ב) עכברים במצב טראומה הראה גבוהה קפוא מאשר עכברים במצב טראומה (p < 0.0001). קווי שגיאה מייצגים תקן שגיאות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 2
איור 2: בסיסית קפוא הקשר B-3 יום. (א) חולדות הטראומה והן אין טראומה תנאי הציג נמוך הקפאת ו לא היו שונים באופן משמעותי אחד מהשני, במהלך תקופת בסיסית לפני 1 הלם (0.05 > p). (ב) עכברים הטראומה והן ללא תנאים טראומה הציג נמוך קפוא, לא היו שונים באופן משמעותי אחד מהשני, במהלך תקופת בסיסית לפני 1 הלם (0.05 > p). קווי שגיאה מייצגים תקן שגיאות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 3
איור 3: טראומה מקטין תגובתיות הלם על יום 3- (א) חולדות במצב טראומה הראו מגמה לכיוון התנועה ירד במהלך מיד לאחר ההלם יחיד לעומת החולדות לא במצב טראומה (p = 0.07). (ב) עכברים התנאי טראומה הראה התנועה ירד במהלך, מיד לאחר ההלם יחיד לעומת עכברים במצב טראומה (p < 0.05). קווי שגיאה מייצגים תקן שגיאות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 4
איור 4: טראומה מייצרת משופרת לקפוא מיד לאחר ההלם יחיד על יום 3- (א) חולדות במצב טראומה הראה המשופר קפוא בהשוואה לקבוצות אין טראומה (p < 0.05). (ב) עכברים במצב טראומה הראה המשופר קפוא בהשוואה לקבוצות אין טראומה (p < 0.05). קווי שגיאה מייצגים תקן שגיאות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 5
איור 5: טראומה מייצרת משופרת קופאת ההקשר B ביום הרביעי. (א) חולדות במצב טראומה הראה המשופר קפוא בהשוואה לקבוצות אין טראומה (0.01 < p). (ב) עכברים במצב טראומה הראה המשופר קפוא בהשוואה לקבוצות אין טראומה (0.01 < p). קווי שגיאה מייצגים תקן שגיאות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

SEFL הוא מודל התנהגותי חזקים של PTSD זה יכול להיות recapitulated אצל חולדות ועכברים והוא יכול לשמש כדי לחקור את התגובות פחד sensitized המאפיינות PTSD. בעקבות לחץ טראומטי, מכרסמים להראות בתגובת פחד מוגבר בהקשר שונה במובהק רק לאחר שההקשר מזווג עם מתון יותר מלחיץ משרת כתזכורת חוויה טראומטית הקודם. בעקבות לחץ טראומטי מכרסמים באופן לא מפתיע מראים רמות גבוהות של פחד כאשר חזר להקשר טראומטית ביום 2, המציין את הזיכרון הזה טראומטית הוא שלם (איור 1). עם זאת, הם מראים פחד מינימלי הכללה מההקשר טראומטית להקשר הרומן, כמצוין על-ידי הקפאה מינימלי במהלך תקופת בסיסית 3-מין יום 3 (איור 2). אפשרות זו מציינת כי כל שיפור למידה בהקשר הרומן הזה הוא לא פשוט בגלל הכללה מההקשר טראומה. יתר על כן, בעלי חיים חשופים הלחץ טראומטיים אינם מראים תגובתיות מוגברת כדי בולם יחיד על יום 3 (איור 3), המציין כי שיפור הלמידה אינה נובעת ההלם יחיד שנתפס להלן יותר כואב הקודם הלם החשיפה. אנושות, בעלי חיים חשופים הלחץ טראומטי להראות מוגברת מקפיא מיד לאחר ההלם יחיד על היום השלישי (איור 4) והן כאשר חזר להקשר הלם אחד ביום הרביעי (איור 5), המציין מענה פחד משופרת .

ניסויים קודמים גם הראו כי SEFL מייצרת פנוטיפ משופרות כמו חרדה, כמצוין על-ידי חקר ירד במהלך מבחן שדה פתוח8. ההשפעות של ההליך SEFL הוכחו להיות לטווח ארוך, מתמידים במשך לפחות 90 יום לאחר טראומה, עוד ביסוס החוסן של מודל5. מכאן, SEFL הוא כלי רב ערך עבור בודק את המנגנונים הביולוגיים של PTSD.

חשוב לציין כי SEFL הוא לא רק בשל הפחד הכללה או הבעת פחד מוגבר, מאז החוויה הטראומטית חייב לבוא לפני הלחץ מתון כדי להגדיל את הפחד של הקשר לזווג עם הלחץ מתון5. איסור זה מונע את הפרשנות SEFL הנגזר מתוך הבעת פחד משופרת. בנוסף, SEFL לא יכול לפרש כפי הכללה של פחד מן ההקשר טראומה להקשר הרומן כי תוצאות קודמות הראו כי הכחדה של פחד של הזיכרון הטראומטי לא להמתיק5,SEFL14. כמו סימן היכר של PTSD הוא עמידות בפני הכחדה (בצורה של טיפול בחשיפה), זה עוד יותר מחזק את הקשר בין SEFL ו- PTSD15. מניפולציות המייצרים שכחה של ההתניה פחד להקשר טראומה יוצאים גם SEFL מעושה, נוסף המציין SEFL הוא לא בשל הפחד הכללה5,10. בסופו של דבר, בעוד אנו בוחנים בדרך כלל למידה משופרת של פחד הקשרי, הלחץ הלם unsignaled משפר גם פחד השמיעה מיזוג. ממצאים אלה מצביעים על כי SEFL הוא סוג של רגישות עולה יציב הפחד למידה המעגלים.

בעוד SEFL מודל פשוט בעיצוב, היבטים של הפרוטוקול צריך להיות דבקה בקפידה עבור תוצאות עקביות. למשל, חוקרים לנקוט זהירות להשתמש שיטות שונות מאוד של תחבורה עבור הקשר A ו- B ההקשר כדי להפחית בסיסית הכללה. יכול גם לגרום לכשל לעשות הקשרים A ו- B שונה מספיק ברמות גבוהות של הכללה מההקשר A ל- B הקשר לפני הלם, שמסבך פרשנות של התוצאות. גורם נוסף צריך גם לקחת בחשבון זה הזמן שנשארות חיות ההקשר ב' שלאחר ההלם יחיד. כשל להסיר חיות מההקשר זמן קצר לאחר ההלם יחיד יכול לייצר הכחדה של פחד על ההקשר B, וכתוצאה מכך ירידה קפוא במהלך הבחינה הקשר הבאים.

הליך SEFL ניתן להתאים מספר מינים, כפי שמגלה את היכולת שלה לייצר את הפחד sensitized פנוטיפ של עכברים וחולדות. חשוב לציין את הבדלים קלים בפרוטוקול בין עכברים וחולדות; לדוגמה, עכברים דורשים יותר מלחיץ מתון מעט יותר אינטנסיבי (הלם 2-s לעומת הלם 1-s אצל חולדות). זה נחוץ לחשבון על העובדה כי עכברים להראות באופן כללי מקפיא רמות נמוכות יותר מאשר עכברים (ראה איור 5). יתר על כן, חשוב לציין כי פרוטוקולים אלה פותחו בעיקר עבור ארוך-אוונס חולדות ועכברים C57Bl/6. בעוד החוסן של הליך זה מרמז כי זה יכול להיות מותאם עבור זנים שונים של עכברים וחולדות, חשוב לקחת בחשבון הבדלים התנהגותיים בין זנים. לדוגמה, DBA/2 עכברים להראות מיזוג הפחד ירד לעומת עכברים C57Bl/6, ולכן מחייבים פרוטוקול אימונים חזק16. לעומת זאת, חולדות ספראג-Dawley נוטים להראות רמות מקפיא גבוהות יותר מחולדות לונג-אוונס, עשוי לדרוש פרוטוקול אימונים חלשים כדי למנוע תופעות התקרה17. אנו ממליצים על מניפולציה של הנוכחי בין אמא 0.5 ו- 1.5, כפי שהוא דרך יעילה מאוד titrate את עוצמת מיזוג.

לסיכום, ההליך SEFL מייצרת שיפורים התנהגותית ואמין לאורך זמן בלמידה פחד הלוכד את התגובות פחד מוגברת אצל חולים PTSD. SEFL משנה גם אמצעים אחרים של חרדה כולל ירידה בהתנהגות גישוש בדיקת שדה פתוח, תגובתיות להבהיל potentiated, וכן ביטוי הקולטן מוגברת glucocorticoid בלה8. לפיכך, SEFL יכול להיות כלי רב עוצמה להבנת היבטים מסוימים של פנוטיפ PTSD זו.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ד ר Fanselow הוא חבר מועצת המנהלים המייסדות של מעבדות Neurovation.

Acknowledgments

עבודה זו מומן על ידי לאומי המכון של בריאות R01AA026530 (MSF), Staglin מרכז המוח ואת בריאות התנהגותית (MSF), NRSA-F32 MH10721201A1, NARSAD 26612 (AKR) של DGE אכ מ- 1650604 (SG).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Fear Conditioning Chamber for Low Profile Floors Med Associates Inc. VFC-008-LP Fear conditioning chamber
Sound Attenuating Cubicle Med Associates Inc. NIR-022SD Sound-attentuaing cubicle to prevent intrusion of outside noise
NIR/White Light Control Box Med Associates Inc. NIR-100VR Light control box capable of delivering white and near-infrared light
NIR VFC Light Box Med Associates Inc. NIR-100L2 White overhead houselight
Windex Original Glass Cleaner Windex Solution for cleaning and scenting fear conditioning chambers between animals
Acetic acid Fisher Scientific A38-212 Solution for cleaning and scenting fear conditioning chambers between animals
A-Frame Chamber Insert Med Associates Inc. ENV-008-IRT Black Plexiglas triangular insert to differentiate internal layout of Contexts A and B
Curved Wall Insert Med Associates Inc. VFC-008-CWI White plastic sheet to differentiate internal layout of Contexts A and B
Low Profile Contextual Grid Floor with 1/8" Grid Rods for Mouse Med Associates Inc. VFC-005A Flat grid floor for mice
Low Profile Contextual Grid Floor with Alternating 1/8" & 3/16" Grid Rods Mouse Med Associates Inc. VFC-005-S Staggered grid floor for mice
Low Profile Contextual Grid Floor with 1/8" Staggered Grid Rods for Mouse Med Associates Inc. VFC-005A-L Alternating grid floor for mice
Low Profile Contextual Grid Floor with 3/16" Grid Rods for Rat Med Associates Inc. VFC-005 Flat grid floor for rats
Low Profile Contextual Grid Floor with Alternating 3/16" & 3/8" Grid Rods Med Associates Inc. VFC-005-L Alternating grid floor for rats
Low Profile Contextual Grid Floor with 3/16" Staggered Grid Rods for Rat Med Associates Inc. VFC-005-S Staggered grid floor for rats
Metal pans Med Associates Inc. Metal pans to catch droppings underneath grid floors
Standalone Aversive Stimulator/Scrambler Med Associates Inc. ENV-414S Shock generator and scrambler for footshock delivery
Multimeter Fluke 87-5 Tool for measuring footshock amplitude
VideoFreeze Software Med Associates Inc. SOF-843 VideoFreeze software for controlling shock delivery
High Speed Firewire Monochrome Video Camera Med Associates Inc. VID-CAM-MONO-4 Video camera capable of recording in near-infrared light

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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

Tags

התנהגות בעיה 140 הפרעה פוסט טראומטית פחד מתח פחד זיכרון פחד מודל מיזוג חיה
פחד משופרת מתח למידה, מודל מכרסמים חזקים של הפרעה פוסט-טראומטית
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Rajbhandari, A. K., Gonzalez, S. T., More

Rajbhandari, A. K., Gonzalez, S. T., Fanselow, M. S. Stress-Enhanced Fear Learning, a Robust Rodent Model of Post-Traumatic Stress Disorder. J. Vis. Exp. (140), e58306, doi:10.3791/58306 (2018).

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