Summary

ラットの拡張恐怖調節プロトコルを用いた恐怖インキュベーション

Published: August 22, 2020
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Summary

我々は、ラットの過剰訓練および恐怖インキュベーションを生み出す拡張された恐怖調節プロトコルを記述する。このプロトコルは、25のトーンショックの組み合わせ(すなわち、オーバートレーニング)と、トレーニング後の48時間(短期)および6週間(長期)のコンテキストおよびキューテスト中の条件付き凍結応答の比較を伴う単一のトレーニングセッションを伴う。

Abstract

感情的な記憶は、主に恐怖条件付けパラダイムで研究されてきました。恐怖のコンディショニングは、個人が回避的な出来事とそれ以外の中立的な刺激との関係を学ぶ学習の一形態です。感情的な記憶を研究するための最も広く利用されている手順は、ラットの恐怖のコンディショニングを伴う。これらのタスクでは、無条件刺激(US)は、単一または複数のセッションにわたって1回または数回提示されたフットショックであり、条件付き応答(CR)は凍結している。これらの手順のバージョンでは、キュード・フィア・コンディショニングと呼ばれ、トレーニング段階ではトーン(条件付き刺激、CS)がフットショック(米国)とペアになります。最初のテストでは、動物は訓練が行われたのと同じ文脈にさらされ、凍結応答はフットショックとトーン(すなわち、コンテキストテスト)がない場合にテストされます。第2の試験中、凍結は、コンテキストが変化したときに測定され(例えば、実験室の臭いと壁を操作することによって)、トーンはフットショックの不在時に提示される(すなわち、キューテスト)。ほとんどのキュード・フィア・コンディショニング・プロシージャには、トーンショックの組み合わせが少ない(例えば、1回のセッションで1-3回の試行)が必要です。恐怖インキュベーションと呼ばれる長期的な効果に関連する広範な数のペアリング(すなわち、過剰訓練)を含むあまり一般的でないバージョンへの関心が高まっています(すなわち、恐怖の反応は、回避的な出来事や条件付き刺激にさらされることなく、時間の経過とともに増加します)。拡張された恐怖調節タスクは、他の心理現象(例えば、心的外傷後ストレス障害)との関係を含む、恐怖インキュベーションの行動および神経生物学的側面の理解の鍵となっている。ここでは、ラットの過剰訓練と恐怖の潜伏を生み出す拡張された恐怖調節プロトコルについて述べています。このプロトコルは、25のトーンショックの組み合わせ(すなわち、オーバートレーニング)と、トレーニング後の48時間(短期)および6週間(長期)のコンテキストおよびキューテスト中の条件付き凍結応答の比較を伴う単一のトレーニングセッションを伴う。

Introduction

メモリは、情報の取得、統合(取得した情報の安定性を可能にする)、検索(統合プロセスの証拠)など、さまざまな段階を含む心理的プロセスである。統合フェーズでは、新しいシナプス接続の確立と既存の接続の変更が行われます。これは、これらの変化を引き起こす分子および生理学的事象が11,22に起こる期間の必要性を示唆している。これらの生理学的または分子的変化は、取り出された事象が感情的に充電されるかどうか(すなわち、感情的記憶)によって異なる。例えば、研究は、横核およびバソラショナル扁桃体複合体が感情的記憶33、4、54,5に特に関連していることを示している。

感情記憶現象は、主に恐怖調節パラダイム55,66で研究されてきた。恐怖のコンディショニングは、個人が回避的な出来事とそれ以外の中立的な刺激の関係を学ぶ学習の一形態である7.恐怖調節パラダイムは扁桃体の分子、細胞、構造変化を生み出します。さらに、恐怖コンディショニングは、感情的な記憶の統合および検索プロセス中に海馬の接続性を変更します。

恐怖の記憶を研究するための最も一般的に使用される手順の1つは、ラットの古典的な(パブロビアン)コンディショニングです。この手順は、通常、1つまたは複数のセッションで1回または数回配信される回避刺激としてフットショック(US)を使用します。この処置に曝されたラットの条件応答(CR)は凍結している(すなわち、「呼吸に用いられる筋肉を除いた動物の骨格筋の一般化された筋膜応答によって引き起こされる一般化不動性」7)。 この応答は、コンテキストテストとキューテストの 2 種類のテストで評価できます。コンテキストテストでは、被験者はトレーニングセッション中に所定の数のフットショックを受け、その後、定義された時間だけ実験室から取り除かれます。試験中、被験者は、トレーニングが行われたのと同じコンテキストに戻され、異なる凍結対策がフットショックがない場合に収集され(例えば、継続時間、凍結エピソードの割合または頻度)、およびトレーニング段階で確立されたベースラインレベルと比較される。第2のタイプのテストでは、キューテスト、刺激(通常はトーン)がトレーニング段階(すなわち、条件付き刺激、CS)の間にフットショックと対になっている。トレーニングが完了すると、動物は定義された時間のトレーニングコンテキストから取り除かれ、その後、変更されたコンテキスト(例えば、壁の異なる形状と異なる匂いを持つ別の実験室)に置かれます。キューは指定された回数表示され、キューに対する凍結応答が測定され、トレーニング中に収集されたベースライン レベルと比較されます。このパラダイムの最も一般的なバージョンでは、1回のトレーニングセッション中に1~3トーンショックのペアリングを使用し、その後、数時間または数日後にコンテキストテストとキューテストを行います。

他のあまり頻繁に実装されていない恐怖条件付け手順は、多くの場合、オーバートレーニング手順8と呼ばれているショックキューペアリング(すなわち、試験)の広範な数を含みます。これらのタスクへの関心の高まりは、恐怖インキュベーションと呼ばれる長期的で記憶効果の増加に関連しています(すなわち、回避的な事象または条件付き刺激へのさらなる暴露がない場合には、時間の経過とともに恐怖応答を調整すると増加します)9,,10,,11.このような過剰トレーニング手順の例では、10 セッションに分散された 100 トーンショックの組み合わせのトレーニング フェーズが必要であり、その後に 48 時間と 30 日後に11,,12を実行したコンテキストテストとキュー テストが続きます。大規模な訓練が数日間にわたって広がることを避けるために、Maren(1998)は、25組の組み合わせ8を持つ単一のセッションでオーバートレーニングを確立し、最適化することができると報告しました。インキュベーション効果は、48時間後に試験されたラットと比較して、トレーニングの31日後に試験されたラットにおける有意に高いレベルの状態の恐怖で証明される。拡張された恐怖調節タスクは、他の心理現象(例えば、遅発性心的外傷後ストレス障害)11、12、13,12,13との関係を含む、恐怖インキュベーションの根底にある行動および神経生物学的側面の理解のための鍵となっている。

ここでは、ラットにおける過剰訓練および恐怖インキュベーションを誘発する拡張された恐怖調節プロトコルについて述べる。トレーニング11の数日を必要とする他のパラダイムとは異なり、現在のプロトコルは、単一のトレーニング セッション8に焦点を当てています。25回のトーンショックの組み合わせを使用して、48時間後に行われたテストと比較して、トレーニング後6週間に行われたコンテキストおよびキューテスト中に、より高い条件付き凍結応答を生成しました。

Protocol

次の議定書は、フンダシオン・ウニシアリシア・コンラート・ローレンツ(IACUC-KL)の制度的動物のケアと使用委員会によって承認されました。国際動物権利連盟、ジュネーブ、スイス(1989)が発行した動物の権利の普遍的な宣言とICLASによって発行された動物との実験の倫理的原則が尊重されました。 1. 対象準備 雄の成人のウィスターラット(n=12)を選択する。トレー…

Representative Results

トレーニングセッションの異なる段階における凍結時間の割合の変動は、依存 t 検定を用いてすべての被験者(n=12)について分析した(表1)。動物は活動的で、トレーニングセッションの最初の3分間(プロトコルの最初の日)、トーンやショックが送達されなかった時間(すなわち、ベースラインBL)の間に実験室を探索した。 図2Aに示?…

Discussion

現在の拡張された恐怖調節プロトコルは、短い(48時間)および長期期間(6週間)にわたる感情的記憶を評価するための効率的かつ有効なアプローチである。したがって、プロトコルは、ラットの過剰トレーニングおよび恐怖インキュベーション現象を研究することができます。このプロトコルの異なる利点の中には、以下のものがあります。コンテキストとキュー操作で 2 つの遅延 (48 時間と 6 ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この研究のための財政的支援は、フンダシオン大学コンラート・ローレンツによって提供されました – 助成金番号9IN15151。著者らは、コンラッド・ローレンツ大学の通信部に、ビデオの録画と編集、特にナタリア・リベラとアンドレス・セラーノ(プロデューサー)の助けに感謝したいと考えています。また、原稿に関するコメントについてはニコール・ファラー=サドフスキーとルチア・メディナ、コーポラシオン・ウニバーシタリア・イベロアメリカーナの学部長ヨハンナ・バレロは、制度的コラボレーションのために。著者には利益相反はありません。

Materials

Acetic acid (ethanoic acid) https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/acetic_acid
Aversive Stimulation Current Package MED Associates Inc ENV-420 https://www.med-associates.com/product/aversive-stimulation-current-test-package/
Contextual test protocol.pro https://osf.io/4nkfq/?view_only=0640852a88544b239549462f9c21175b.
Cue test protocol.pro https://osf.io/4nkfq/?view_only=0640852a88544b239549462f9c21175b.
Curved Wall Insert MED Associates Inc VFC-008-CWI https://www.med-associates.com/product/curved-wall-insert/
Data processing.zip https://osf.io/4nkfq/?view_only=0640852a88544b239549462f9c21175b.
NIR/White Light Control Box MED Associates Inc NIR-100
Pellets BioServ F0165 http://www.bio-serv.com/pdf/F0165.pdf
Quick Change Floor/Pan Unit for Mouse MED Associates Inc ENV-005FPU-M https://www.med-associates.com/product/quick-change-floorpan-unit-for-mouse/
Small Tabletop Cabinet and Power Supply MED Associates Inc SG-6080D https://www.med-associates.com/product/small-tabletop-cabinet-and-power-supply-120v-60-hz/
Standalone Aversive Stimulator/Scrambler (115 V / 60 Hz) MED Associates Inc ENV-414S https://www.med-associates.com/product/standalone-aversive-stimulatorscrambler-115-v-ac-60-hz/
Standard Fear Conditioning Chamber MED Associates Inc VFC-008 https://www.med-associates.com/product/standard-fear-conditioning-chamber/
Training protocol VFC.pro https://osf.io/4nkfq/?view_only=0640852a88544b239549462f9c21175b.
Video Fear Conditioning Package for Rat MED Associates Inc MED-VFC-SCT-R https://www.med-associates.com/product/nir-video-fear-conditioning-system-for-rat/

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Acevedo-Triana, C., Rico, J. L., Ortega, L. A., Cardenas, M. A. N., Cardenas, F. P., Rojas, M. J., Forigua-Vargas, J. C., Cifuentes, J., Hurtado-Parrado, C. Fear Incubation Using an Extended Fear-Conditioning Protocol for Rats. J. Vis. Exp. (162), e60537, doi:10.3791/60537 (2020).

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