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Condizionamento della paura

Overview

Il condizionamento della paura è un tipo di apprendimento in cui si stabilisce un'associazione tra un evento spiacevole negativo e uno stimolo innocuo. Questo porta alla paura dello stimolo innocuo. Questo processo è in gran parte mediato dall'amigdala, che è una regione del cervello coinvolta nelle emozioni e nelle reazioni allo stress. Il condizionamento della paura può essere utilizzato in diversi modi per comprendere diversi aspetti dell'apprendimento e della memoria.

Questo video presenta una panoramica dei principi alla base del condizionamento della paura, discute l'attrezzatura e una procedura generalizzata utilizzata per questo tipo di esperimento. Infine, esamineremo alcune applicazioni del mondo reale del condizionamento della paura nella ricerca sulle neuroscienze comportamentali oggi.

Procedure

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Il condizionamento della paura è un tipo di apprendimento in cui viene stabilita un'associazione tra un evento negativo e spiacevole e uno stimolo innocuo, portando così alla paura dello stimolo innocuo. In tutto il regno animale, la paura di altri animali, persone e oggetti viene appresa attraverso il condizionamento della paura. Il processo è in gran parte mediato dall'amigdala, una regione del cervello coinvolta nelle emozioni e nelle reazioni allo stress.

Questo video presenterà una panoramica dei principi del condizionamento della paura, la procedura generale di un esperimento di condizionamento della paura e alcune applicazioni del mondo reale.

Iniziamo esplorando alcuni dei principi alla base del condizionamento della paura.

Ci sono due classi principali di apprendimento: non associativo e associativo. L'apprendimento associativo è ulteriormente classificato in due forme, vale a dire il condizionamento operante e il condizionamento classico. Il condizionamento della paura rientra nella classica forma di apprendimento condizionante.

Ha tre componenti principali. In primo luogo, c'è uno stimolo neutro e innocuo, come un tono piacevole, che viene definito lo stimolo condizionato. Il secondo componente è uno stimolo sgradevole e avversivo, come una lieve scossa elettrica, che è accoppiato con lo stimolo condizionato. Questo è noto come stimolo incondizionato, che provoca una reazione, come una risposta di startle, chiamata risposta incondizionata. Diverse di queste sessioni, che comportano l'accoppiamento dello stimolo condizionato con lo stimolo incondizionato, sono condotte. Questo processo è chiamato condizionamento.

La terza componente è la risposta di paura appresa allo stimolo condizionato quando viene presentato dopo il condizionamento. Questa è la risposta condizionata e ha una risposta fisiologica stereotipata, come il comportamento di congelamento dimostrato qui dal topo dopo aver sentito lo stimolo condizionato in previsione dello shock del piede.

Ora che abbiamo esaminato alcuni dei principi alla base del condizionamento della paura, esaminiamo la procedura per un tipico esperimento di condizionamento della paura nei topi.

Gli esperimenti vengono solitamente eseguiti in una camera di condizionamento che a volte viene collocata all'interno di una camera di attenuazione del suono più grande. È importante calibrare il tono uditivo che verrà utilizzato come stimolo condizionato neutro. Inoltre, anche il sistema di scosse elettriche utilizzato per fornire lo stimolo incondizionato dovrebbe essere verificato come funzionante e calibrato.

Una volta che l'attrezzatura è pronta, è il momento di imparare l'associazione tra lo stimolo condizionato e incondizionato. Inizia trasferendo un mouse nella camera di condizionamento. Avviare il software di acquisizione dei dati di controllo delle apparecchiature. Lasciare che il mouse esplori la camera per un po 'di tempo, in modo che si acclimati alla camera di condizionamento.

Per questo esperimento, viene presentato un tono di stimolo neutro condizionato di 20 secondi. Questo è seguito immediatamente, o con un breve ritardo, da una lieve scossa elettrica del piede che funge da stimolo incondizionato. Al fine di rafforzare l'associazione, la prova di condizionamento, costituita dal tono seguito dallo shock, deve essere ripetuta più volte dopo intervalli regolari. Una volta completato l'allenamento, lascia che il mouse esplori liberamente per due o tre minuti prima di riportarlo nella sua gabbia di casa.

Come passo finale, misurare la risposta condizionata dopo un intervallo da quattro a 24 ore. Per fare questo, riportare il mouse dalla sua gabbia di casa alla camera di condizionamento; come prima, lascia che il mouse si acclimati. Per questo esperimento, ci saranno tre presentazioni di toni di stimolo condizionati neutri separati da 200 secondi. È importante ricordare che non vengono dati shock. Monitorare il mouse per la risposta condizionata, in questo caso il comportamento di congelamento dopo aver sentito lo stimolo condizionato. Analizzare la risposta condizionata durante la fase di test per confermare che il topo ha acquisito una paura dello stimolo innocuo.

Dopo aver visto come funziona un esperimento di condizionamento della paura, diamo un'occhiata ad alcuni dei modi in cui viene utilizzato nella ricerca di oggi.

Gli scienziati possono applicare il condizionamento della paura per studiare i meccanismi neurali dell'apprendimento e della memoria. In questo studio, il condizionamento della paura è stato combinato con la risonanza magnetica funzionale per indagare le regioni del cervello coinvolte nell'acquisizione e nel mantenimento della risposta alla paura condizionata. In un secondo esperimento, il condizionamento della paura e la magnetoencefalografia, o MEG, sono combinati per studiare la neurobiologia dietro il condizionamento della paura.

Gli scienziati non sono solo incuriositi dal condizionamento della paura, ma anche dall'estinzione della paura, in cui una paura appresa viene ridotta o eliminata.

Le impostazioni di realtà virtuale vengono utilizzate per fornire impostazioni personalizzabili complesse realistiche. In questo studio, gli scienziati usano stimoli, come i serpenti, che sono associati agli shock del polso, al fine di condizionare una risposta alla paura in un ambiente virtuale 3D. Una volta completata l'acquisizione di una paura, gli scienziati presentano lo stimolo condizionato in un ambiente diverso o nello stesso ambiente e studiano la risposta del partecipante senza dare loro shock al polso. I risultati rivelano che l'estinzione della paura era maggiore nei partecipanti che sperimentavano un cambiamento nell'ambiente.

Infine, gli scienziati interessati a migliorare le protesi uditive stanno anche usando il condizionamento della paura per promuovere la loro ricerca.

Qui, i ratti sono stati addestrati a temere i toni udibili e la loro frequenza cardiaca è stata misurata durante la risposta condizionata. La corteccia uditiva è stata quindi stimolata elettricamente con elettrodi impiantati per simulare il tono e la frequenza cardiaca del ratto è stata nuovamente monitorata per la risposta condizionata. I risultati hanno indicato che i ratti percepivano i toni senza effettivamente sentirli. Questi risultati possono essere utili per far progredire le capacità delle protesi uditive.

Hai appena visto l'introduzione di JoVE al condizionamento della paura. Abbiamo presentato una breve panoramica dei principi del condizionamento della paura, descritto come viene eseguito un esperimento di condizionamento della paura e infine discusso alcune applicazioni attuali di questa tecnica. Come sempre, grazie per aver guardato!

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