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Behavior

तनाव बढ़ाकर डर सीखना, पोस्ट के एक मजबूत कुतर मॉडल दर्दनाक तनाव विकार

Published: October 13, 2018 doi: 10.3791/58306
Automatic Translation
1,2, 1,2, 1,2,3
1Department of Psychology, University of California, Los Angeles, 2Staglin Center for Brain and Behavioral Health, University of California, Los Angeles, 3Department of Psychiatry and Biobehavioral Sciences, University of California, Los Angeles

Summary

यहां हम विस्तृत तनाव बढ़ाकर भय सीखने (SEFL) प्रयोगों, पोस्ट के एक नैदानिक मॉडल-दर्दनाक तनाव विकार, दोनों चूहों और चूहों में आचरण करने के लिए आवश्यक पद्धति का वर्णन । मॉडल Pavlovian डर कंडीशनिंग और ठंड कुतर में बढ़ाया डर के एक सूचकांक के रूप में के पहलुओं का इस्तेमाल करता है ।

Abstract

भय व्यवहार अस्तित्व के लिए महत्वपूर्ण हैं, लेकिन ज्यादातर भय के उच्च स्तर ऐसे पोस्ट के रूप में मानसिक विकारों के विकास के लिए जोखिम में वृद्धि कर सकते है दर्दनाक तनाव विकार (पीटीएसडी) । पीटीएसडी में भय dysregulation के जैविक तंत्र को समझने के लिए, यह विकार के एक वैध पशु मॉडल के साथ शुरू करने के लिए महत्वपूर्ण है । यह प्रोटोकॉल तनाव बढ़ाकर डर सीखने (SEFL) प्रयोगों, पीटीएसडी के एक नैदानिक मॉडल, दोनों चूहों और चूहों में आचरण करने के लिए आवश्यक पद्धति का वर्णन करता है । SEFL पीटीएसडी के महत्वपूर्ण पहलुओं दोहराऊंगा करने के लिए विकसित किया गया था, एक तीव्र तनाव की वजह से सीखने डर के दीर्घकालिक संवेदीकरण सहित. SEFL Pavlovian डर कंडीशनिंग के पहलुओं का उपयोग करता है लेकिन एक अलग और मजबूत संवेदनशील डर प्रतिक्रिया सामांय सशर्त डर प्रतिक्रियाओं से कहीं अधिक उत्पादन । आघात प्रक्रिया एक कंडीशनिंग चैंबर में एक मूषक रखने और 15 unsignal्ड झटके के प्रशासन बेतरतीब ढंग से ९० मिनट (चूहे प्रयोगों के लिए) पर वितरित शामिल हैं, माउस प्रयोगों के लिए, 10 unsignal्ड झटके बेतरतीब ढंग से वितरित ६० मिनट से अधिक उपयोग किया जाता है) . 2 दिन पर, कुतर एक उपंयास कंडीशनिंग संदर्भ में रखा जाता है जहां वे एक ही झटके प्राप्त करते हैं; फिर, 3 दिन पर वे वापस एक ही संदर्भ में 2 दिन के रूप में रखा जाता है और ठंड के स्तर में परिवर्तन के लिए परीक्षण किया । कुतर कि पहले आघात से प्राप्त परीक्षण दिन पर ठंड के स्तर में वृद्धि की है कि उन है कि पहले दिन कोई झटके प्राप्त की तुलना में प्रदर्शन किया । इस प्रकार, इस मॉडल के साथ, एक भी अत्यधिक तनावपूर्ण अनुभव (आघात) दर्दनाक घटना के साथ जुड़े उत्तेजनाओं के चरम डर पैदा करता है ।

Introduction

भय अस्तित्व के लिए एक महत्वपूर्ण व्यवहार है, व्यक्तियों को पहचानने और खतरों का जवाब सक्षम करने के लिए । हालांकि, अतिरंजित भय प्रतिक्रियाओं इस तरह के बाद दर्दनाक तनाव विकार (पीटीएसडी) के रूप में मनोरोग विकारों के विकास के लिए योगदान कर सकते हैं । पीटीएसडी की एक विशेषता हल्के तनाव के लिए एक अतिरंजित प्रतिक्रिया है, विशेष रूप से उन मूल आघात की याद ताजा करती है, और एक नई आशंका1,2विकसित करने की प्रवृत्ति । प्रयोगशाला में भय प्रायः जमने वाले व्यवहार के माध्यम से मापा जाता है, जो मनुष्य में भय का विश्वसनीय एवं ethologically मान्य सूचकांक है तथा३,४को कुतर जाता है. हालांकि यह ज्ञात है कि पीटीएसडी भय और बढ़ाया भय अभिव्यक्ति की dysregulation शामिल है, वहां पीटीएसडी के मजबूत पशु मॉडल है कि मज़बूती से एक अपेक्षाकृत अहानिकर उत्तेजना के लिए इस संवर्धित डर प्रतिक्रिया पर कब्जा की कमी है ।

यह प्रोटोकॉल तनाव बढ़ाकर डर सीखने (SEFL) प्रयोगों, पीटीएसडी के एक विश्वसनीय और मजबूत नैदानिक मॉडल, दोनों चूहों और चूहों में आचरण करने के लिए आवश्यक विस्तृत पद्धति प्रदान करता है । SEFL Pavlovian डर कंडीशनिंग के पहलुओं का इस्तेमाल करता है, फिर भी यह सामांय डर कंडीशनिंग से अलग प्रतिक्रियाओं का उत्पादन और recapitulates दर्दनाक तनाव के बाद बढ़ाया डर पीटीएसडी रोगियों में मनाया5,6। इस मॉडल में, एक अत्यधिक तनावपूर्ण अनुभव (यहां आघात के रूप में संदर्भित) दर्दनाक घटना, वृद्धि की चिंता के साथ जुड़े उत्तेजनाओं के चरम डर सहित स्थाई व्यवहार परिवर्तन की ओर जाता है, वृद्धि हुई चौंकाने जेट, और बदल glucocorticoid संकेतन7,8. SEFL की प्रमुख विशेषता यह है कि एक अलग संदर्भ में एक दर्दनाक तनाव (अनसिग्नल्ड झटके की एक श्रृंखला) के लिए जोखिम के बाद, जानवरों के एक हल्के तनाव के लिए एक अतिरंजित डर प्रतिक्रिया दिखाने के लिए (जैसे, एक झटका) एक भिन्न संदर्भ में. महत्वपूर्ण बात यह है कि SEFL प्रभाव सामान्यीकरण के कारण नहीं है आघात संदर्भ से उपंयास संदर्भ या बढ़ सदमे संवेदनशीलता5. हमारे मॉडल में, हम उद्देश्यपूर्ण प्रक्रियाओं है कि ऐसी अलग परिवहन, गंध और ग्रिड मंजिल पैटर्न के रूप में एक उपंयास संदर्भ के लिए किसी भी सामांयीकरण कम का उपयोग । इसलिए, सामांय डर कंडीशनिंग के विपरीत, SEFL एक गैर साहचर्य की प्रक्रिया है कि एक नया डर है कि अधिकतर पर्यावरणीय संकेतों से संबंधित नहीं सीधे दर्दनाक अनुभव के साथ जुड़े है सीखने की ओर जाता है । व्यापक काम से पता चलता है कि एक एकल ९० मिनट चूहों में 15 अप्रत्याशित झटके युक्त सत्र (या एक एकल ६०-10 चूहों में अप्रत्याशित झटके युक्त सत्र) के एक लंबे समय से स्थाई संवेदी उत्प्रेरण के साथ बढ़ चिंता के साथ कंडीशनिंग और बेसल corticosterone के circadian ताल में dysregulation । इसके विपरीत, पूर्व एक एकल footshock के लिए जोखिम SEFL9का उत्पादन नहीं करता है । इसके अलावा, SEFL दोनों चूहों और चूहों में मज़बूती से उपयोग किया जा सकता है ।

इसलिए, पीटीएसडी के SEFL मॉडल जैविक पीटीएसडी pathophysiology में शामिल तंत्र की जांच के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है । SEFL का प्रयोग, शोधकर्ताओं कैसे एक आघात के लिए जोखिम भविष्य डर सीखने को प्रभावित कर सकते है की जांच कर सकते हैं । इसके अलावा, इस मॉडल विशिष्ट सेलुलर और आणविक तंत्र है कि बढ़ाया भय अभिव्यक्ति के रूप में पीटीएसडी में मनाया विनियमन में शामिल किया जा सकता है की जांच के लिए उपयोगी हो सकता है ।

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Protocol

1. विषय

  1. चूहों
    1. आदेश चूहों आने के लिए जब वे लगभग ९० दिन पुराने और एकल मानक चूहे पिंजरों में स्थित हैं ।
      नोट: एकल आवास की सलाह दी जाती है, के रूप में समूह आवास घर पिंजरे में पशुओं के बीच बातचीत के कारण परिवर्तनशीलता पैदा करता है, विशेष रूप से तनाव जोखिम निंनलिखित । SEFL पुरुष और मादा चूहों में प्रदर्शन किया गया है, लंबी में इवांस और Sprague Dawley चूहों, और चूहों में के रूप में युवा के रूप में 19 दिन पुराने7,10.
    2. अनियमित रूप से जानवरों को आवंटित कम से कम दो शर्तों: आघात (n = 8) और कोई आघात (n = 8) (देखें राऊ एट अल । 5 अतिरिक्त नियंत्रण शर्तों के लिए) ।
  2. चूहों
    1. आदेश चूहों आने के लिए जब वे लगभग ६० दिन पुराने और एकल मानक माउस पिंजरों में स्थित हैं । एकल घर के लिए चूहों से कम 4 सप्ताह पहले आघात के रूप में अच्छी तरह के रूप में प्रयोग अवधि के दौरान ।
    2. अनियमित रूप से जानवरों को आवंटित करने के ंयूनतम दो शर्तों: आघात (n = 8) और कोई आघात (n = 8) ।

2. उपकरण सेटअप

  1. एक सेट अप डर के कंडीशनिंग मंडलों के संदर्भ के रूप में सेवा करने के लिए एक और डर के एक दूसरे सेट-कंडीशनिंग मंडलों के संदर्भ बी के रूप में सेवा ( सामग्री तालिकादेखें) । बाहर शोर की घुसपैठ को रोकने के लिए एक ध्वनि क्षीणन कक्ष के अंदर प्रत्येक भय कंडीशनिंग चैंबर प्लेस ( सामग्री तालिकादेखें).
    1. सुनिश्चित करें कि दृश्य प्रकाश (जैसे एक सफेद उपरि घर प्रकाश के रूप में) के साथ कक्षों को रोशन करने की एक विधि संदर्भ के रूप में सेवारत कक्षों में मौजूद है ( सामग्री तालिकादेखें) ।
    2. सुनिश्चित करें कि विभिन्न समाधान प्रत्येक जानवर के बीच कक्षों को साफ करने और प्रत्येक कक्ष के लिए विभिन्न गंध प्रदान करने के लिए उपलब्ध हैं (जैसे, पतला सफाई समाधान और 1% एसिटिक एसिड).
      नोट: यह महत्वपूर्ण है कि पशु जनित गंध11सफाया हो ।
    3. दो संदर्भों के आंतरिक लेआउट में अंतर करने के लिए संदर्भ B में प्लास्टिक आवेषण रखें । एक काले Plexiglas त्रिकोणीय डालने की सिफारिश की है । वैकल्पिक रूप से, एक सफेद प्लास्टिक शीट का उपयोग करने के लिए एक घुमावदार वापस दीवार ( सामग्री तालिकादेखें) बनाएं ।
    4. footshock वितरण के लिए प्रत्येक डर कंडीशनिंग चैंबर में ग्रिड फर्श प्लेस, संदर्भों के बीच फर्श बनावट अंतर करने के लिए प्रत्येक संदर्भ के लिए एक अलग ग्रिड पैटर्न का उपयोग ( सामग्री तालिकादेखें) ।
      नोट: पर्याप्त अलग ग्रिड पैटर्न फ्लैट ग्रिड (सभी सलाखों के एक क्षैतिज विमान में व्यवस्था), चौंका देने वाला ग्रिड (दो ऑफसेट क्षैतिज विमानों में व्यवस्था की सलाखों), और बारी ग्रिड (सलाखों के एक एकल क्षैतिज विमान में व्यवस्थित शामिल है, लेकिन अलग से व्यास).
    5. गोबर इकट्ठा करने के लिए प्रत्येक ग्रिड तल के नीचे साफ धातु पंस रखें । सफाई समाधान के साथ गंध पंस ( सामग्री तालिकादेखें) ।
  2. सटीक समय और प्रत्येक संदर्भ के लिए footshock वितरण के आयाम प्रदान करते हैं ।
    1. एक सदमे जनरेटर और footshock वितरण के लिए प्रत्येक ग्रिड तल के लिए 1 mA या कम आयाम झटके देने में सक्षम scrambler कनेक्ट ( सामग्री तालिकादेखें) ।
      नोट: शॉक जनरेटर और scramblers ध्वनि क्षीणन चैंबर के बाहर स्थित होना चाहिए, केबल जनरेटर और scrambler ध्वनि क्षीणन कक्ष में खुलने के माध्यम से ग्रिड फर्श को जोड़ने के साथ. इससे चबाने, सफाई के समाधान आदिके कारण होने वाले नुकसान को रोका जा सकेगा ।
    2. एक मीटर का उपयोग करने के लिए मौजूदा परीक्षण ग्रिड मंजिल की एक अलग पट्टी पर एक जांच रखकर सदमे जनरेटर द्वारा दिया जा रहा है और पुष्टि है कि वांछित सदमे आयाम का उत्पादन किया है ( सामग्री तालिकादेखें) ।
    3. सुनिश्चित करें कि समय और सदमे वितरण (जैसे, कंप्यूटर सॉफ्टवेयर) के आयाम को नियंत्रित करने के लिए एक विधि उपलब्ध है ( सामग्री तालिकादेखें) ।
  3. सुनिश्चित करें कि प्रत्येक प्रयोगात्मक सत्र के दौरान वीडियो रिकॉर्डिंग प्रत्येक जानवर के लिए एक विधि उपलब्ध है ( सामग्री तालिकादेखें) ।
    नोट: यह दोनों 1 रिकॉर्ड करने के लिए आवश्यक हो जाएगा) जब कक्षों दृश्य प्रकाश और 2 से प्रबुद्ध कर रहे हैं) जब चैंबर अंधेरे हैं. बाद या तो एक रात दृष्टि कैमरा या रोशन और अवरक्त या पास अवरक्त प्रकाश का उपयोग कर अंधेरे कक्षों रिकॉर्डिंग का उपयोग करके पूरा किया जा सकता है ।
  4. यह सुनिश्चित करें कि vivarium से पशुओं के परिवहन का एक विशिष्ट तरीका बी संदर्भ के लिए उपलब्ध है और दोनों संदर्भों में अंतर है ।
    नोट: इस तरह के एक काले प्लास्टिक टब (३८ x 30 x 24 सेमी) चार डिब्बों या साफ खाली पिंजरों में विभाजित सफलतापूर्वक किया गया है, किसी भी अंय परिवहन बॉक्स है कि घर पिंजरे से अलग है इस्तेमाल किया जा सकता है के रूप में जबकि तरीकों ।

3. चूहों और चूहों के लिए SEFL प्रक्रिया

  1. homecage से धीरे से उंहें हटाने और SEFL प्रक्रिया शुरू करने से पहले कम से 7 दिनों के लिए 60-90 सेकंड के लिए प्रत्येक पकड़े द्वारा दैनिक सभी कुतर संभाल ।
  2. SEFL प्रक्रिया के दिन 1 पर, संदर्भ में एक जगह विषयों, जहां वे दर्दनाक तनाव प्राप्त होगा ।
    1. एक ग्रिड फर्श (जैसे, फ्लैट ग्रिड) के एक सेट के साथ संदर्भ सेट और दृश्य प्रकाश के साथ कक्षों रोशन ।
    2. एक मीटर का उपयोग करने के लिए मौजूदा परीक्षण ग्रिड फर्श की एक अलग पट्टी पर रखकर सदमे जनरेटर द्वारा दिया जा रहा है और पुष्टि है कि वांछित सदमे आयाम का उत्पादन किया है ।
      नोट: नुकसान या सलाखों के जंग कमजोर या असमान सदमे वितरण में परिणाम कर सकते हैं । मूत्र दीवार के साथ ग्रिड को छूने सहित तरल पदार्थ भी प्रतिकूल आघात वितरण को प्रभावित कर सकते हैं ।
    3. चैंबर दीवारों और दरवाजों के नीचे पोंछें और एक समाधान (जैसे, पतला सफाई समाधान) के साथ ग्रिड फर्श के नीचे पंस स्प्रे ।
      नोट: यह पिछले जानवरों से गंध को खत्म करने के लिए आवश्यक है ।
    4. vivarium से अपने घर पिंजरों में प्रयोगात्मक कमरे में एक गाड़ी पर रखा और जगह व्यक्तिगत रूप से डर कंडीशनिंग कक्षों में पशुओं के परिवहन । केवल एक समय में प्रयोग कक्ष के लिए (डर कंडीशनिंग चैंबर की संख्या द्वारा निर्धारित) जानवरों के एक दौर की कीमत ले आओ ।
      नोट: आदेश या समय के कारण निराधार से बचने के लिए, प्रत्येक दौर दोनों आघात और कोई आघात की स्थिति में पशुओं को शामिल करना चाहिए ।
    5. चूहे प्रयोगों के लिए, सदमे जनरेटर का उपयोग करें और scramblers उद्धार करने के लिए १५ १-s, 1-mA footshocks बेतरतीब ढंग से ९० मिनट से अधिक प्रस्तुत (औसत आईएसआई = 6 मिनट) ट्रामा हालत विषयों वाले कक्षों के ग्रिड सलाखों के माध्यम से. शॉक डिलीवरी के बिना ९० मिनट के लिए एक ही संदर्भ के लिए कोई आघात नियंत्रण का पर्दाफाश ।
    6. माउस प्रयोगों के लिए, सदमे जनरेटर का उपयोग करें और scramblers उद्धार करने के लिए १० १-s, 1-mA footshocks बेतरतीब ढंग से ६० मिनट पर प्रस्तुत (औसत आईएसआई = 6 मिनट) ट्रॉमा कंडीशन विषयों से युक्त कक्षों के ग्रिड फर्श के माध्यम से. शॉक डिलीवरी के बिना ६० मिनट के लिए एक ही संदर्भ के लिए कोई आघात नियंत्रण का पर्दाफाश ।
    7. ९० मिनट (चूहा प्रयोग) या ६० मिनट (माउस प्रयोग) के बाद, सभी जानवरों को उनके homecages पर वापस लौटें और तुरंत vivarium पर लौटें ।
  3. SEFL प्रक्रिया के दिन 2 पर, ट्रामा संदर्भ के डर का आकलन अगर वांछित ।
    1. 1 दिन के रूप में किए गए प्रसंग को सेट करें ।
    2. 1 दिन के रूप में अपने घर पिंजरों में प्रयोग कमरे में पशुओं के परिवहन ।
    3. संदर्भ में एक 8 मिनट के लिए सदमे वितरण और वीडियो रिकॉर्ड पूरे सत्र के दौरान व्यवहार के बिना जानवरों प्लेस ।
    4. 8 मिनट के बाद, सभी जानवरों को उनके homecages पर वापस लौटें और तुरंत vivarium पर लौटें ।
  4. SEFL प्रक्रिया के 3 दिन पर, संदर्भ बी में हल्के तनाव के लिए सभी विषयों का पर्दाफाश
    नोट: यह प्रक्रिया कहीं भी 24 घंटे से ९० दिन के बाद दर्दनाक stresser9हो सकता है ।
    1. संदर्भ में इस्तेमाल लोगों से ग्रिड फर्श का एक अलग सेट के साथ संदर्भ बी सेट (जैसे, बारी या चौंका देने वाला ग्रिड फर्श) और काले त्रिकोणीय या सफेद घुमावदार Plexiglas आवेषण । दृश्य प्रकाश के साथ कक्षों रोशन मत करो; यद्यपि, अवरक्त या निकट-अवरक्त प्रकाश आवश्यक के रूप में उपयोग किया जा सकता है ।
    2. एक मीटर का उपयोग करने के लिए मौजूदा परीक्षण ग्रिड फर्श की एक अलग पट्टी पर रखकर सदमे जनरेटर द्वारा दिया जा रहा है और पुष्टि है कि वांछित सदमे आयाम का उत्पादन किया है । एक मीटर का उपयोग करने के लिए मौजूदा परीक्षण ग्रिड फर्श की एक अलग पट्टी पर रखकर सदमे जनरेटर द्वारा दिया जा रहा है और पुष्टि है कि वांछित सदमे आयाम का उत्पादन किया है ।
      नोट: नुकसान या सलाखों के जंग कमजोर या असमान सदमे वितरण में परिणाम कर सकते हैं । मूत्र दीवार के साथ ग्रिड को छूने सहित तरल पदार्थ भी प्रतिकूल आघात वितरण को प्रभावित कर सकते हैं ।
    3. कक्षों को पोंछें और समाधान के संदर्भ में इस्तेमाल नहीं के साथ ग्रिड फर्श के नीचे पंस स्प्रे (उदाहरणके लिए, 1% एसिटिक एसिड) ।
    4. vivarium से एक संदर्भ के लिए इस्तेमाल विधि से अलग पद्धति में प्रयोगात्मक कमरे में पशुओं के परिवहन (जैसे, एक काला प्लास्टिक टब) और उंहें व्यक्तिगत रूप से डर कंडीशनिंग चैंबर में जगह है । केवल एक समय में प्रयोग कक्ष के लिए पशुओं के एक दौर की कीमत ले (डर कंडीशनिंग चैंबर की संख्या से निर्धारित) ।
    5. हल्के तनाव के लिए सभी जानवरों का पर्दाफाश (नीचे वर्णित) और वीडियो रिकॉर्ड ठंड और गतिविधि सत्र के दौरान ।
      1. १८०-s आधारभूत अवधि के बाद, या तो एक एकल 1-s, 1-ma footshock (चूहों) या एक एकल 2-s, 1-ma footshock (चूहों) सभी जानवरों के लिए वितरित ।
        नोट: सुनिश्चित करें कि १८०-s आधार रेखा अवधि जमने के दौरान 5%12से अधिक नहीं होना चाहिए ।
      2. सभी जानवरों को निकालें 30 शॉक डिलिवरी के बाद सेकंड और तुरंत vivarium के लिए वापस ।
  5. SEFL प्रक्रिया के 4 दिन पर, परीक्षण हल्के तनाव के संदर्भ में डर लगता है ।
    1. 3 दिन पर किया गया के रूप में संदर्भ B सेट करें ।
    2. vivarium से एक ही परिवहन में प्रायोगिक कमरे में 3 दिन पर किया के रूप में परिवहन जानवरों ।
    3. संदर्भ बी में 8 मिनट के लिए सदमे वितरण और सत्र भर में वीडियो रिकॉर्ड ठंड के बिना जानवरों प्लेस ।
    4. 8 मिनट के बाद सभी जानवरों को हटा दें और तुरंत vivarium पर वापस लौटें ।

4. डेटा विश्लेषण

  1. दर्ज प्रयोगात्मक ठंड का उपयोग कर सत्र के दौरान डर उपाय, जो कि श्वसन के लिए आवश्यक है सिवाय सभी आंदोलन की कमी के रूप में परिभाषित किया ।
    नोट: ठंड एक अंधा मानव स्कोरर द्वारा सबसे सही रन बनाए है, लेकिन वहां कई स्वचालित प्रोग्राम है कि अच्छा प्रदर्शन कर रहे हैं । हालांकि, सभी स्वचालित प्रणालियों एक मानव पर्यवेक्षक के लिए सही13हो पर तुले होना चाहिए ।
    1. हाथ से ठंड स्कोर करने के लिए, एक प्रयोग करने वाली प्रयोगात्मक शर्तों के अंधे है3ब्याज की समय अवधि के दौरान हर 4 सेकंड विषय का निरीक्षण किया । प्रत्येक अवलोकन में, "ठंड" या "नहीं ठंड" के रूप में विषय वर्गीकृत । जमने वाली टिप्पणियों की संख्या का प्रतिशत समय का निर्धारण करने के लिए टिप्पणियों की कुल संख्या की तुलना करें ।
    2. स्वचालित वीडियो विश्लेषण का उपयोग करने के लिए ठंड स्कोर, पहले सत्यापित करें कि स्वचालित वीडियो विश्लेषण से परिणाम हाथ से प्राप्त परिणामों से मेल-स्कोरिंग, स्वचालित विश्लेषण से एक काफी अलग ठंड स्कोर के रूप में गलत परिणाम पैदा कर सकता है ।
      नोट: एक चूहा या माउस है कि कभी नहीं किया गया है झटका 0 और 5% के बीच ठंड दिखाना चाहिए, जबकि उच्च मूल्यों उपकरण के गरीब अंशांकन सुझाव
  2. ब्याज की समय अवधि के दौरान डर को मापने के लिए ऊपर वर्णित विधियों का उपयोग करें (नीचे वर्णित) ।
    1. उपाय के रूप में आघात के संदर्भ में डर प्रतिशत समय पूरे 8 दिन पर ंयूनतम परीक्षण सत्र में ठंड खर्च 2 ।
    2. ट्रामा संदर्भ से भय के सामांयीकरण को मापने के लिए प्रतिशत समय के रूप में हल्के तनाव का संदर्भ 3 दिन पर संदर्भ बी में तीन ंयूनतम आधारभूत अवधि के दौरान ठंड खर्च झटके प्रसव से पहले 3 ।
      नोट: SEFL के लिए, यह महत्वपूर्ण है संदर्भों को अच्छी तरह से इतना अंतर है कि पर्याप्त सामांयीकरण नहीं है ।
    3. उपाय डर तुरंत के रूप में 3 दिन पर सदमे के बाद प्रतिशत समय 30-s अवधि के दौरान ठंड खर्च कि सदमे के बाद ।
    4. उपाय के रूप में हल्के तनाव के संदर्भ के लिए डर प्रतिशत 4 दिन पर पूरे 8 मिनट का परीक्षण सत्र में समय बिताया ।
  3. राशि, या वेग, आंदोलन की 3-s अवधि के दौरान और तुरंत 3 दिन पर सदमे के बाद के द्वारा सदमे जेट उपाय ।
    नोट: ANOVAs सभी डेटा विश्लेषण के लिए सिफारिश कर रहे हैं, अतिरिक्त समूहों के रूप में (जैसे, नशीली दवाओं के उपचार) आवश्यक के रूप में जोड़ा जा सकता है ।

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Representative Results

ट्रामा प्रसंग परीक्षण के परिणाम 2 दिन पर चित्रा 1में दिखाए जाते हैं । ट्रामा हालत में जानवरों के संदर्भ में ठंड के काफी उच्च स्तर दिखाया एक नहीं आघात नियंत्रण की तुलना में, आघात संदर्भ के लिए भय के अधिग्रहण का संकेत [चूहों: एफ(1, 17) = २३.५८, पी < ०.०१; चूहे: एफ(1, 14) = ६६६.५०, पी < ०.०००१] । दिन 3 पर उपंयास संदर्भ में एकल सदमे से पहले आधारभूत अवधि के दौरान ठंड चित्रा 2में दिखाया गया है । दोनों आघात और कोई आघात जानवरों कम ठंड का स्तर है कि एक दूसरे से अलग नहीं किया [चूहों: एफ(1, 17) = ३.१४, पी > ०.०५; चूहे: एफ(1, 14) = १.७०, पी > ०.०५] दिखाया । यह दर्शाता है कि संदर्भों A और B पर्याप्त रूप से अलग थे कि ट्रामा जानवरों के लिए आघात के संदर्भ से उपंयास संदर्भ के लिए सामान्य नहीं था. 3 दिन पर एकल सदमे के लिए जेट चित्रा 3में दिखाया गया है । आघात जानवरों के लिए कोई आघात नियंत्रण की तुलना में कम सदमे प्रतिगतिविधि दिखाया [चूहों: एफ(1, 17) = ३.५९, पी = ०.०७; चूहे: f(1, 14) = ६.५३, p < ०.०५] । यह इंगित करता है कि बढ़ाया डर सीखने आघात जानवरों में मनाया सदमे में वृद्धि की प्रतिक्रिया के कारण नहीं है । 30-s अवधि के दौरान ठंड तुरंत 3 दिन पर एक झटके के बाद चित्रा 4में दिखाया गया है । आघात जानवरों कोई आघात नियंत्रण की तुलना में अधिक से अधिक ठंड दिखाई, यह दर्शाता है कि दर्दनाक तनाव के लिए जोखिम तुरंत हल्के तनाव के बाद डर बढ़ [चूहों: एफ(1, 17) = ७.२९, पी < ०.०५; चूहे: एफ(1, 14) = ६.१०, p < ०.०५]. SEFL मॉडल के महत्वपूर्ण परीक्षण 4 दिन (चित्रा 5) पर संदर्भ परीक्षण है । इस परीक्षण के दौरान, आघात जानवरों कोई आघात नियंत्रण की तुलना में काफी अधिक ठंड से पता चला है, कि दर्दनाक तनाव को बढ़ाकर डर एक बाद हल्के तनाव के लिए सीखने का संकेत [चूहों: एफ(1, 17) = १४.०६, पी < ०.०१; चूहे: F(1, 14) = १२.०५, p < ०.०१].

Figure 1
चित्रा 1:2 दिन पर एक संदर्भ में ठंड । (क) आघात की स्थिति में चूहों में कोई आघात की स्थिति में चूहों की तुलना में अधिक ठंड दिखाई दी (p < ०.०१). (ख) आघात की स्थिति में चूहों ने कोई आघात की स्थिति में चूहों की तुलना में अधिक ठंड दिखाई (p < ०.०००१). त्रुटि पट्टियां मानक त्रुटियां दर्शाती हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्र 2: संदर्भ B में 3 दिन पर आधारभूत ठंड । (क) दोनों आघात और कोई आघात की स्थिति में चूहों कम ठंड प्रदर्शन और आधारभूत अवधि के दौरान एक दूसरे से काफी अलग नहीं थे 1 सदमे से पहले (पी > ०.०५) । (ख) दोनों आघात और कोई आघात की स्थिति में चूहों कम ठंड प्रदर्शन और आधारभूत अवधि के दौरान एक दूसरे से काफी अलग नहीं थे 1 सदमे (पी > ०.०५) । त्रुटि पट्टियां मानक त्रुटियां दर्शाती हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्रा 3: आघात 3 दिन पर सदमे जेट कम हो जाती है । (क) आघात की स्थिति में चूहों के दौरान कम आंदोलन की ओर एक प्रवृत्ति दिखाई दी और तुरंत कोई आघात की स्थिति में चूहों की तुलना में एक झटके के बाद (पी = ०.०७). (ख) आघात की स्थिति में चूहों के दौरान कम आंदोलन दिखाया और तुरंत कोई आघात की स्थिति में चूहों की तुलना में एक झटके के बाद (p < ०.०५). त्रुटि पट्टियां मानक त्रुटियां दर्शाती हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 4
चित्रा 4: आघात बढ़ाकर ठंड तुरंत उत्पादन 3 दिन पर एकल सदमे के बाद । (क) आघात की स्थिति में चूहों ने कोई आघात समूहों (p < ०.०५) की तुलना में काफी बढ़ाया ठंड का पता चला. (ख) आघात की स्थिति में चूहों ने कोई आघात समूहों की तुलना में काफी बढ़ाया ठंड दिखाया (p < ०.०५) । त्रुटि पट्टियां मानक त्रुटियां दर्शाती हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 5
चित्रा 5: आघात 4 दिन पर संदर्भ बी में बढ़ाया ठंड पैदा करता है । (क) आघात की स्थिति में चूहों ने कोई आघात समूहों (p < ०.०१) की तुलना में काफी बढ़ाया ठंड का पता चला. (ख) आघात की स्थिति में चूहों ने कोई आघात समूहों की तुलना में काफी बढ़ाया ठंड दिखाया (p < ०.०१) । त्रुटि पट्टियां मानक त्रुटियां दर्शाती हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

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Discussion

SEFL पीटीएसडी के एक मजबूत व्यवहार मॉडल है कि चूहों और चूहों दोनों में recapitulated जा सकता है और संवेदनशील डर प्रतिक्रियाओं कि पीटीएसडी विशेषताएं अध्ययन किया जा सकता है । दर्दनाक तनाव के बाद, कुतर एक स्पष्ट रूप से अलग संदर्भ में एक बढ़ा भय प्रतिक्रिया दिखाने के बाद ही उस संदर्भ एक हल्के तनाव है कि एक पिछले दर्दनाक अनुभव की एक अनुस्मारक के रूप में कार्य करता है के साथ बनती है । दर्दनाक तनाव कुतर के बाद आश्चर्य की बात है जब 2 दिन पर दर्दनाक तनाव के संदर्भ में लौटे डर के उच्च स्तर दिखाने के लिए, यह दर्शाता है कि दर्दनाक तनाव के लिए स्मृति बरकरार है (चित्रा 1) । हालांकि, वे एक उपंयास संदर्भ के लिए दर्दनाक तनाव के संदर्भ से ंयूनतम डर सामांयीकरण दिखाने के लिए, के रूप में 3 दिन 3 पर ंयूनतम आधारभूत अवधि के दौरान ंयूनतम ठंड से संकेत (चित्रा 2) । यह इंगित करता है कि इस उपंयास के संदर्भ में किसी भी सीखने की वृद्धि बस आघात संदर्भ से सामांयीकरण के कारण नहीं है । इसके अलावा, पशु दर्दनाक तनाव को उजागर 3 दिन (चित्रा 3) पर एक आघात करने के लिए वृद्धि की गतिविधि नहीं दिखा है, यह दर्शाता है कि सीखने की वृद्धि के कारण एक सदमे के रूप में अधिक दर्दनाक निंनलिखित माना जा रहा है नहीं है पिछले शॉक एक्सपोजर. गंभीर, दर्दनाक तनाव दिखाने के लिए पशुओं के संपर्क में वृद्धि हुई ठंड दोनों तुरंत 3 दिन (चित्रा 4) पर एक आघात के बाद और जब 4 दिन (चित्रा 5) पर एकल सदमे संदर्भ में लौटे, एक बढ़ाया डर प्रतिक्रिया का संकेत .

पूर्व प्रयोगों से यह भी पता चला है कि SEFL phenotype की तरह एक बढ़ाया चिंता का उत्पादन, के रूप में खुले मैदान8परीक्षण के दौरान कम अन्वेषण द्वारा संकेत दिया । SEFL प्रक्रिया के प्रभाव को लंबे समय तक चलने के लिए दिखाया गया है, आघात के बाद कम से ९० दिनों के लिए बनाए रखने, आगे मॉडल5की मजबूती की स्थापना । इसलिए, SEFL पीटीएसडी के जैविक तंत्र की जांच के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है ।

यह ध्यान दें कि SEFL केवल डर सामांयीकरण या वृद्धि की आशंका अभिव्यक्ति के कारण नहीं है महत्वपूर्ण है, के बाद से दर्दनाक अनुभव हल्के तनाव से पहले आना चाहिए के लिए हल्के तनाव5के साथ युग्मित संदर्भ के डर को बढ़ाने के लिए । यह precludes व्याख्या है कि SEFL बढ़ाया भय अभिव्यक्ति से निकलता है । इसके अलावा, SEFL एक उपंयास संदर्भ के लिए आघात के संदर्भ से भय के सामांयीकरण के रूप में नहीं समझा जा सकता है क्योंकि पिछले परिणाम बताते है कि दर्दनाक स्मृति के डर से विलुप्त SEFL5,14के कम नहीं है । पीटीएसडी की एक बानगी के रूप में विलुप्त होने के लिए प्रतिरोध है (जोखिम चिकित्सा के रूप में), यह आगे SEFL और पीटीएसडी15के बीच की कड़ी को मजबूत । इसके अलावा, जोड़तोड़ है कि आघात के संदर्भ में भय कंडीशनिंग के भूलने उत्पादन SEFL अप्रभावित छोड़, आगे का संकेत है कि SEFL सामांयीकरण5,10डर के कारण नहीं है । अंत में, जब तक हम आम तौर पर संदर्भित डर के बढ़ाया सीखने की जांच, unsignal सदमे तनाव भी श्रवण भय कंडीशनिंग बढ़ाता है । इन निष्कर्षों से संकेत मिलता है कि SEFL डर सीखने सर्किट में स्थिर संवेदीकरण का एक रूप है ।

जबकि SEFL मॉडल डिजाइन में सरल है, प्रोटोकॉल के पहलुओं को सावधानी से सुसंगत परिणाम के लिए पालन करने की आवश्यकता है । उदाहरण के लिए, शोधकर्ताओं को सावधानी रखना चाहिए संदर्भ के लिए परिवहन के बहुत अलग तरीकों का उपयोग एक और संदर्भ बी आधारभूत सामांयीकरण को कम करने के लिए । संदर्भों एक और बी पर्याप्त रूप से अलग भी सामांयीकरण के उच्च स्तर में संदर्भ से एक संदर्भ बी करने के लिए सदमे से पहले, परिणाम की उलझी व्याख्या के परिणाम कर सकते है करने के लिए विफलता । एक और पहलू है कि यह भी ध्यान में रखा जाना चाहिए समय है कि जानवरों के संदर्भ में एक सदमे के बाद बी रहते है । संदर्भ से पशुओं को हटाने के लिए शीघ्र ही विफलता के बाद एक झटका संदर्भ बी को डर के विलुप्त होने का उत्पादन कर सकते हैं, बाद में संदर्भ परीक्षण के दौरान कम ठंड में जिसके परिणामस्वरूप ।

SEFL प्रक्रिया कई प्रजातियों के लिए अनुकूलित किया जा सकता है, के रूप में अपने दोनों चूहों और चूहों में संवेदनशील डर phenotype उत्पादन करने की क्षमता द्वारा प्रदर्शित । यह चूहों और चूहों के बीच प्रोटोकॉल में मामूली मतभेद नोट करने के लिए महत्वपूर्ण है; उदाहरण के लिए, चूहों एक थोड़ा और अधिक तीव्र हल्के तनाव की आवश्यकता (एक 2-s सदमे की तुलना में एक 1-s सदमे चूहों में). इस तथ्य के लिए खाते में आवश्यक है कि चूहों सामांय में चूहों से कम ठंड स्तर दिखाने के लिए ( चित्रा 5देखें) । इसके अलावा, यह महत्वपूर्ण है ध्यान दें कि इन प्रोटोकॉल मुख्य रूप से लंबे समय के लिए विकसित किया गया इवांस चूहों और C57Bl/ जबकि इस प्रक्रिया की मजबूती से पता चलता है कि यह चूहों और चूहों के विभिन्न उपभेदों के लिए अनुकूलित किया जा सकता है, यह उपभेदों के बीच व्यवहार मतभेदों पर विचार करने के लिए महत्वपूर्ण है. उदाहरण के लिए, DBA/2 चूहों C57Bl/6 चूहों की तुलना में कमी डर कंडीशनिंग दिखाने के लिए और इसलिए एक मजबूत प्रशिक्षण प्रोटोकॉल16की आवश्यकता हो सकती है । इसके विपरीत, Sprague-Dawley चूहों लंबे-इवांस चूहों से उच्च ठंड के स्तर को दिखाने के लिए करते हैं और छत प्रभाव17को रोकने के लिए एक कमजोर प्रशिक्षण प्रोटोकॉल की आवश्यकता हो सकती है. हम ०.५ और १.५ mA के बीच वर्तमान के हेर-फेर की सिफारिश, क्योंकि यह एक बहुत प्रभावी तरीका कंडीशनिंग की ताकत अनुमापन है ।

अंत में, SEFL प्रक्रिया में विश्वसनीय और लंबे समय से स्थाई व्यवहार संवर्द्धन सीखने कि वृद्धि हुई भय पीटीएसडी रोगियों में मनाया प्रतिक्रियाओं का कब्जा पैदा करता है । SEFL भी खुले क्षेत्र परीक्षण में कमी खोजपूर्ण व्यवहार सहित चिंता के अंय उपायों को बदल, potentiated चौंक जेट, और glucocorticoid में वृद्धि रिसेप्टर एक्सप्रेशन8। इसलिए, SEFL इस पीटीएसडी phenotype के कुछ पहलुओं को समझने के लिए शक्तिशाली उपकरण हो सकता है ।

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Disclosures

डॉ Fanselow Neurovation लैब्स के एक संस्थापक बोर्ड के सदस्य है ।

Acknowledgments

इस काम के लिए नेशनल इंस्टिट्यूट ऑफ हेल्थ R01AA026530 (एमएसएफ), Staglin सेंटर फॉर ब्रेन ऐंड व्यवहार हेल्थ (एमएसएफ), NRSA-F32 MH10721201A1 और NARSAD २६६१२ (AKR), और NSF डीजीई-१६५०६०४ (एसजी) ने पैसा लगाया था.

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

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References

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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).

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