Summary
Vi beskriver en utökad rädsla-konditionering protokoll som producerar överträning och rädsla inkubation hos råttor. Detta protokoll innebär ett enda träningspass med 25 ton-chock-parningar (dvs. överträning) och en jämförelse av konditionerade fryssvar under sammanhang och cue-tester 48 h (kortvariga) och 6 veckor (långsiktiga) efter träning.
Abstract
Emotionellt minne har främst studerats med rädsla-konditionering paradigm. Rädsla konditionering är en form av lärande genom vilken individer lära sig relationerna mellan aversive händelser och i övrigt neutrala stimuli. De mest utnyttjade förfarandena för att studera känslomässiga minnen innebär rädsla konditionering hos råttor. I dessa uppgifter, den obetingade stimulans (USA) är en fotskalv presenteras en eller flera gånger över enstaka eller flera sessioner, och konditionerade svar (CR) fryser. I en version av dessa förfaranden, kallas cued rädsla konditionering, en ton (konditionerad stimulans, CS) är ihopkopplad med fotchocker (USA) under utbildningen fas. Under det första testet utsätts djuren för samma sammanhang i vilket utbildning ägde rum, och fryssvar testas i avsaknad av fotchocker och toner (dvs. ett sammanhangstest). Under det andra testet mäts frysningen när sammanhanget ändras (t.ex. genom att man manipulerar lukten och väggarna i experimentkammaren) och tonen presenteras i avsaknad av fotchocker (dvs. ett cue-test). De flesta cued rädsla konditionering förfaranden medför några ton-chock ihopkopplingar (t.ex. 1-3 försök i en enda session). Det finns ett växande intresse för mindre vanliga versioner som involverar ett omfattande antal parningar (dvs. överträning) relaterade till den långvariga effekten som kallas rädsla inkubation (dvs. rädsla svar ökar över tiden utan ytterligare exponering för aversive händelser eller konditionerade stimuli). Utökade rädsla-konditionering uppgifter har varit nyckeln till förståelsen av rädsla inkubationens beteendemässiga och neurobiologiska aspekter, inklusive dess förhållande till andra psykologiska fenomen (t.ex. posttraumatiskt stressyndrom). Här beskriver vi ett utökat rädsla-konditionering protokoll som producerar överträning och rädsla inkubation hos råttor. Detta protokoll innebär ett enda träningspass med 25 ton-chock-parningar (dvs. överträning) och en jämförelse av konditionerade fryssvar under sammanhang och cue-tester 48 h (kortvariga) och 6 veckor (långsiktiga) efter träning.
Introduction
Minnet är en psykologisk process som omfattar olika faser: informationsinhämtning, konsolidering (möjliggör stabilitet av förvärvad information), och hämtning (bevis för konsolideringsprocessen)1. Under konsolideringsfasen sker upprättandet av nya synaptiska anslutningar och modifiering av redan existerande anslutningar. Detta tyder på nödvändigheten under en tidsperiod under vilken molekylära och fysiologiska händelser som ansvarar för dessa förändringar inträffar1,2. Dessa fysiologiska eller molekylära förändringar varierar om de hämtade händelserna är känslomässigt laddade eller inte (dvs. emotionellt minne). Till exempel har forskning visat att den laterala kärnan och basolateral amygdala komplexa är särskilt relevanta för emotionellt minne3,4,5.
Emotionella minne fenomen har främst studerats med rädsla konditionering paradigm5,6. Rädsla konditionering är en form av lärande genom vilket individer lära sig relationerna mellan aversive händelser och i övrigt neutrala stimuli7. Rädsla konditionering paradigm producerar molekylära, cellulära, och strukturella förändringar i amygdala. Dessutom ändrar rädsla konditionering anslutning av hippocampus under konsolidering och hämtning processer av emotionellt minne.
En av de vanligaste förfarandena för att studera rädsla minnen är klassisk (Pavlovian) konditionering hos råttor. Detta förfarande använder vanligtvis fotchocker (USA) som aversive stimulans, som levereras en gång eller flera gånger över en eller flera sessioner. Det konditionerade svaret (CR) hos råttor som exponeras för detta förfarande är frysning (dvs., "generaliserad orörlighet orsakad av en generaliserad tonisk respons av djurens skelettmuskulatur utom de muskler som används vid andning"7 ). Detta svar skulle kunna bedömas på två typer av tester: sammanhang och cue tester. För kontexttestet genomgår försökspersonen ett givet antal fotchocker under träningspasset, och avlägsnas sedan från experimentkammaren under en definierad tid. Under provet återförs försökspersonen till samma sammanhang där utbildningen ägde rum och olika mått på frysning samlas in om det inte finns några fotchocker (t.ex. varaktighet, procentandel eller frekvens för frysningsepisoderna), och jämfört med baslinjenivåer som fastställts under utbildningsfasen. För den andra typen av test, cue test, en stimulans (typiskt en ton) är ihopkopplad med fotchocker under utbildningen fas (dvs villkorsstyrd stimulans, CS). Efter att träningen är avslutad tas djuret bort från träningssammanhanget för en definierad tid och placeras därefter i ett modifierat sammanhang (t.ex. en annan experimentkammare som har olika former av väggar och olika lukt). Köen presenteras sedan ett givet antal gånger, och frysning svar på cue mäts och jämfört med baslinjenivåer samlas in under träning. Den vanligaste versionen av detta paradigm använder 1 till 3 ton-chock-parningar under en enda träningspass, följt av sammanhang och cue tester som genomförts ett antal timmar eller några dagar senare.
Andra mindre ofta genomförda rädsla konditionering förfaranden innebär ett omfattande antal chock-cue pairings (dvs. prövningar), som ofta har kallats överträning förfaranden8. Ett växande intresse för dessa uppgifter är relaterat till deras långvariga och ökade minneseffekter som kallas rädsla inkubation (dvs. betingade rädsla svar ökar över tiden i avsaknad av ytterligare exponering för aversive händelser eller konditionerade stimuli)9,10,11. Ett exempel på sådana överträningsprocedurer innebär en träningsfas på 100 ton-chock-parningar fördelade på 10 sessioner, följt av kontext- och cue-tester utförda 48 h och 30 dagarsenare 11,12. För att undvika omfattande utbildning spridda över flera dagar, maren (1998) rapporterade att överträning kunde upprättas och optimeras i en enda session med 25 parningar8. Inkubationseffekten är beläggs i betydligt högre nivåer av konditionerad rädsla hos råttor som testats 31 dagar efter träning, jämfört med råttor som testats 48 h efter. Utökade rädsla-konditionering uppgifter har varit nyckeln för förståelsen av beteendemässiga och neurobiologiska aspekter som ligger bakom rädsla inkubation, inklusive dess förhållande till andra psykologiska fenomen (t.ex. fördröjd-debuten posttraumatiskt stressyndrom)11,12,13.
Här beskriver vi ett utökat rädsla-konditionering protokoll som inducerar överträning och rädsla inkubation hos råttor. Annorlunda än andra paradigm som kräver flera dagars utbildning11, är det nuvarande protokollet inriktat på en enda träningspass8. Vi använde 25 tone-shock pairings att producera högre betingade frysning svar under sammanhang och cue tester som utförts 6 veckor efter träning, jämfört med tester som utförts 48 h efter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Följande protokoll godkändes av Fundación Universitaria Konrad Lorenz (IACUC-KL) kommitté för institutionsvård och djurvård och användning. Den allmänna deklarationen om djurens rättigheter som utfärdats av International League of Animal Rights, Genève, Schweiz (1989), och etiska principer för experiment med djur som utfärdats av ICLAS respekterades.
1. Ämnesberedning
- Välj manliga vuxna Wistar råttor (n = 12). Hus dem i grupper om fyra per bur för tre dagar av acklimatisering, före början av utbildning och testning protokollet. Ge råttor med fri tillgång till vatten under hela experimentet. Styr rumstemperaturen mellan 20 °C till 25 °C, under en 12 h ljus-mörk cykel (lampor på vid 07:00 h).
OBS: Råttan stammar hade visat differentiell prestanda under rädsla konditionering. Till exempel, Schaap et al. (2013) rapporterade att Wistar och Lewis stammar visade längre varaktigheter av frysning beteende jämfört med Fawn Hooded och Brown Norge råttor12. Således bör skillnader i smärta och termisk tröskel bedömas för att justera intensiteten och varaktigheten av chocker. - Underhåll råttor vid 85% av deras fritt matningsvikter (normalvikt mellan 350-400 g) genom att ge begränsad tillgång till mat vid samma timme varje dag. Väg råttor varje dag vid samma timme under ljuscykeln. Beräkna ad lib vikt (100% vikt) i tre dagar före starten av utökade rädsla-konditionering utbildning.
OBS: Djur som används i det aktuella experimentet testades på ytterligare instrumentala tester som inte rapporteras här. Livsmedelsbrist krävdes för dessa ytterligare tester. Denna procedurmässiga variation antas vara lika sannolikt att utvidga tillämpningsområdet för det föreliggande förfarandet, eftersom det antyder potentialen för kombinerade tester av instrumental rädsla. Men studier som använder endast rädsla konditionering tester kommer inte att kräva mat deprivation. - Tilldela slumpvis försökspersoner till någon av följande grupper: emotionell testning 6 veckor efter träningen (n = 6); emotionella tester 48 h efter träning (n = 6).
- Utför träning och tester vid liknande timmar, under ljusfasen av mörk-ljus cykel. Tilldela djuren samma experimentkammare och upprätthålla samma ordning på djuren under träning och testning.
OBS: En ytterligare kontroll som skulle kunna genomföras är motvikt ordningen på djur under utbildning och testfaser. Vi rekommenderar att använda den här tekniken när multipler grupper bedöms, eller olika uppgifter tillämpas över experiment, för att minska en möjlig effekt av uppgift-ordning på beteende.
2. Apparatinställning och stötkalibrering
- Rengör alla de invändiga ytorna på experimentkammaren och rostfrit gallergolv med 10% etanol. Upprepa innan du testar varje djur.
- Anslut utrustningen till en dator med hjälp av en USB-kabel och starta utrustningen för frysningsdetekteringssystem: CPU: cpu, det kontrollerande skåpet, infrarött ljus, den aversiva stimulatorn/scrambler, och chockintensitetskalibratorn.
OBS: Även om detta protokoll utfördes med hjälp av kommersiellt tillgängliga instrument (Table of Materials), utrustning och programvara av olika märken kan användas. Apparaten består av en inre akryl fyrkantig kammare (29,53 cm x 23,5 cm x 20,96 cm, kallas den experimentella kammaren) inbäddad i en trälåda täckt med plast formic. De yttre dörrarna möjliggör isolering av ljud, buller eller ljus (dämpande boxdörrar). Kameran sitter i latert i den inre delen av den externa dörren. Den interna akryllådan med golvmetallgaller (36 rostfritt stålstänger, var och en med 3 mm diameter och fördelade 8 mm, center till center) tillåter fotchocker leverans. I en av de inre-laterala väggarna, en högtalare ligger 6 cm från golvet för att presentera en auditiv cue. - Anslut de röda och svarta klippen på stötintensitetskalibratorn (dvs. positiva och negativa kontakter) till två eventuella olika stavar på gallergolvet. Anslut USB-kabeln till motsvarande port på datorn. Se till att ansluta de röda och svarta klippen till staplar som är åtskilda av en annan stapel.
OBS: Detta avsnitt beskriver processen för kalibrering av chockintensitet med hjälp av ett specifikt märke av utrustning som nämns i tabellen över material. Kalibreringsprocessen kan dock utföras med hjälp av olika märken av utrustning. Det rekommenderas att kalibrera intensiteten av chocken i tre sektorer av rutnätet golvet för att kontrollera att det är konsekvent. Dessutom, alltid ta bort fekal och urinrester från gallergolvet för att undvika störningar under leveransen av chocken. - Starta programvaran shock-intensity calibrator (Table of Materials). Välj en intensitet på 1,0 mA i ansökan genom att klicka på intervallpilen. Sedan ändrar du växlingen Kör/Stoppa till Kör.
OBS: Vi föreslår 1,0 mA baserat på våra studier med gnagare modeller i vårt labb och litteratur som rapporterar ett intervall från 0,75 mA till 1,5 mA som adekvat för studier av rädslakonditionering 33,34,35. - Slå på aversive stimulator eller den utrustning som används för att leverera fotchocker och titta på chockintensiteten som visas på panelen av ansökan. Om det behövs, justera intensiteten till 1,0 mA med hjälp av vredet på den flygsiva stimulatorn.
OBS: Aversive stimulator bör ställas in på "OUT" för att på lämpligt sätt testa, kalibrera och köra experimentet.
3. Kalibrering av system för att upptäcka frysning
- Stäng den experimentella kammaren och ljuddämpande boxdörrar. Inför inte djuret på denna punkt, eftersom det kommer att placeras i kammaren efter det att kalibreringen av frysningsdetektionssystemet har slutförts. Kontrollera att ljusintensiteten inuti lådan är mellan 20 och 30 lux.
- Starta programvaran för systemet för att upptäcka frysning och öppna fönstret Experiment setup dialogue. Ange uppgifter om varje ämne (till exempel ämnesidentifieringsnummer, datum och grupp) och ladda filen med titeln "Training protocol VFC.pro" (finns på http://doi.org/10.17605/OSF.IO/4NKFQ).
OBS: Sammanhang och cue tester använder ett annat program konfiguration; alltså, se till att använda rätt fil på varje test. Vid denna punkt rätt fil motsvarar "Training protokoll VFC.pro". Kom ihåg att under testfaser filen motsvarande kommer att vara annorlunda till träningspass. - Välj motsvarande kamera(er) och kontrollera alternativet Spara video (om det behövs). Ställ in rörelsetröskeln på 100, och Min Freeze-varaktighet till 30 bildrutor.
OBS: Detta rörelsetröskelvärde baseras på storleken på de arter som används (baserat på antal pixlar). Minsta värde för varaktighet för frysning rekommenderas av tillverkaren. Dessa värden används för att säkerställa korrekt erkännande av djuret i kammaren. - Kontrollera att live-flödet från den eller de valda kamera-arna visas på skärmen, tillsammans med rörelsetröskelgrafen och tidslinjen för de olika stimuli som presenteras under träningen (t.ex., ljud och chock).
OBS: Med hjälp av ett annat märke, utrustningen setup bör erbjuda möjlighet att mäta förflyttningar av djuret för att upptäcka ett "index" av rörelse som bör möjliggöra jämförelser på hur lång tid djuret är att flytta eller frysa. En annan möjlighet är att använda en programvara som med endast videokällan (under eller efter experimentet) kan upptäcka hur lång tid djuret är i rörelse eller frysning, såsom fri programvara ImageFZ13, öppen källkod verktygslåda i Matlab14, eller en fri klassificerare av djurs beteende som JAABA15. - Klicka på alternativet Kalibrera tre gånger, samtidigt som du kontrollerar att rörelseindexet förblir under 100 (tröskelvärde). Ställ sedan in utrustningen så att den låses genom att klicka på motsvarande knapp på skärmen.
OBS: Detta avsnitt beskriver en frysning detekteringssystem kalibreringsprocessen med hjälp av ett specifikt märke av utrustning som anges i tabellen över material. Som nämndes tidigare, kalibreringsprocessen kan genomföras med hjälp av olika märken av utrustning (för en översyn av olika alternativ i utrustning och programvara se Anagnostaras et al. 2010)16.
4. Utökad rädsla konditionering utbildning
- Transportera råttorna i sina hemburar, täckta med en trasa, från djurvårdsanläggningen till beteendeträningsrummet i laboratoriet. Undvik exponering för buller eller stressalstrande förhållanden under transporten av djur till beteendeträningsrummet. Om flera djur transporteras samtidigt, ta endast med de djur som ska testas och underhålla andra råttor i ett uppehållsrum för att förbättra den experimentella kontrollen. Hantera djuren försiktigt i 2 min innan träningen påbörjas.
OBS: I protokollet hanterades djuren varje dag i 2 minuter före beteendeträning. Efter hantering infördes djur i experimentkammaren. Vi rekommenderade att manipulera djur för att göra råttor habituate till forskaren. - Introducera råttan i experimentkammaren. Hantera den försiktigt av basen av sin svans och placera den på mitten av kammaren. Stäng den experimentella kammaren och ljuddämpande boxdörrar.
- Starta sessionen genom att klicka på knappen Spela in. Låt råttan acklimatisera sig till kammaren i 3 min. Denna 3 min period är den standard som rekommenderas av utrustningstillverkaren och fungerar som en baslinje och tillvänjningstid till kammaren.
- Leverera tjugofem ton-chock-parningar (prövningar) med en 60 s Inter-Trial Interval (ITI), med början på minut 3 av sessionen. Presentera tonen (konditionerad stimulans – CS; 90 dB SPL, 2000 Hz, 50-ms Rise Time) under de sista 10 s av varje ITI, och chocken (obetingad stimulans – USA) under de sista 2 s av varje ITI.
OBS: Aktivering av knappen Record är villkorad av att kameror är korrekt kalibrerade och låsta. - Ta bort råttan från experimentkammaren när 28 min-sessionen är över. Returnera djur till respektive hembur. Transportera råttorna i sina hemburar täckta med en trasa från beteendeträningsrummet till djurvårdsanläggningen.
- Upprepa frysning upptäckt system kalibrering (steg 3.1-3.5) och rädsla konditionering (steg 4.1 och 4.3) för att utbilda alla ämnen.
OBS: Vi rekommenderar starkt att omkalibrera detektionssystemet för varje djur för att säkerställa att programvaran upprätthåller samma parametrar när den bearbetar information för frysningsdetektion. - Viloperiod: Under denna period, ha djuren vila individuellt i sina hemburar. Övervaka djurens vikt två gånger per vecka under de 6 veckorna av inkubationstiden. Försiktigt manipulera varje djur i två min medan de är viktade.
5. Sammanhangstest – singel 10 min session
- Efter träningsfasen exponerar du djuren för det första minnestestet som kallas kontexttest. Under denna 10 min fas, exponera råttorna till samma sammanhang där utbildning ägde rum men inte presentera ledtrådar eller stötar. Transportera råttorna i sina täckta hemburar (t.ex., med en trasa) från djurvårdsanläggningen till det beteendemässiga träningsrummet. Tänk på att djur delades in i grupper, alltså testas en grupp 48 h efter träningsfasen och den andra gruppen testas 6 veckor efter träningen (se figur 1).
Bild 1: Tidslinje för experimentet. Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.
- Rengör alla de invändiga ytorna på experimentkammaren och rostfrit gallergolv med 10% etanol. Upprepa innan du testar varje djur.
- Upprepa kalibrering av systemet för att upptäcka frysning (steg 3.1 till 3.5). Öppna fönstret Experiment setup dialogue och läs in filen med namnet "Context test protocol.pro", som är tillgänglig från http://doi.org/10.17605/OSF.IO/4NKFQ.
OBS: Den här filen innehåller inställningen för denna experimentella fas som består av inga stötar eller toner. - Introducera djuret i experimentkammaren. Hantera den försiktigt av basen av sin svans och placera den på mitten av kammaren. Stäng den experimentella kammaren och ljuddämpande boxdörrar.
- Starta sessionen genom att klicka på knappen Spela in. Under denna enda 10 min sammanhang-test session, inga stimuli presenteras (chock varken ljud).
- Ta bort motivet från experimentkammaren när 10 min-sessionen är över. Returnera djuren till sina respektive burar och transportera råttorna i sina täckta hemburar från beteendeträningsrummet till djurvårdsanläggningen. Upprepa steg 5.2-5.5 för att testa alla försökspersonerna.
6. Cue test – enda 13 min session
- En dag efter sammanhanget testet, har djur genomgår andra test av minne som kallas cue test. Under denna fas kommer råttorna att vara i ett annat sammanhang av träning under 13 min.; signaler (toner) presenteras, men inga stötar levereras. Transportera råttorna i sina hemburar täckta med ett överdrag från djurvårdsanläggningen till beteendeträningsrummet. Testa en grupp 72 h efter rädslan konditionering utbildning, och testa en annan grupp 6 veckor och en dag efter träningen (Figur 1).
OBS: Ett annat transportsystem (från djurvårdsanläggningen till experimentrummet) skulle kunna genomföras för att skilja mer sammanhanget och cue-tester. Eftersom djuren transporterades till träningspasset och sammanhangstestsessionen i sina hemburar, kunde en annan transportbur, sängkläder och/eller skydd användas under transporten till stickprovssessionen. - Rengör alla de invändiga ytorna på experimentkammaren och rostfrit gallergolv med 10% etanol. Upprepa innan du testar varje djur.
- För att ändra det visuella sammanhanget, sätt in plastens omgivande vägg till experimentkammaren.
- För att ändra luktsammanhang, applicera 1% ättiksyra på en bomullsspets, och placera den i metallbrickan undergallergolvet 17,18,19.
- Upprepa kalibreringen av systemet för frysningsdetektering (steg 3.1-3.5). Ladda filen med namnet filen "Cue test protocol.pro" fil, som är tillgänglig från http://doi.org/10.17605/OSF.IO/4NKFQ.
OBS: Den här filen innehåller inställning för denna experimentella fas, som består av leverans av samma toner som presenteras under träningsfasen (CS), men i avsaknad av chocker (US). - Introducera djuret i experimentkammaren. Hantera den försiktigt av basen av sin svans och placera den på mitten av kammaren. Stäng den experimentella kammaren och ljuddämpande boxdörrar.
- Starta sessionen genom att klicka på knappen Spela in. Under den enda 13 min cue test session, CS stimulans (ton) presenteras 10 gånger, med början på minut 3 av sessionen.
OBS: De första 3 min motsvarar baslinjen för denna session, följt av 10 cue testförsök (det vill säga 10 s vardera) levereras med 50 s ITIs i avsaknad av stötar. Leveransen av toner sker automatiskt, via användning av den tidigare inlästa filen. - Ta bort djuret från experimentkammaren när 13 min-sessionen är över. Återför djur till respektive bur och transportera dem som omfattas till djurvårdsanläggningen. Upprepa steg 6.2 till och med 6.5 för att testa alla försökspersonerna.
7. Dataanalys
- Få det allmänna aktivitetsindexet (dvs. rörelseindex) som härleds från videoströmmen med hjälp av programvaran för frysningsdetekteringssystemet. Denna programvara omvandlar automatiskt rörelseindex för att ge den procentuella frystiden per session och antalet frysning episoder. Ställ in tröskelvärdet för frysning till standardinställningen Minsta frys varaktighet för systemet (1 s = 30 ramar).
- Använd det extra skräddarsydda programmet (fil tillgänglig från http://doi.org/10.17605/OSF.IO/4NKFQ) för att erhålla:
- Använd programmet för att bestämma andelen frysning under de första tre minuterna av träningspasset (dvs. baslinje frysning, eftersom inga stötar eller toner presenterades före eller under den 3 min period) och under de första tre minuterna av cue test session.
- Använd programmet för att bestämma andelen frysning för var och en av åtta 3 min fack av träningspasset.
- Använd programmet för att bestämma andelen frysning under cue-presentationerna (dvs. frysning under tonerna) och no-cue perioder (mellantrial intervall; ITIs), för både utbildning och cue-test sessioner.
- För att få dessa data, öppna programvaran för frysningsdetekteringssystemet.
- Välj Arkiv | Rapporter | Batch Component-summering.
- Välj filen med tillägg . CMP tillgänglig från http://doi.org/10.17605/OSF.IO/4NKFQ.
- Namnge utdatafilen och ändra Rörelsetröskel till en 100. Klicka sedan på OK.
- Välj de filer som ska analyseras (tillägg . RAW). Dessa filer genereras automatiskt från programvaran för frysningsdetektering när sessionen är över och motsvarar rådata för varje session. Inledningsvis sparas filerna i skrivbordet på datorn, men de kan lagras i en anpassad mapp (t.ex. Dokument-Fear konditionering) för att underlätta deras efterföljande identifiering och öppning när de behöver analyseras.
- Öppna utdatafilerna (tillägg . CSV). De kan redigeras i ett kalkylblad programvara för vidare analys. Denna fil innehåller resultaten av frysning under experimentsessionen.
OBS: För att få den totala procentsatsen för frysning, dela den tid som ämnet tillbringade orörlig över den totala sessionstiden. Antalet frysningepisoderna kan beräknas räkna antalet frysningshändelser genom sessionen. I båda fallen är det nödvändigt att definiera en rörelsetröskel som baseras på en minsta frysningslängd. Detta är det tidsmässiga kriteriet som definierar om en Freeze Episode spelas in. Automatiserade system för inspelning kan använda viss mängd bildrutor per sekund (fps) som ett mått på minsta varaktighet för frysning. Med en urvalshastighet på 30 fps kommer till exempel en minsta frysningstid på 15 bildrutor att registrera som frysning av en förekomst av orörlighet som varar i 30 s.
- Beräkna den genomsnittliga varaktigheten för varje frysning episod för varje session (utbildning och både tester, sammanhang och cue) genom att dividera den totala frysning varaktighet (i sekunder) över det totala antalet frysning episoder.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Variationer i procent av frystiden under olika stadier av träningspasset analyserades för alla försökspersoner (n = 12) med hjälp av ett beroende t-test (tabell 1). Djur var aktiva och utforskade experimentkammaren under de första tre minuterna av träningspasset (första dagen av protokollet), tid under vilken inga toner eller stötar levererades (dvs. baslinje-BL). Som framgår av figur 2A, procent av frystiden under de efterföljande 25 ton-chock-parningar (M = 48,88; SE = 4,37) var betydligt högre än under BL (M = 14,65; SE = 4,05), som antas som indikation på rädsla förvärv.
| Statistik Test | Figur | Faser | ||
| Beroende t Test | 2A | t (11) = -6,21, p < .001, d = 2,34 | ||
| 3-min fack | ||||
| Upprepade åtgärder ANOVA | 2B | F (3,75, 41,32) = 11,19, p < .001, ηp2 = .50. | ||
| Faser | Grupp | Faser X-gruppen | ||
| Blandad ANOVA | 2C | F(3, 30) = 14,21, p < .001, ηp2 =.58 | F(3, 30) = 4,63, p < .05, ηp2 =,31 | F(1, 10) = 2,06, p >.05, ηp2 =.17 |
| Enkelriktad ANOVA | 3A | F(1, 10) = 6,91, p < .05, ηp2 =,40 | ||
| Enkelriktad ANOVA | 3B | F(1, 10) = 10.30, p < .05, ηp2 =.50 | ||
| Enkelriktad ANOVA | 3C | F(1, 10) = 5,83, p <. 05, ηp2 =,36 | ||
| Blandad ANOVA | 4A | F(2, 20) = 29,28, p < .001, ηp2 =,74 | F(2; 20) = 2,33, p >.05, ηp2 =.18 | F(1, 10) = 2,14, p >.05, ηp2 =.17 |
| Blandad ANOVA | 4B | F(1, 10) = 1,53, p >.05, ηp2 =.13 | F(1, 10) = 3,98, p < .05, ηp2 =,28 | F(1; 10) = .23, p >.05, ηp2 =.02 |
| Blandad ANOVA | 4C | F(1, 10) = 25,43, p < .001, ηp2 =.71 | F(1, 10) = 6.17, p < .05, ηp2 =.38 | F(1; 10) = .22, p >.05, ηp2 =.02 |
Tabell 1: Statistik som används i dataanalysen. För figur 2Ajämfördes medelprocenten frysning av alla försökspersoner (n = 12) under de första 3 min av träningspasset (motsvarande baslinjen, BL) med procentsatsen frysning under de återstående 25 min av sessionen (25 ton-chockförsök) som uppvisade en signifikant skillnad och en stor effektstorlek (Cohens d = 2,34). För figur 2Butfördes en jämförelse över lagerplatser på 3 minuter som visar en signifikant skillnad i ett ANOVA-test med upprepade mått (BL och åtta 3 min-papperskorgar). För figur 2C, genomfördes jämförelser mellan medelprocenten frysning av varje grupp av råttor under baslinjen (BL, första 3 min av träningspasset), träningsperiod (25 ton-chock-parningar), sammanhangstestsession och cue-testsession via en Blandad ANOVA med mellanpersonsfaktor faktor gruppen (48 h eller 6 veckor) och inom-ämnen faktor faserna (BL, Utbildning, Sammanhang Test och Cue Test). Skillnader i faser och grupp, men inte i interaktionen Phases*Group hittades. Bild 3A – 3B visar uppgifter om aktivitet (panel 3A, rörelseindex), frysning (panel 3B, medelvärde av frysning i sekunder) och episodernas varaktighet (panel 3C, medelvärde för frysningsepisoderna på några sekunder). Dessa data analyserades med hjälp av en Enkelriktad ANOVA, som indikerade skillnader mellan grupper i alla mätningar. Slutligen, för figur 4A – 4C en Blandad ANOVA utfördes för varje panel (A, B och C), med som mellan-ämnen faktor gruppen (48 h eller 6 veckor) och inom-ämnen faktor faserna (BL, Utbildning, Sammanhang Test och Cue Test).
Figur 2: Träningsfas av en förlängd cued rädsla konditionering protokoll. Data visas som medelvärde (staplar) och SEM (felstaplar) för fryssvaret. (A) visar medelvärdet procent för frysning av alla ämnen (n = 12) under de första 3 min av träningspasset, under vilken inga stötar eller toner presenterades (baslinjen, BL), och de återstående 25 min av sessionen (25 ton-chock försök, med mellantrial intervall, ITI, av 60 s); = annorlunda än BL (p < .001). (B) visar genomsnittlig frysningstid för alla djuren (n = 12) under 3 min baslinjeperioden (BL, inga stötar eller toner som levererats) och efterföljande 3 min fack av träningspasset; = som skiljer sig från alla återstående lagerplatser (p < .001). (C) visar medelvärdet av procent för frysning av varje grupp av råttor (provning 48 h efter träning; testning 6 veckor efter träning) under baslinjen (BL, första 3 min av träningspasset), träningsperiod (25 ton-chock-parningar), sammanhangstestsession och cue-testsession; * = annorlunda från testning efter 48 h (medelvärde diffContext = -34,95, SE = 14,99, p < .05, Cohens d = 1,34); a = annorlunda än träningsperiod (medel diffTraining48h = 42,51; SE = 7.28; p < .05; Cohens d = 3,03); b = annorlunda än träningsperiod (medel diffTraining6Weeks = 25,94; SE = 7.28; p < .05; Cohens d = 1,77), kontexttest (medel diffContext6Weeks = 50,36; SE = 10,58; p < .01; Cohens d = 3,13), och cue test (menar diffCue6Weeks = 55,86; SE = 10.25; p < .01; Cohens d = 2,47). Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.
En analys av frysningssvaret under hela förvärvet genomfördes genom att man segmenterade träningspasset i åtta 3 min fack (Figur 2B). Dessa data visar att den medeltid som tilldelas detta svar når asymptot nära eller vid 180 s under de tre första ton-chockförsöken (dvs. Bin 1). Detta fynd har i tidigare forskning övervägts som en indikation på överträning11. Upprepademått ANOVA visade på konsekvent signifikanta skillnader mellan baslinjen och alla efterföljande lagerplatser, med stora effektstorlekar (tabell 1 och tabell 2).
| Jämförelse | Medelskillnad | Standardfel | p värde | Cohens d |
| Lagerplats baslinje jämfört med lagerplats 1 | -60.075* | 12,243 | < .05 | 1.95 |
| Lagerplats baslinje jämfört med lagerplats 2 | -69.053* | 16,220 | < .05 | 1.89 |
| Lagerplats baslinje jämfört med lagerplats 3 | -66.197* | 13,706 | < .05 | 1.91 |
| Lagerplats baslinje jämfört med lagerplats 4 | -68.595* | 11,969 | < .05 | 2.08 |
| Lagerplats baslinje jämfört med lagerplats 5 | -65.475* | 10,991 | < .05 | 2.15 |
| Lagerplats baslinje jämfört med lagerplats 6 | -65.795* | 13,509 | < .05 | 2.06 |
| Lagerplats baslinje jämfört med lagerplats 7 | -72.900* | 12,231 | < .05 | 2.53 |
| Lagerplats originalplan jämfört med lagerplats 8 | -78.633* | 8,692 | < .001 | 3.37 |
Tabell 2: Medeldifferens, standardfel och effektstorlek för 3 min fack i figur 2B. I den här tabellen visas jämförelserna mellan originallagerplatsen och var och en av de efterföljande lagerplatserna (Bild 2B). Medelskillnad, standardfel och p-värdeoch Cohens d rapporteras som ett index över storleken på dessa skillnader (effektstorlek).
En blandad ANOVA genomfördes för att testa skillnader i procent av frysning under uppgiften, med faser (BL, utbildning, kontexttest och cue-test) som inom-ämnesfaktorn och gruppen (48 h och 6 veckor) som mellan-ämnen faktor (Tabell 1). Procentandelen frysning av alla djur under utbildningsperioden var betydligt högre än under basperioden (se figur 2C). Inga signifikanta skillnader observerades mellan procent av frysningen under minnestesterna och träningsperioden (ps > .05).
Inga signifikanta skillnader mellan de två grupperna (48 h och 6 veckor) observerades i procenten frysning under BL, träning och cue-test (ps > .115; se figur 2C). Omvänt visade djur som testades 6 veckor efter träningen betydligt högre procentsatser för frysning under kontexttestet än djur som testades vid 48 h, med stor effektstorlek (se figur 2C). Sammantaget visar figur 2C att frysning under långvarigt fördröjt sammanhang och cue-tester (dvs. 6 veckor efter träning) totalt sett var betydligt högre än under träningspasset. Den motsatta nedåtgående trenden observerades i den grupp av djur som testades 48 h efter träning. Dessa skillnader i gruppen 48 h var dock inte statistiskt signifikanta (ps > .05). Slutligen, även om frysnivån visade skillnader mellan olika faser, kunde de anses vara låga jämfört med andra protokoll. En förklaring skulle kunna vara inneboende metodologiska skillnader mellan laboratorier eller det rörelseindextröskel som fastställdes under kalibreringsprocessen, vilket gör det svårt att jämföra data mellan laboratorier.
Det betingade fryssvaret hos de två grupperna av försökspersoner under kontexttestet utforskades vidare via analys av andra åtgärder, nämligen medelaktivitet (dvs., rörelseindex), total frysningstid och frysningstid per episod. En enkelriktad ANOVA användes för att testa skillnader mellan dessa variabler (tabell 1). Aktivitet hos försökspersoner som testades 6 veckor efter träningen var betydligt lägre än för testade djur 48 h efter träningspasset (Bild 3A). Följaktligen var den totala frystiden för djur som testades kort efter träningen betydligt lägre än för testade djur 6 veckor efter (figur 3B). Slutligen visade en analys av den genomsnittliga varaktigheten för varje frysningepisod att djur som testats 6 veckor efter träningen visade längre frysepisod än djur som testats 48 h efter träning (figur 3C). Sammantaget tyder dessa resultat på en rädsla inkubation effekt.
Figur 3: Effekter av en förlängd cued rädsla konditionering protokoll på frysning svar av råttor.
Data visas som medelvärde (staplar) och SEM (felstaplar) för fryssvaret. (A) visar aktivitet (dvs. rörelseindex) hos varje grupp av försökspersoner (testning 48 h efter träning; testning 6 veckor efter träning) under kontexttestet, * = olika från 6 veckor. (B) visar den genomsnittliga totala frysningstiden (i sekunder) för varje grupp av försökspersoner under kontexttestet, * = olika från 6 veckor. (C) visar den genomsnittliga varaktigheten för varje frysningsepisod (i sekunder) för varje grupp av försökspersoner under kontexttestet, * = endast annorlunda från 6 veckor. Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.
En ytterligare undersökning av prestanda under cue testsession genomfördes via analyser av (a) procentsatser av frysning under baslinjen perioder (BL Utbildning och BL Cue Test) och under hela 10 min cue test (tio 10 s tonpresentationer och tio ITIs av 50 s - Figur 4A), b) genomsnittlig frysningstid specifikt under 10 s presentationer av cue (ton), för både Training och Cue Test sessioner (Figur 4B), och (c) genomsnittlig frysning tid (i sekunder) under 50 s mellantrial intervall (ITI; dvs, endast tecken på inga tonperioder – Bild 4C). En blandad ANOVA användes för att analysera var och en av dessa beroende åtgärder, förutsatt faser (BL Training, BL Cue Test, och Cue Test) som inom-ämnen faktor och grupper (48 h och 6 veckor) som mellan-ämnen faktor (Tabell 1). Som visas på figur 4A, gruppen av råttor testade 6 veckor efter träningen avsevärt ökat sin andel av frysning under baslinjen av Cue Test session (BL Cue Test; första 3 min av sessionen) och under 10 min Cue Test, jämfört med BL utbildning (dvs. före någon exponering för toner och stötar). Ingen analog skillnad mellan BL träning och BL Cue observerades för gruppen av råttor testas efter 48 h (p > .05). För båda grupperna av råttor var andelen frysning under 10 min Cue Test högre än under motsvarande baslinjeperiod för samma session (BL Cue Test), vilket tyder på en hämtningseffekt. Inga skillnader observerades mellan ratgrupperna på procent av frysningen över de olika perioderna (ps > .05).
Bild 4B visar en jämförelse av medelfrysningstid (i sekunder) specifikt under 10 s tonpresentationerna över Träning (ton-chock-parningar) och Cue Test (endast tonpresentationer). Endast råttor testade 6 veckor efter träningen ökade avsevärt mängden tidsfrysning under kö.
Slutligen, som visas på figur 4C, endast den grupp av råttor testade 48 h efter utbildning avsevärt minskade frysningstiden under ITI från Training session till Cue Test. Inga skillnader i frystid under ITI observerades över de två ratgrupperna (ps >.05).
Bild 4: Effekter av en förlängd cued rädsla konditionering protokoll på frysning svar under cue test.
Data visas som medelvärde (staplar) och SEM (felstaplar) för fryssvaret. (A) visar procentandelen frysning av varje grupp av försökspersoner (provning 48 h efter träning; testning 6 veckor efter träning) under de första 3 min av träningspasset (BL, baslinjen), de första 3 min av cue test session (BL Cue) och 10 min av cue test (Cue Test); a = skiljer sig från Cue-test efter 48 h (medelvärde diffBLTraining-Cue48h = 32,84; SE = 10.25; p < .05; Cohens d = 1,52); b = skiljer sig från BL Cue Test (medelvärde diffBLCue-BL6Veckor = 33,98; SE = 8.36; p < .05; Cohens d = 1,59) och Cue Test (menar diffCue-BL6Weeks = 55,86; SE = 10.25; p < .05; Cohens d = 2,47); c = skiljer sig från Cue Test efter 48 h (medelvärde diffBLCue-Cue48h = 18,99; SE = 5.17; p < .05; Cohens d = 0,67); d = skiljer sig från Cue Test efter 6 veckor (medelvärde diffBLCue-Cue6Weeks = 21,87; SE = 5.17; p < .05; Cohens d = 0,88). (B) visar den genomsnittliga frysningstiden (i sekunder) under cue (ton) för varje grupp av ämnen under Träning och Cue Test; * = skiljer sig från 6 veckor under testperioden av Cue Test (medelvärde diffTraining-Cue6Weeks = -3,14; SE = 1,37; p < .05; Cohens d = 1,64). (C) visar den genomsnittliga frysningstiden (i sekunder) under mellantrialintervallen (ITI) för Träningspasset (10 ton-chock-parningar) och Cue-testet (10 taltons-only-presentationer) över de två ratgrupperna (48 h och 6 veckor); = annorlunda än Träning för grupp av råttor som testats 48 h efter träning (medel diffTräning-Cue48h = 506,16; SE = 95,08; p < .001; Cohens d = 2,48). Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Den nuvarande utökade rädsla-konditionering protokollet är en effektiv och giltig metod för att bedöma emotionella minne över korta (48 h) och långsiktiga perioder (6 veckor). Således tillåter protokollet att studera överträning och rädsla inkubation fenomen hos råttor. Bland de olika fördelarna med detta protokoll är följande. Den erbjuder två typer av minnestester, nämligen sammanhang och cue, som gör det möjligt att identifiera den differentiella effekten av två förseningar (48 h och 6 veckor) över sammanhang och cue manipulationer. För det andra innebär uppgiften ett enda 28 min träningspass, som i sin tur ger långsiktiga effekter som sträcker sig med flera veckor. Denna fördel är anmärkningsvärt, med tanke på att vissa versioner av utökade rädsla konditionering behöver minst 100 chocker över 10 sessioner av utbildning11. För det tredje erbjuder protokollet flera mätalternativ, som beräknas automatiskt. Dessutom finns det montering farmakologiska, fysiologiska, och anatomiska bevis som stöder giltigheten av detta paradigm för bedömning av emotionella minne fenomen15,16.
Jämfört med andra rädsla-konditionering paradigm med korta träningspass (dvs. få försök), utökade protokoll som resulterar i överträning effekter har fått mindre uppmärksamhet. Emellertid, utökade rädsla-conditioning uppgifter har varit nyckeln till förståelsen av rädsla inkubation är underliggande beteendemässiga och neurobiologiska processer, inklusive dess förhållande till andra psykologiska fenomen (t.ex. fördröjd-debuten posttraumatiskt stressyndrom)11,12,13. Den nuvarande rädsla-konditionering protokollet producerar tillförlitligt rädsla inkubation. Detta visas med högre frystider och lägre rörelseindex hos djur som bedömts 6 veckor efter träning, jämfört med djur som testats 48 h efter träning. Dessutom kunde denna effekt observeras differentiellt i var och en av testtyperna; specifikt, längre frysning episoder under sammanhanget testet 6 veckor efter utbildning och steg i frysning under cue presentationer 6 veckor efter träning. Relaterade till denna senare effekt (dvs. steg i frysning under cue presentationer 6 veckor efter träning), verkar det som om nyheten om den experimentella situationen (dvs. nya sammanhang) kan kasseras, eftersom baslinjen frysning nivåer under samma session var betydligt lägre än under den efterföljande cue presentationer.
Även om en trend mot rädsla lärande var uppenbart i båda grupperna (dvs. skillnader mellan 3 min baslinjen och utbildning), djur som testades efter 48 h (sammanhang) och 72 h (cue) uppvisade inte betydande skillnader i frysnivå under båda testerna. Detta kan betraktas som en begränsning av protokollet, som verkar resultatet av hög beteendevariabilitet i 48 h gruppen (se figur 2C). En metodisk förändring som kan genomföras för att minska variabiliteten och förbättra proceduren är att genomföra kontexten och cue-testet 24 h efter träning, vilket är vanligt i vissa rädsla konditionering förfaranden.
Föreliggande protokoll skulle kunna tillämpas i klinisk forskning23. Den starka minnesspår och inkubationseffekt som är ett resultat av dess genomförande kan göra det möjligt att testa effekterna av mediciner som regelbundet används för behandling av psykologiska och psykiatriska patologier (t.ex. anxiolytiska eller humörregulatorer behandlingar24) på emotionella minnesfenomen (t.ex. rädslautdöende) 25,26,27. Protokollet kan därmed göra det möjligt att mäta påverkan av läkemedel på minnet spår över olika tidsramar, inklusive biologiska korrelater såsom signalsubstanser och molekyler relaterade till minne underhåll28,29. Protokollet kan också vara av relevans för forskning med ett translationellt perspektiv, som har föreslagit att rädsla paradigm kan vara användbara för att testa prekliniska modeller av beteendeterapier30 och jämförande studier om rädsla över arter21,22. Slutligen, från en neurobiologisk syn, det nuvarande protokollet är en robust modell för att studera hjärnans mekanismer, kommunikation mellan strukturer, nätverk eller neuronala ensembler som deltar i långsiktiga förvärv, konsolidering och lagring av emotionellt minne, eller effekter av inkubation under utveckling32.
Några andra aspekter av protokollet är värda att diskutera. Livsmedelsbrist användes under hela experimentet. Detta beslut antogs eftersom andra beteendemässiga tester baserade på mat belöningar (t.ex. operant eller instrumental tekniker)33,34,35 kan integreras med minsta ändringar, vilket gör det nuvarande protokollet en mer mångsidig teknik. Till exempel har vi framgångsrikt integrerat detta protokoll med hjulbaserade träningsprotokoll och T-labyrintminnesuppgifter. En annan aspekt är relaterad till gruppstorleken (n=6) som implementeras i det här protokollet. Även om det var ett relativt litet urval, och större prover rekommenderas säkert, kompenserar storleken på inkubationseffekten denna begränsning (se tabell 1). Detta skulle kunna anses vara en fördel med detta protokoll, särskilt när det gäller djurkommittés rekommendationer som bygger på reduceringsprincipen. En begränsning av protokollet var att minimal eller ingen exponering för fotchocker och tidsfördredning av rädsla inkubation inte utvärderades. En extra kontrollgrupp med föreförhållandena kunde öka stringensen i den experimentella konstruktionen.
Slutliga rekommendationer för bästa genomförande och resultat av detta protokoll inkluderar korrekt rengöring av försökskammaren, särskilt rutnätsgolvet, kalibrering av chockintensiteterna före träning varje ämne (t.ex. minskar avföring och urin ofta tillförlitligheten hos chockintensiteten över olika områden i kammaren) och frysningsdetektionssystemkalibrering (tillförlitligheten hos frysningsåtgärderna beror på korrekt inställning av rörelsetröskel och minimal frystid).
Detta protokoll skulle kunna testas med andra stammar av råttor eller andra gnagare (t.ex. möss eller mongoliska gerbiler), vilket breddar tillämpningarnas omfattning. I dessa fall är det viktigt att justera chockintensitet, och rörelse och varaktighet trösklar. Den chock intensitet som används i rädsla konditionering protokoll med möss varierar typiskt 0,4 mA till 1,5 mA, med 0,75 mA en ofta rapporterade effektiv intensitet16,36,37,38 och1,5 mA den högsta rapporteradeintensiteten 39. Den mongoliska gerbilen är en gnagare modell mindre ofta valt för rädsla konditionering forskning; dock, mongoliska gerbiler har framgångsrikt använts för att modellera dygnsrytm i däggdjur40. Följaktligen, det nuvarande protokollet skulle kunna genomföras för att studera potentiella relationer mellan dygnsrytmen och emotionellt minne, båda av dem relevanta i patologier såsom depression, ångest eller förändring av humör41,42. När det gäller gerbiler är ett effektivt chockintensitetsområde för detta och analoga aversive conditioning protokoll mellan 1,0 och 4,0 mA43,44,45,46. Slutligen är det viktigt att notera att rörelse- och varaktighetströsklarna bör justeras beroende på vilken art som väljs47. Dessa trösklar är begränsar etablerat på rörelsespårningprogramvaran, över som djura uppförandet registreras som rörelse och under vilket programvaran registrerarfrysning. I aversive konditionering studier med möss och gerbiler, effektiva rörelse och varaktighet trösklar rapporterade har varit 25 och 30 fps (dvs. minimum 1 s immobilitet), respektive30,35.
För att säkerställa adekvat kontroll av aversiv stimulering (fotchocker) måste alla sektorer av rutnätsgolvet leverera samma intensitet. Det rekommenderas att kalibrera intensiteten av chocken i tre sektorer av rutnätet golvet för att kontrollera att det är konsekvent. Detta förhindrar att djuren lär sig att minska exponeringen för stötarna genom att flytta till en plats i lådan som avger en lägre intensitet. Om kalibreringen visar att metallgallret inte levererar samma intensitet i alla sektorer, ta bort gallret från golvet, rengör stängerna och ersätta gallret i kammaren. Gallergolvet måste vara ordentligt insatt i kammaren för att säkerställa bästa elektriska överföring från avsivstimuleringsanordningen till gallergolvet.
Fokus och bländare av frysning detekteringssystem kameran är kalibrerad av tillverkaren. Om det däremot krävs ytterligare kalibrering, lossa setskruven på fokusringen, justera tills en tydlig bild uppnås och dra sedan åt setskruven på fokusringen. Tillverkaren rekommenderar att linsöppningen låses i maximalt öppet läge. För att uppnå den inställningen, se till att den vita punkten på öppningsringen är i linje med talet 1.4 på linsens pipa. Det rekommenderas att konsultera tillverkarens manual. Observera att om kamerans fokus justerades måste även kalibrering av kameran med hjälp av motsvarande programvara ske. Kamerakalibrering kräver justering av ljusstyrkan, förstärkningen och slutaren. Det rekommenderas att konsultera tillverkarens manual för exakta instruktioner om kamerakalibreringsprocessen.
Sammanfattningsvis tillåter protokollet att testa emotionellt minne över korta och långsiktiga perioder och producerar långvarig rädsla inkubation. Denna rädsla-inkubation effekt genereras via en enda session överträning, som visar effekter 6 veckor senare i sammanhang och cue tester. Detta tyder på en stark emotionell minne spår. Det nuvarande protokollet är en effektiv och giltig metod för att utforska komponenterna i emotionellt minne hos råttor.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har inget att avslöja.
Acknowledgments
Ekonomiskt stöd till denna forskning tillhandahölls av Fundación Universitaria Konrad Lorenz - bidragsnummer 9IN15151. Författarna vill tacka kommunikationsavdelningen vid Konrad Lorenz-universitetet för deras hjälp med att spela in och redigera videon, i synnerhet Natalia Rivera och Andrés Serrano (Producenter). Även Nicole Pfaller-Sadovsky och Lucia Medina för deras kommentarer om manuskriptet, och Johanna Barrero, dekanus vid Korporacion Universitaria Iberoamericana, för institutionellt samarbete. Författarna har inga intressekonflikter.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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-category/video-fear-packages-for-rat/ |
| Contextual test protocol.pro | http://doi.org/10.17605/OSF.IO/4NKFQ | ||
| Cue test protocol.pro | http://doi.org/10.17605/OSF.IO/4NKFQ | ||
| Curved Wall Insert | MED Associates Inc | VFC-008-CWI | https://www.med-associates.com/product-category/video-fear-packages-for-rat/ |
| Data processing.zip | http://doi.org/10.17605/OSF.IO/4NKFQ | ||
| NIR/White Light Control Box | MED Associates Inc | NIR-100 | |
| Quick Change Floor/Pan Unit for Mouse | MED Associates Inc | ENV-005FPU-M | https://www.med-associates.com/product-category/video-fear-packages-for-rat/ |
| Small Tabletop Cabinet and Power Supply | MED Associates Inc | SG-6080D | https://www.med-associates.com/product-category/video-fear-packages-for-rat/ |
| Standalone Aversive Stimulator/Scrambler (115 V / 60 Hz) | MED Associates Inc | ENV-414S | https://www.med-associates.com/product-category/video-fear-packages-for-rat/ |
| Standard Fear Conditioning Chamber | MED Associates Inc | VFC-008 | https://www.med-associates.com/product-category/video-fear-packages-for-rat/ |
| Training protocol VFC.pro | http://doi.org/10.17605/OSF.IO/4NKFQ | ||
| Video Fear Conditioning Package for Rat | MED Associates Inc | MED-VFC-SCT-R | https://www.med-associates.com/product-category/video-fear-packages-for-rat/ |
References
- Frankland, P. W., Bontempi, B. The organization of recent and remote memories. Nature Reviews Neuroscience. 6 (2), 119-130 (2005).
- Suzuki, A., Mukawa, T., Tsukagoshi, A., Frankland, P. W., Kida, S. Activation of LVGCCs and CB1 receptors required for destabilization of reactivated contextual fear memories. Learning & Memory. 15 (6), 426-433 (2008).
- Hermans, E. J., et al. How the amygdala affects emotional memory by altering brain network properties. Neurobiology of Learning and Memory. 112, 2-16 (2014).
- Moryś, J., Berdel, B., Jagalska-Majewska, H., ŁUczyńSka, A. The basolateral amygdaloid complex -its development, morphology and functions. Folia Morphologica. 58 (3), 29-46 (1998).
- LeDoux, J. E.
- Labar, K. S. Beyond fear: Emotional memory mechanisms in the human brain. Current Directions in Psychological Science. 16 (4), 173-177 (2007).
- Izquierdo, I., Furini, C. R. G., Myskiw, J. C.
- Maren, S. Overtraining Does Not Mitigate Contextual Fear Conditioning Deficits Produced by Neurotoxic Lesions of the Basolateral Amygdala. The Journal of Neuroscience. 18 (8), 3097-3097 (1998).
- Pickens, C. L., Golden, S. A., Nair, S. G.
- Morrow, J. D., Saunders, B. T., Maren, S., Robinson, T. E. Sign-tracking to an appetitive cue predicts incubation of conditioned fear in rats. Behavioural Brain Research. 276, 59-66 (2015).
- Pickens, C. L., Golden, S. A., Adams-Deutsch, T., Nair, S. G., Shaham, Y. Long-lasting incubation of conditioned fear in rats. Biological Psychiatry. 65 (10), 881-886 (2009).
- Schaap, M. W. H., et al. Nociception and Conditioned Fear in Rats: Strains Matter. PLoS ONE. 8 (12), 83339 (2013).
- Shoji, H., Takao, K., Hattori, S., Miyakawa, T. Contextual and Cued Fear Conditioning Test Using a Video Analyzing System in Mice. Journal of Visualized Experiments. (85), e50871 (2014).
- Patel, T. P., et al. An open-source toolbox for automated phenotyping of mice in behavioral tasks. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8, 349 (2014).
- Kabra, M., Robie, A. A., Rivera-Alba, M., Branson, S., Branson, K. JAABA: Interactive machine learning for automatic annotation of animal behavior. Nature Methods. 10 (1), 64-67 (2013).
- Anagnostaras, S. G. Automated assessment of Pavlovian conditioned freezing and shock reactivity in mice using the VideoFreeze system. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 4 (58), (2010).
- Moyer, J. R., Brown, T. H. Impaired Trace and Contextual Fear Conditioning in Aged Rats. Behavioral Neuroscience. 120 (3), 612-624 (2006).
- Schuette, S. R., Hobson, S. Conditioned contextual fear memory to assess natural forgetting and cognitive enhancement in rats. Journal of Biological Methods. 5 (3), 99 (2018).
- Chang, C. H., et al.
- Pickens, C. L., Golden, S. A., Nair, S. G.
- Izquierdo, I., Furini, C. R. G., Myskiw, J. C.
- Vetere, G., et al. Chemogenetic Interrogation of a Brain-wide Fear Memory Network in Mice Article Chemogenetic Interrogation of a Brain-wide Fear Memory Network in Mice. Neuron. 94 (2), 363-374 (2017).
- Koob, G. F., Zimmer, A. Chapter 9 - Animal models of psychiatric disorders. Neurobiology of Psychiatric Disorders. 106, 137-166 (2012).
- Bourin, M. Animal models for screening anxiolytic-like drugs: a perspective. Dialogues in clinical neuroscience. 17 (3), 295-303 (2015).
- Murray, S. B., et al. Fear as a translational mechanism in the psychopathology of anorexia nervosa. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 95, 383-395 (2018).
- Pamplona, F. A., et al. Prolonged fear incubation leads to generalized avoidance behavior in mice. Journal of Psychiatric Research. 45 (3), 354-360 (2011).
- Török, B., Sipos, E., Pivac, N., Zelena, D. Modelling posttraumatic stress disorders in animals. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 90, 117-133 (2019).
- Bhakta, A., Gavini, K., Yang, E., Lyman-Henley, L., Parameshwaran, K. Chronic traumatic stress impairs memory in mice: Potential roles of acetylcholine, neuroinflammation and corticotropin releasing factor expression in the hippocampus. Behavioural Brain Research. 335, 32-40 (2017).
- Uniyal, A., et al. Pharmacological rewriting of fear memories: A beacon for post-traumatic stress disorder. European Journal of Pharmacology. , 172824 (2019).
- Barad, M. Fear extinction in rodents: basic insight to clinical promise. Current Opinion in Neurobiology. 15 (6), 710-715 (2005).
- Haaker, J., et al. Making translation work: Harmonizing cross-species methodology in the behavioural neuroscience of Pavlovian fear conditioning. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 107, 329-345 (2019).
- Heroux, N. A., Horgan, C. J., Pinizzotto, C. C., Rosen, J. B., Stanton, M. E. Medial prefrontal and ventral hippocampal contributions to incidental context learning and memory in adolescent rats. Neurobiology of Learning and Memory. 166, 107091 (2019).
- Rossi, M. A., Yin, H. H. Methods for Studying Habitual Behavior in Mice. Current Protocols in Neuroscience. 60 (1), 8-29 (2012).
- Brady, A. M., Floresco, S. B. Operant Procedures for Assessing Behavioral Flexibility in Rats. Journal of Visualized Experiments. (96), (2015).
- Zoccolan, D., Di Filippo, A. Methodological Approaches to the Behavioural Investigation of Visual Perception in Rodents. Handbook of Behavioral Neuroscience. , Elsevier B.V. (2018).
- Lguensat, A., Bentefour, Y., Bennis, M., Ba-M'hamed, S., Garcia, R. Susceptibility and Resilience to PTSD-Like Symptoms in Mice Are Associated with Opposite Dendritic Changes in the Prelimbic and Infralimbic Cortices Following Trauma. Neuroscience. 418, 166-176 (2019).
- Li, Q., et al. N-Acetyl Serotonin Protects Neural Progenitor Cells Against Oxidative Stress-Induced Apoptosis and Improves Neurogenesis in Adult Mouse Hippocampus Following Traumatic Brain Injury. Journal of Molecular Neuroscience. 67 (4), 574-588 (2019).
- Pantoni, M. M., Carmack, S. A., Hammam, L., Anagnostaras, S. G. Dopamine and norepinephrine transporter inhibition for long-term fear memory enhancement. Behavioural Brain Research. 378 (112266), 112266 (2020).
- Smith, K. L., et al. Microglial cell hyper-ramification and neuronal dendritic spine loss in the hippocampus and medial prefrontal cortex in a mouse model of PTSD. Brain, Behavior, and Immunity. 80, 889-899 (2019).
- Liu, X., Zheng, X., Liu, Y., Du, X., Chen, Z. Effects of adaptation to handling on the circadian rhythmicity of blood solutes in Mongolian gerbils. Animal Models and Experimental. 2 (2), 127-131 (2019).
- Landgraf, D., McCarthy, M. J., Welsh, D. K. The role of the circadian clock in animal models of mood disorders. Behavioral Neuroscience. 128 (3), 344-359 (2014).
- Refinetti, R., Kenagy, G. J. Diurnally active rodents for laboratory research. Laboratory annimals. 52 (6), 577-587 (2018).
- Hurtado-Parrado, C., et al. Assessing Mongolian gerbil emotional behavior: effects of two shock intensities and response-independent shocks during an extended inhibitory-avoidance task. PeerJ. 5, (2017).
- Frey, P., Eng, S., Gavinf, W.
- Woolley, M. L., Haman, M., Higgins, G. A., Ballard, T. M. Investigating the effect of bilateral amygdala lesions on fear conditioning and social interaction in the male Mongolian gerbil. Brain Research. 1078 (1), 151-158 (2006).
- Ballard, T. M., Sänger, S., Higgins, G. a Inhibition of shock-induced foot tapping behaviour in the gerbil by a tachykinin NK1 receptor antagonist. European Journal of Pharmacology. 412 (3), 255-264 (2001).
- Luyten, L., Schroyens, N., Hermans, D., Beckers, T. Parameter optimization for automated behavior assessment: plug-and-play or trial-and-error. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8 (28), (2014).
