Este trabajo fue financiado en parte por KAKENHI Grants JP22K15795 (a T.F.), JP22K09734 (a N.K.), JP21K07489 (a R.Y.), Kanazawa Medical University (C2022-3, D2021-4, a R.Y.) y The Naito Foundation (a T.F.).

Este protocolo se llevó a cabo de acuerdo con los principios rectores de la Sociedad Fisiológica de Japón y recibió la aprobación del Comité de Cuidado Animal de la Universidad Médica de Kanazawa (2021-32). Todos los procedimientos se llevaron a cabo de acuerdo con las directrices de ARRIVE. Para el estudio se utilizaron ratones machos adultos C57BL/6J (3-6 meses de edad), y se confirmó previamente que estos ratones exhibían los comportamientos de vuelo descritos en este manuscrito15.
1. Preparación animal
<ol><li>Ratones de casa en grupo (3-4 por jaula; mantenidos a 23-27 °C; bajo un ciclo de luz/oscuridad de 12 h; se les proporcionó acceso ad libitum a comida y agua) hasta el inicio de los experimentos.</li>
	<li>Aloje individualmente a cada ratón en una jaula de plexiglás (14 cm × 21 cm × 12 cm) durante al menos 3 días antes de someterse a este condicionamiento de miedo modificado.</li>
</ol>2. Configuración de las herramientas/equipos
<ol><li>Caja de condicionamiento del miedo (Figura 1A)<ol><li>Utilice una cámara de acondicionamiento del miedo (25 cm × 25 cm × 25 cm) encerrada en una caja de atenuación acústica (67 cm × 53 cm × 55 cm) (ver Tabla de Materiales).</li>
		<li>Se requieren dos contextos (A y B). Para el contexto A, crea rayas blancas y negras en las paredes pegando cartón plástico blanco con cintas negras (3 cm de ancho, 4 en un tablero). Usa una tabla de plástico lisa blanca para el piso.</li>
		<li>Limpie las paredes y el suelo con heptanol (1%) antes de cada sesión. NOTA: No se utiliza ningún sistema de ventilación activo. La limpieza con alcohol al final de la sesión disminuye el olor a heptanol.</li>
		<li>Para el contexto B, haga que la apariencia de las paredes sea completamente negra quitando el tablero utilizado en el contexto A. El suelo es de rejilla. NOTA: No se presenta ningún olor específico que no sea un ligero olor a alcohol para la limpieza.</li>
		<li>Ilumine la caja experimental con un diodo emisor de luz blanco en el techo (LED, 240 lux) (consulte la tabla de materiales).</li>
	</ol></li>
	<li>Sinvergüenza<ol><li>Conecte un amortiguador de revuelto (consulte la Tabla de materiales) a un piso de rejilla compuesto por varillas de acero inoxidable. Esto se utiliza para proporcionar descargas en los pies. La intensidad del choque del pie se fijó en 0,9 mA siguiendo los métodos comunes de condicionamiento del miedo 10,11,12,13.</li>
	</ol></li>
	<li>Generador de audio<ol><li>Coloque un altavoz (consulte la Tabla de materiales) en el techo. Todos los estímulos acústicos se amplifican.</li>
		<li>Modifique y calibre digitalmente las amplitudes generales de cada estímulo para obtener niveles de presión sonora (SPL, re: 20 μ Pa) en la parte frontal de 5 cm del altavoz con un micrófono de 1/4 de pulgada. Presente una ráfaga de tono continuo a través de este altavoz. NOTA: La calibración del altavoz de sonido es crucial para examinar el impacto fino del estímulo sonoro en los comportamientos defensivos durante este condicionamiento modificado del miedo.</li>
	</ol></li>
	<li>Transductor<ol><li>Coloque el suelo de la cámara de prueba sobre un transductor (consulte la Tabla de materiales) para la detección de vibraciones. La señal del transductor se transmite a una tarjeta de sonido con una frecuencia de muestreo de 8 kHz para registrar las vibraciones de comportamiento.</li>
	</ol></li>
	<li>Cámara de video<ol><li>Coloque una cámara CMOS (consulte la Tabla de materiales) en el techo para seguir los movimientos del sujeto y grabar el sonido en la caja de acondicionamiento.</li>
	</ol></li>
	<li>Sistema de disparo<ol><li>Utilice un software de sonido (consulte la Tabla de materiales) para activar tonos o descargas de pie en los tiempos programados. NOTA: Cualquier estimulador disponible en el mercado funcionará para esto.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Experimento conductual
<ol><li>Planifique cuatro días de procedimientos de condicionamiento del miedo: habituación (1 día, 5 ensayos), condicionamiento (2 días, 5 ensayos cada uno) y sesiones de prueba/extinción (1 día, 5 o 15 ensayos). Los intervalos entre ensayos variaron entre 60-75 s (Figura 1B). NOTA: Preferiblemente, incluya diez o más sujetos en un grupo para obtener tendencias conductuales confiables. Se requieren dos o tres grupos dependiendo del propósito del estudio.<ol><li>Durante la sesión de acondicionamiento, presente el estímulo incondicionado (US) (1 s, 0,9 mA) inmediatamente después de la terminación del estímulo condicionado (CS) (ráfaga de tono continuo, 8 kHz, 20 s, 95 dB SPL) como se muestra en la Figura 1B. Entregue cinco pares CS-US en un día de acondicionamiento.</li>
		<li>Después de la terminación de la 5ª descarga de pies, deje al sujeto en el contexto durante 1 minuto antes de devolverlo a la jaula de origen. Limpie la cámara con alcohol al 70% para limpiarla después de cada prueba de comportamiento. NOTA: La intensidad de CS y US puede modificarse según el propósito del estudio. Informes previos han demostrado que una mayor intensidad de CS desencadena comportamientos defensivos más activos que los más suaves15. Los días de acondicionamiento también se pueden extender.</li>
	</ol></li>
	<li>Inducir comportamientos de vuelo durante las presentaciones de CS siguiendo el cronograma que se menciona a continuación. NOTA: En este experimento se utilizan un CS (95 dB SPL) y un US (0,9 mA).<ol><li>El día 1, exponga a los sujetos a 5 ensayos de CS solos en el contexto A.</li>
		<li>En los días 2 y 3, condicionar a los sujetos con 5 ensayos de asociación CS-US en el contexto B.</li>
		<li>El día 4, exponga a los sujetos a 5 ensayos de CS solos para la sesión de recuerdo en el contexto B. En caso de probar la extinción de la memoria, exponer a los sujetos a 15 ensayos de CS solos. NOTA: Para probar la estabilidad de la memoria, extender las sesiones de extinción durante 2-3 días ayudará. Además, probar la memoria una semana después en lugar del día 4 puede proporcionar una confirmación adicional de la estabilidad de la memoria.</li>
	</ol></li>
</ol>4. Análisis de conductas defensivas
NOTA: Se analizan el movimiento, el porcentaje de congelación y el número de saltos durante las presentaciones de CS. Los detalles se describen a continuación. Si es posible, sería mejor analizar de manera doble ciego.
<ol><li>Sincronice los tiempos de los eventos en el video y los tiempos de los estímulos (CS y US) utilizando el inicio del tono grabado en el video.</li>
	<li>Utilice un código personalizado para calcular los movimientos promedio y total de los ratones en función de la diferencia en el centro de masa de la silueta del sujeto a través de los fotogramas. NOTA: Se utiliza una unidad arbitraria para esta medición, ya que la velocidad de movimiento depende de la frecuencia de muestreo de la película.</li>
	<li>Para medir el porcentaje de congelación, utilice la señal del transductor a tiempo.<ol><li>Preprocese las señales del transductor utilizando un filtro de paso de banda de 20-500 Hz.</li>
		<li>Calcule la amplitud cuadrática media de la señal del transductor en el tiempo para cada intervalo de 50 ms.</li>
		<li>Establezca un umbral para la amplitud de la señal para detectar el período de inmovilidad. La duración de la inmovilidad es el período de la señal inferior al umbral durante más de 1 s.</li>
		<li>Mida manualmente la duración de la congelación viendo el video.</li>
		<li>Ajuste el umbral de amplitud de la señal para la congelación comparando el porcentaje de congelación medido manualmente y el porcentaje calculado a partir de la señal del transductor.</li>
	</ol></li>
	<li>Cuente el número de saltos manualmente desde archivos de vídeo. NOTA: Contar el número de dardos también será útil para evaluar la respuesta de vuelo.</li>
</ol>5. Análisis estadístico
<ol><li>Establezca la significación estadística en p < 0,05.</li>
	<li>Para realizar comparaciones entre múltiples grupos y múltiples factores, realice un ANOVA multifactorial seguido de pruebas post-hoc. Si se prueba un día específico del programa de acondicionamiento, realice múltiples pruebas de comparación o pruebas de permutación.</li>
</ol>

Estudio de los comportamientos defensivos activos en ratones con condicionamiento modificado del miedo

<ol>
	<li>Fanselow, M. S., Lester, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Evolution and learning. , 185-212 (1988).</li><li>Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+organization+of+the+defensive+behavior+system+responsible+for+fear.">Neural organization of the defensive behavior system responsible for fear.</a> Psychonomic Bulletin &amp; Review. 1 (4), 429-438 (1994).</li><li>Mobbs, D., Headley, D. B., Ding, W., Dayan, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Space,+time,+and+fear:+Survival+computations+along+defensive+circuits.">Space, time, and fear: Survival computations along defensive circuits.</a> Trends in Cognitive Sciences. 24 (3), 228-241 (2020).</li><li>Black, D. W., Grant, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dsm-5+guidebook:+The+essential+companion+to+the+diagnostic+and+statistical+manual+of+mental+disorders.">Dsm-5 guidebook: The essential companion to the diagnostic and statistical manual of mental disorders.</a> American Psychiatric Pub. , (2014).</li><li>Bienvenu, T. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+advent+of+fear+conditioning+as+an+animal+model+of+post-traumatic+stress+disorder:+Learning+from+the+past+to+shape+the+future+of+ptsd+research.">The advent of fear conditioning as an animal model of post-traumatic stress disorder: Learning from the past to shape the future of ptsd research.</a> Neuron. 109 (15), 2380-2397 (2021).</li><li>Johnson, L. R., Mcguire, J., Lazarus, R., Palmer, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pavlovian+fear+memory+circuits+and+phenotype+models+of+ptsd.">Pavlovian fear memory circuits and phenotype models of ptsd.</a> Neuropharmacology. 62 (2), 638-646 (2012).</li><li>Yehuda, R., Ledoux, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Response+variation+following+trauma:+A+translational+neuroscience+approach+to+understanding+ptsd.">Response variation following trauma: A translational neuroscience approach to understanding ptsd.</a> Neuron. 56 (1), 19-32 (2007).</li><li>Ledoux, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emotion+circuits+in+the+brain.">Emotion circuits in the brain.</a> Annual Review of Neuroscience. 23 (1), 155-184 (2000).</li><li>Gruene, T. M., Flick, K., Stefano, A., Shea, S. D., Shansky, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sexually+divergent+expression+of+active+and+passive+conditioned+fear+responses+in+rats.">Sexually divergent expression of active and passive conditioned fear responses in rats.</a> Elife. 4, e11352 (2015).</li><li>Fadok, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+competitive+inhibitory+circuit+for+selection+of+active+and+passive+fear+responses.">A competitive inhibitory circuit for selection of active and passive fear responses.</a> Nature. 542 (7639), 96-100 (2017).</li><li>Hersman, S., Allen, D., Hashimoto, M., Brito, S. I., Anthony, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulus+salience+determines+defensive+behaviors+elicited+by+aversively+conditioned+serial+compound+auditory+stimuli.">Stimulus salience determines defensive behaviors elicited by aversively conditioned serial compound auditory stimuli.</a> Elife. 9, e53803 (2020).</li><li>Trott, J. M., Hoffman, A. N., Zhuravka, I., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditional+and+unconditional+components+of+aversively+motivated+freezing,+flight+and+darting+in+mice.">Conditional and unconditional components of aversively motivated freezing, flight and darting in mice.</a> Elife. 11, e75663 (2022).</li><li>Borkar, C. D., Fadok, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+pavlovian+fear+conditioning+paradigm+to+study+freezing+and+flight+behavior.">A novel pavlovian fear conditioning paradigm to study freezing and flight behavior.</a> Journal of Visualized Experiments. 167, e61536 (2021).</li><li>Totty, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+and+brain+mechanisms+mediating+conditioned+flight+behavior+in+rats.">Behavioral and brain mechanisms mediating conditioned flight behavior in rats.</a> Scientific Reports. 11 (1), 8215 (2021).</li><li>Furuyama, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+factors+contribute+to+flight+behaviors+during+fear+conditioning.">Multiple factors contribute to flight behaviors during fear conditioning.</a> Scientific Reports. 13 (1), 10402 (2023).</li><li>Cain, C. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Avoidance+problems+reconsidered.">Avoidance problems reconsidered.</a> Current Opinion in Behavioral Sciences. 26, 9-17 (2019).</li><li>Ledoux, J. E., Moscarello, J., Sears, R., Campese, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+birth,+death+and+resurrection+of+avoidance:+A+reconceptualization+of+a+troubled+paradigm.">The birth, death and resurrection of avoidance: A reconceptualization of a troubled paradigm.</a> Molecular Psychiatry. 22 (1), 24-36 (2017).</li><li>Bouchekioua, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serotonin+5-ht2c+receptor+knockout+in+mice+attenuates+fear+responses+in+contextual+or+cued+but+not+compound+context-cue+fear+conditioning.">Serotonin 5-ht2c receptor knockout in mice attenuates fear responses in contextual or cued but not compound context-cue fear conditioning.</a> Translational Psychiatry. 12 (1), 58 (2022).</li><li>Bouchekioua, Y., Nishitani, N., Ohmura, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditioned+lick+suppression:+Assessing+contextual,+cued,+and+context-cue+compound+fear+responses+independently+of+locomotor+activity+in+mice.">Conditioned lick suppression: Assessing contextual, cued, and context-cue compound fear responses independently of locomotor activity in mice.</a> Bio-Protocol. 12 (23), e4568 (2022).</li></ol>

Los autores declaran no tener intereses contrapuestos.

El protocolo modificado de condicionamiento del miedo introducido en este artículo es un método estable para investigar los comportamientos de vuelo en un contexto de miedo. Al emplear este protocolo, hemos encontrado que los comportamientos de vuelo de los ratones en el contexto de miedo son desencadenados por estímulos destacados y dependen del contexto. Las características del comportamiento de vuelo no fueron bien investigadas, ya que no existía un protocolo adecuado para observar los comportamientos de vuelo. E...

<a href="https://app.jove.com/t/6598">This corrects</a> the article <a href="https://dx.doi.org/10.3791/66272">10.3791/66266</a>

An erratum was issued for: <a href="https://www.jove.com/t/66266">Modified Fear Conditioning for Inducing Flight Behaviors in Mice</a>. The Abstract section was updated.

Erratum: Modified Fear Conditioning for Inducing Flight Behaviors in Mice

La selección adecuada de comportamientos defensivos en circunstancias amenazantes es crucial para la supervivencia de todos los animales. Los comportamientos defensivos cambian gradualmente de uno a otro en función de la proximidad de la amenaza, como la transición entre los comportamientos de congelación y huida 1,2,3. La desregulación de estas conductas se observa a menudo en diversos trastornos mentales4. El trastorno de estrés postraumático (TEPT) es uno de esos trastornos caracterizados por comportamientos defensivos exagerados, como respuestas de pánico a estímulos no amenazantes.
El condicionamiento clásico del miedo en roedores se usa comúnmente como modelo para el TEPT 5,6,7, pero los roedores no expresan comportamientos de huida (similares al pánico) en este modelo8. En consecuencia, el modelo clásico de condicionamiento del miedo, a menudo denominado "modelo de TEPT en roedores", carece de validez aparente para el TEPT en humanos, particularmente en la captura de síntomas de huida o pánico, que no han sido bien estudiados.
Recientemente, varios protocolos modificados de condicionamiento del miedo han demostrado con éxito que los sujetos roedores exhiben un comportamiento de vuelo durante estos procedimientos. Por ejemplo, las asociaciones repetitivas de un estímulo condicionado (SC) y un estímulo incondicionado (US) siete veces al día permitieron a las ratas hembras exhibir comportamientos de lanzamiento similares a loscomportamientos de vuelo. En condicionamientos de miedo de dos días utilizando estímulos compuestos seriales (SCS; compuesto de tono seguido de ruido), los ratones comenzaron a mostrar comportamientos de vuelo durante la parte de ruido de las presentaciones de SCS 10,11,12. La descripción detallada del método SCS se proporciona en un informe de protocolo13. Un condicionamiento del miedo de tres días con SCS también funcionó para que las ratas indujeran comportamientos de huida14. Sin embargo, estos nuevos protocolos tienen algunas limitaciones. Por ejemplo, el uso de la presentación de señales en serie no permite excluir la influencia de la estimación de proximidad en el comportamiento defensivo. En el caso de la asociación siete veces de CS-US en ratas, la mayoría de las respuestas de huida se observaron en las hembras en lugar de en los machos.
A la luz de estas consideraciones, introducimos un protocolo modificado de condicionamiento del miedo para ratones con el fin de investigar las conductas de vuelo en un contexto de miedo. Los ratones machos exhiben consistentemente un comportamiento de vuelo durante nuestro condicionamiento de miedo modificado. En este protocolo, el tono saliente se utiliza como CS en lugar de SCS. Además, se requiere un mínimo de cinco emparejamientos de CS-US en un día durante al menos dos días, junto con la potenciación del miedo por el contexto condicionado. El protocolo proporciona otra opción para investigar los comportamientos de vuelo, complementando los protocolos anteriores, dependiendo del propósito de la investigación.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Audio speaker</td>
			<td>Fostex</td>
			<td>FT17H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amplifier</td>
			<td>Sony</td>
			<td>TA-F500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CMOS camera</td>
			<td>Sanwa Supply Inc.</td>
			<td>CMS-V43BK</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fear conditioning chamber</td>
			<td>Panlab S.L.U.</td>
			<td>LE116</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Food pellets</td>
			<td>Nosan</td>
			<td>Labo MR standard</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED</td>
			<td>Yamazen</td>
			<td>LT-B05N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microphone</td>
			<td>ACO</td>
			<td>type 4156N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scramble shocker</td>
			<td>Panlab S.L.U.</td>
			<td>LE 100-26</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sound card</td>
			<td>Behringer</td>
			<td>UMC202</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sound software</td>
			<td>Syntrillium Software</td>
			<td>Cool Edit 2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transducer</td>
			<td>Panlab S.L.U.</td>
			<td>LE 111</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

modified fear conditioning for inducing flight behaviors in mice

La manifestación apropiada del comportamiento defensivo en una situación amenazante es fundamental para la supervivencia. La teoría predominante sugiere que un comportamiento defensivo activo, como saltar o lanzarse rápidamente, se expresa bajo una inminencia de amenaza alta o una amenaza real, mientras que un comportamiento defensivo pasivo, como la congelación, se expresa cuando se predice la amenaza, pero la inminencia de la amenaza es relativamente baja. En el condicionamiento clásico del miedo, los sujetos suelen exhibir la congelación como una respuesta defensiva condicionada, con poca expresión de comportamiento defensivo activo en la mayoría de los casos. Aquí, introducimos un procedimiento modificado de condicionamiento del miedo para que los ratones observen la transición de la congelación al vuelo y viceversa, que involucra cinco emparejamientos repetitivos de estímulos condicionados (CS; tono continuo, 8 kHz, 95 dB SPL (niveles de presión sonora)) y estímulos incondicionados (US; choque del pie, 0,9 mA, 1,0 s) durante dos días. Este procedimiento modificado de condicionamiento del miedo requiere un número relativamente grande de sesiones de acondicionamiento y días de acondicionamiento, pero no requiere un choque de pie de alta intensidad para una expresión modesta del comportamiento de vuelo. El uso del mismo contexto para el acondicionamiento y las presentaciones destacadas de CS es esencial para provocar comportamientos de vuelo. Este procedimiento modificado de condicionamiento del miedo es un método fiable para observar las conductas defensivas activas en ratones, proporcionando una oportunidad para dilucidar los mecanismos finos y las características de dichas conductas en un contexto de miedo.

The appropriate selection of defensive behaviors under threatening circumstances is crucial for the survival of all animals. Defensive behaviors gradually shift from one to another based on threat proximity, such as the transition between freezing and flight behaviors1,2,3. Dysregulation of these behaviors is often observed in various mental disorders4. Post-traumatic stress disorder (PTSD) is one such disorder characterized by exaggerated defensive behaviors, like panic responses to non-threatening stimuli4.
Classical fear conditioning in rodents is commonly used as a model for PTSD5,6,7, but rodents do not express flight (panic-like) behaviors in this model8. Consequently, the classical fear conditioning model, often referred to as the &#39;rodent PTSD model,&#39; lacks face validity for PTSD in humans, particularly in capturing flight or panic-like symptoms, which have not been well-studied.
Recently, several modified fear conditioning protocols have successfully demonstrated that rodent subjects exhibit flight behavior during these procedures. For instance, repetitive associations of a conditioned stimulus (CS) and an unconditioned stimulus (US) seven times in a day allowed female rats to exhibit darting behaviors similar to flight behaviors9. In two-day fear conditionings using serial compound stimuli (SCS; composed of tone followed by noise), mice began showing flight behaviors during the noise part of SCS presentations10,11,12. The detailed description of the SCS method is provided in a protocol report13. A three-day fear conditioning with SCS also worked for rats to induce flight behaviors14. However, these new protocols have some limitations. For example, the use of serial cue presentation does not allow for the exclusion of the influence of proximity estimation on defensive behavior. In the case of seven times association of CS-US in rats, the majority of flight responses were observed in females rather than males.
In light of these considerations, we introduce a modified fear conditioning protocol for mice to investigate flight behaviors in a fearful context. Male mice consistently exhibit flight behavior during our modified fear conditioning. In this protocol, the salient tone is used as the CS instead of SCS. Additionally, a minimum of five pairings of CS-US in a day for at least two days, along with fear potentiation by the conditioned context, is required. The protocol provides another option for investigating flight behaviors, complementing previous protocols, depending on the research purpose.

Autor destacado: Explorando los correlatos neuronales de los comportamientos defensivos en el aprendizaje y la extinción del miedo

Condicionamiento del miedo modificado para inducir comportamientos de vuelo en ratones

1 We are investigating the neural correlation<v>2 for various defensive behaviors 3 in fear learning and extinction. 4 The present protocol could aid in the development 5 of new treatment for anxiety disorder 6 and post-traumatic stress disorder. 7 Our protocol uses two sound pressure levels 8 of conditioning stimuli to reset 9 freezing, darting, and flight.10 So our technique can assess various defensive behaviors 11 better than classical fear conditioning. 12 Our laboratory focuses on neural correlates 13 for fear learning and extinction. 14 The neural mechanisms of various defensive behaviors 15 to threats could support the development of new treatment 16 for anxiety disorder and PTSD.

Se presentan los resultados obtenidos con el condicionamiento del miedo modificado en ratones machos (C57BL/6J; 3-6 meses de edad), siguiendo el esquema que se muestra en la Figura 1C. El experimento fue diseñado para investigar cómo el contexto condicionado influye en la expresión de las conductas de vuelo. Se asignaron dos grupos: Grupo 1 (n = 10) y Grupo 2 (n = 10). En este experimento se utilizaron un CS (95 dB SPL) y un US (0,9 mA).
El día 1, todos los ra...

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Para estudiar las conductas de vuelo en un contexto de miedo, introducimos un protocolo modificado de condicionamiento del miedo. Este protocolo garantiza que los ratones exhiban consistentemente comportamientos de vuelo durante la presentación de la señal en el condicionamiento del miedo.

The appropriate manifestation of defensive behavior in a threatening situation is critical for survival. The prevailing theory suggests that an active ...

modified-fear-conditioning-for-inducing-flight-behaviors-in-mice

Research

JoVE Journal

Behavior

Modified Fear Conditioning for Inducing Flight Behaviors in Mice

586 vistas.  Kanazawa Medical University. 1 Estamos investigando la correlación neuronal2 para diversas conductas defensivas 3 en el aprendizaje y la extinción del miedo. 4 El presente protocolo podría ayudar en el desarrollo de un nuevo tratamiento para el trastorno de ansiedad 6 y el trastorno de estrés postraumático. 7 Nuestro protocolo utiliza dos niveles de presión sonora 8 de estímulos condicionantes para reiniciar 9 congelación, lanzamiento, y vuelo.10 Por lo tanto, nues...

Video: Autor destacado: Explorando los correlatos neuronales de los comportamientos defensivos en el aprendizaje y la extinción del miedo

The appropriate manifestation of defensive behavior in a threatening situation is critical for survival. The prevailing theory suggests that an active defensive behavior, such as jumping or rapid darting, is expressed under high threat imminence or actual threat, whereas passive defensive behavior, such as freezing, is expressed when the threat is predicted, but the threat imminence is relatively low. In classical fear conditioning, subjects typically exhibit freezing as a conditioned defensive response, with little expression of active defensive behavior in most cases. Here, we introduce a modified fear conditioning procedure for mice to observe the transition from freezing to flight and vice versa, involving five repetitive pairings of conditioned stimuli (CS; continuous tone, 8 kHz, 95 dB SPL (sound pressure levels)) and unconditioned stimuli (US; foot shock, 0.9 mA, 1.0 s) over two days. This modified fear conditioning procedure requires a relatively large number of conditioning sessions and conditioning days but does not necessitate a high-intensity foot shock for modest expression of flight behavior. Using the same context for conditioning and salient CS presentations is essential to elicit flight behaviors. This modified fear conditioning procedure is a reliable method for observing active defensive behaviors in mice, providing an opportunity to elucidate the fine mechanisms and characteristics of such behaviors in a fearful context.

To study flight behaviors in a fearful context, we introduce a modified fear conditioning protocol. This protocol ensures that mice consistently exhibit flight behaviors during cue presentation in the fear conditioning.

Investigación

Comportamiento

Induction of Modified Fear Conditioning in Mice for the Analysis of Flight Behavior

1 To begin, set up a fear conditioning chamber<v>2 enclosed in a sound-attenuating box. 3 Next, create two contexts:A and B.4 For context A, attach black stripes 5 on a white plastic board. 6 For context B, make the wall entirely black.7 Use an overhead white light-emitting diode 8 to illuminate the experimental box. 9 Then, connect a scramble shocker to a grid floor 10 with stainless steel rods. 11 Now fix a speaker onto the box's ceiling.12 Then, digitally modify and calibrate the amplitudes 13 of each stimulus. 14 Place the floor of the test chamber on a transducer 15 to detect vibrations. 16 Then place a CMOS camera on the chamber's ceiling 17 to track the subject's motion and record sound.18 Set up the sound software to trigger tones or foot shocks 19 at scheduled time intervals. 20 Plan four days of fear conditioning, 21 with the first day assigned to habituation, 22 the next two days allocated to conditioning, 23 and the last day assigned to test or extinction sessions. 24 For the conditioning session, 25 present the unconditioned stimulus 26 immediately after terminating the conditioned stimulus.27 After ending the fifth shock, 28 leave the subject in the context for one minute 29 before returning to its home cage. 30 To induce flight behaviors, on day one, 31 expose the subjects to five conditioned stimuli only 32 in context A.33 On days two and three, condition the subjects 34 with five conditioned and unconditioned 35 stimuli association trials in context B.36 On the last day, expose the animal to five trials 37 of only conditioned stimuli in context B.38 The group one mice displayed pronounced flight behaviors 39 on days three and four. 40 The total motion increased with increased conditioning.41 Freezing during conditioned stimuli increased on day two 42 and remained constant in subsequent trials. 43 The animals demonstrated increased movements 44 at the onset of the condition stimuli 45 and were consistent throughout. 46 The group two mice showed flight behaviors 47 almost identical to group one on days two and three.48 However, the animals did not show any flight behavior 49 during conditioned stimuli presentations in context A.50 The group one mice displayed significantly higher motion 51 and total number of jumps relative to group two. 52 However, the group two mice froze more.