עבודה זו נתמכת על ידי מענק vici (Merel Kindt) מארגון הולנד למחקר מדעי.

הצהרת אתיקה: הפרוטוקול שאושר על-הרופא שלנו עונה על הדרישות של הוועדה האתית של המחלקה לפסיכולוגיה באוניברסיטת אמסטרדם לבדיקת משתתפים אנושיים. 1. קובץ מצורף של אלקטרודות potentiated הרתיעה ופחד ההלם <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להבטיח את ההגדרה הניסיונית מורכבת מחדר של המשתתפים-מוחלש קול וחדר ניסוי מופרד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בשני מחשבים עם ארבעה מסכי להקלטה וניטור תגובות פיסיולוגיות כמו גם להצגת התסריט הניסיוני למשתתפים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף את הצווארונים דו צדדיים דבקים לאלקטרודות EMG. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנקות את העור של המשתתף מתחת לעין ימין או שמאל ועל המצח באמצעות ספוגית אלכוהול. להורות למשתתפים לשמור עליהם בעיניים עצומות, כדי למנוע גירוי בעיניים פוטנציאליות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלא את מרכז אלקטרודות EMG עם אלקטרוליט המוליך מאוד gel באמצעות מזרק. אל תנסה למלא את האלקטרודות על ידי יישום כמויות קטנות של ג&#39;ל ברציפות כזה מגדיל את הסיכון של בועות אוויר בתוך הג&#39;ל, אשר עשויים להשפיע באופן שלילי הקלטות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף אחד אלקטרודות EMG מתחת לעפעף התחתון של הזכות או עין שמאל בקנה אחד עם התלמיד במבט קדימה. צרף את השני כ 1 - 2 סנטימטר לרוחב הראשון שלאחר העקמומיות של העפעף התחתון. צרף התייחסות קרקע על המצח כ 1 סנטימטר מתחת לקו השיער. מיקום אופטימלי של אלקטרודות ביחס לשריר עשוי לדרוש התאמות אישיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל ירידה של ג&#39;ל המוליך על אלקטרודות ההלם ולצרף אותם על פרק כף היד השמאלית העליונה באמצעות רצועת סקוטש הניילון. ודא שהרצועה היא לא חזקה מדי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם את עוצמת ההלם החשמלי 2-msec לכל משתתף בנפרד. ליידע את המשתתפים כי ההלם צריך להיות &quot;לא נוח אבל לא כואב&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדריך לly לעורר הזעזועים. התחל בעצמה של 1 מילי-אמפר ולהמשיך ולהפעיל את הזעזועים יחידים - הגדלת עוצמת הדרגה במרווחים של 2 או 3 mA - עד המשתתף מצביע על כך שההלם הוא &quot;שלא בנוח, אבל לא כואב&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רשום את רמת ההלם הסופית ולשמור על רמה זו בכל שאר הניסוי. </li></ol> 2. פחד רכישה - יום 1 משך כ -45 דקות. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להורות למשתתפים על המשלוח של זעזועים והממשל האפשרי של propranolol HCl. נוסף ליידע אותם כי propranolol HCl משמש לטיפול ביתר לחץ דם. להשיג בכתב הסכמה מדעת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסך המשתתפים לגבי הבריאות וכל תנאים שקונטרה-מצביעים על נטילת מנה אחת של 40 מ&quot;ג של propranolol HCl: הריון, הפרעת פרכוסים, הפרעה בדרכי הנשימה, מחלות לב וכלי דם, מחלות לב וכלי דם במשפחת הקו הראשון, diaלחלות בסוכרת, כבד או כליות הפרעה, שימוש נוכחי של תרופה נגד דיכאון, או פסיכוזה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשיג לחץ דם וקצב לב מדידות באמצעות מד לחץ דם אלקטרוני. שאל את המשתתפים להסיר את זרועם מהשרוולים והניחו את השרוול מתנפח באופן מאובטח על הזרוע העליונה. להורות למשתתפים להירגע ולשבת עם זרועם התכופפה מעט באותה הרמה כמו הלב שלהם ונחו על שולחן או משטח שטוח אחר. BP צריך להיות מעל 90/60 מ&quot;מ כספית וקצב לב מעל 60 BPM להכללה בניסוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהל את מלאי המדינה-Trait Anxiety 44 וחרדת רגישות מדד 45 כאשר משתתף מנוקה מבחינה רפואית. גם לנהל את עכביש פובית השאלון 46 בעת שימוש בתמונות של עכבישים כגירויים מותנים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את המשתתפים מול מסך מחשב ולצרף את האלקטרודות EMG והלם (ראה סעיף 1 Attachment &quot;של פחד potentiated הרתיעהד הלם אלקטרודות &quot;). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בשני הליכים למידה שונים - ראה 2.6.1 צעדים ו2.6.2. ליידע את המשתתפים על שתי תמונות שונות שהם רואים על מסך המחשב. להורות להם לפקח על היחסים בין התמונות שהם רואים וכאשר הלם מתקבל. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למידה ללא Asymptotic: ליידע את המשתתפים כי אחת התמונות תהיה ואחריו השוק החשמלי ברוב המקרים ואילו אחרים לעולם לא יהיו ואחריו ההלם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למידה Asymptotic: Inform המשתתפים בי של שתי תמונות תהיינה תמיד אחרי ההלם החשמלי ושתמונה לעולם לא תהיה ואחריו ההלם (כלומר, הורה למידה פחד). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ליידע את המשתתפים על הרעשים חזקים הם ישמעו דרך האוזניות. להורות להם לא לשים לב לרעשים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להורות למשתתפים לדווח תוחלת של duri התחשמלותng הצגת כל התמונות על ידי העברת סמן על סולמות דירוג רציפים על ידי שימוש בעכבר וללחוץ על הכפתור השמאלי של העכבר בתוך 5 שניות הבאות הופעת גירוי על מנת לאשר את תוחלתם. קשקשים להבטיח מורכבים של 11 נקודות שכותרתו מ&quot; בהחלט לא התחשמלות &quot;דרך&quot; בטוח &quot;ל-&quot; בהחלט התחשמלות &quot;. להציג את הכף ברציפות בחלק התחתון של מסך המחשב על מנת לתמוך במשתתפים למקד את תשומת הלב שלהם בתמונות. כאשר התמונות נעלמות הסמן באופן אוטומטי לחזור למצב &quot;בטוח&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כוון את המשתתפים לשמור את עיניהם על המסך ולשבת בשקט ככל האפשר עם שני הידיים מונחות בתנוחה נינוחה עם פרקי ידיו על השולחן לפניהם. הרכיב את האוזניות. לעמעם את האורות וסגרו את הדלת. להתחיל את הניסוי מהחדר השני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במהלך רכישת פחד אחד משתי תמונות שיתוף מסתיים עםהלם: CS1, ואילו השני לא ואחריו ההלם: CS2. לעשות שימוש בגירויים רלוונטיים פחד על מנת לחזק את קשר הפחד במהלך רכישה. לתמונות מופע של עכבישים: מספרי IAPS 1200-1201. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להציג שני CS1 וCS2 במשך 8 שניות. רעשים חזקים או להבהיל בדיקות - 40 אלפיות שניים ו -104 dB - מוצגים 7 שניות לאחר תחילת CS; ולCS1, אלה ואחרי ההלם החשמלי 2-msec 500 אלפיות שניים מאוחר יותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התחל הפחד בפועל לומד בהצגת עשר בדיקות בהלה בסיס כדי להפחית תגובתיות בהלה ראשונית: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למידה ללא Asymptotic: הצג כולל של 8 ניסויי CS1 על תכנית חיזוק של 75%: 6 ניסויי CS1 מקבלים חיזוק מהלם - הראשון והמשפט החמישי הם unreinforced. ניסויים נוספים הווה 8 CS2, כמו גם 8 ניסויי NA במהלך משפט-המרווחים הבין-. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למידה Asymptotic: הצג כוללת של 3 ניסויי CS1 על תכנית חיזוק 100%: כל ניסויי CS1 הם reinforced על ידי הלם. ניסויי 3 CS2 נוסף הווה, כמו גם 3 רעש לבד להבהיל בדיקות (NA) במהלך משפט-המרווחים הבין-. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאזן את ההקצאה של התמונות כמשתתפים ברחבי CS1 וCS2. אופן אקראי את סדר הסוג של ניסוי בלוקים של CS1 - CS2 - NA כך שלא משפט מסוג חוזר על יותר משתי פעמים. להשתנות ניסוי המרווחים הבין-- במהלכו משתתפים להציג מסך שחור - בין 15 שניות 20 שניות 25 שניות ועם ממוצע של 20 שניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר השלמת הניסוי לנתק את האלקטרודות ולאפשר למשתתפים לנקות את הג&#39;ל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להורות למשתתפים לשפוט את מידת הנעימות של ההלם על סולמות דירוג 11 נקודות שנעו בין מינוס 5 (כלומר, לא נעימים) עד 5 (כלומר, נעימים). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באופן מפורש להורות למשתתפים לזכור את מה שלמדו במהלך רכישת פחד על מנת להגדיל את ההחזקה של מגירה CS-האמריקאי בימים הבאים, כמו גםכדי למנוע מהם בטעות מצפה תכנית מגירה שונה במהלך בדיקה שלאחר מכן. יתר על כן, כדי להקל על דגימות רוק למחרת, להורות למשתתפים להימנע מקפאין התרגיל והאלכוהול במהלך 12 שעות ולהימנע ממזון ומשקאות שאינם מים, כמו גם עישון וצחצוח שיניים בשעה 2 לפני הפגישה הבאה . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נקה את האלקטרודות ביסודיות עם מים לאחר שימוש: להיפטר מכל את הג&#39;ל מבלי לשרוט כל חלק של שכבת AgCl. לאחר ניקוי לא לנגב את המים, אבל להשתמש במערך של אלקטרודות שונה על המשתתף הבא ולאפשר לקבוצה אחרת לייבוש לאורך זמן. </li></ol> 3. זיכרון הפעלה מחדש - יום 2 משך כ -105 דקות. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באופן אקראי להקצות את המשתתפים לשני HCl או גלולת פלצבו מצב propranolol עם ההגבלה שתנאים מותאמות על ציוני Stai קרובים ככל האפשר בהתחשב בכך שתכונת הפחתת חרדהy קובע את השפעות הפחתת הפחד של שיבוש reconsolidation 47. התאם את המשתתפים על ציוני SPQ כמו גם בעת שימוש בתמונות של עכבישים כגירויים מותנים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשיג לחץ דם ומדידות קצב לב, כמו גם דגימות רוק: להנחות את המשתתפים רק כדי למקם את הספוגית בפיהם לדקות על 3. שמור Salivettes במינוס 25 מעלות צלזיוס לאחר ההסרה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למצב לא-מחדש propranolol עבור לשלב 4.8.1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את המשתתפים מול מסך המחשב ולצרף את האלקטרודות EMG והלם (ראה סעיף 1 &quot;Attachment של פחד potentiated הרתיעה והלם אלקטרודות&quot;). דווח למשתתפים שעוצמת ההלם תישאר זהה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ליידע את המשתתפים כי אותם שני התמונות יוצגו על מסך המחשב ולבקש מהם לזכור את מה שלמדו ביום הקודם - אחת התמונות יהיה אגאובאחריו השוק החשמלי בכל (כלומר למידה, שאינו אסימפטוטי) רוב או את כל (, כלומר למידה אסימפטוטי) ואילו מקרים האחרים לעולם לא יהיה ואחריו ההלם. להורות למשתתפים לדווח תוחלת של התחשמלות במהלך המצגת של כל התמונות. הרכיב את האוזניות ולעמעם את האורות. סגר את הדלת ולהתחיל את הניסוי מהחדר השני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתחיל מחדש זיכרון על ידי הצגת 10 בדיקות בהלה בסיס כדי להפחית תגובתיות בהלה ראשונית. הבא יציג משפט CS1 unreinforced אחת ואחריו משפט NA יחיד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתק את המשתתפים מניסיוני ההגדרה ולתת להם לנקות את הג&#39;ל. מושיב אותם מאחורי השולחן האחר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהל &quot;כפולה סמיות&quot; מינון של גלולת פלצבו או 40 מ&quot;ג של propranolol HCl. כדורים צריכים להיות מסונוור עצמאי מרקחת או עמית לעבודת המחקר. יתר על כן רופא תורן עם ידע שלי בפרוטוקולs נחשב הכרחי לאחר מתן תרופה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהל &quot;חד-עיוור&quot; מינון של 40 מ&quot;ג של propranolol HCl לpropranolol המצב לא-מחדש. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס תקופת מנוחה של כ -90 דקות. מציע מגזיני המשתתפים לקרוא. נקה את האלקטרודות בינתיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שוב להשיג BP ומדידות קצב לב, כמו גם דגימות רוק. </li></ol> מבחן 4. - יום 3 משך כ -45 דקות. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשיג BP ומדידות קצב לב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את המשתתפים מול מסך המחשב ולצרף את האלקטרודות EMG והלם. שוב לדווח למשתתפים שעוצמת ההלם תישאר זהה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להורות למשתתפים כי אותם שני התמונות יוצגו על מסך המחשב. שוב להורות למשתתפים לדווח תוחלת של התחשמלות במהלך המצגת של כל התמונהs. הרכיב את האוזניות ולעמעם את האורות. סגר את הדלת ולהתחיל את הניסוי מהחדר השני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתחיל את הניסוי על ידי הצגת 10 בדיקות בהלה בסיס. במהלך ההכחדה להציג כ -12 ניסויי CS1 וCS2 unreinforced כמו גם 12 NA ניסויים. לאחר הכחדת משתתפים מקבלים שלוש USS unsignaled: כינון. שוב להציג את המשתתפים עם כ -4 ניסויי unreinforced CS1 וCS2, כמו גם 4 ניסויי NA הבאים USS unsignaled: בדיקת הכינון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתק את האלקטרודות ולתת משתתפים לנקות את הג&#39;ל. לשלם את משתתפי כמות קטנה עבור השתתפותם בניסוי. נקה את האלקטרודות ביסודיות עם מים. </li></ol>

יש לי מחברים אין לחשוף.

בסדרה של מחקרים שמדגימים באופן עקבי כי, ללא הבדל מין, 40 מ&quot;ג של propranolol חוסם בטא noradrenergic מנוהל או לפני או אחרי הפעלה מחדש זיכרון בצורה יעילה לנטרל את הפחד המותנה להגיב (כלומר, תגובה בהלה הגנתית). אף אחד מארבעת המנגנונים של הישנות - השבה, התחדשות, החלמה ספונטנית ורכישה מחדש מהירה - נצפה לאחר שיבוש reconsolidation עם propranolol 27-32,37-39. ראוי לציין כי תופעות-נטרול הפחד נצפו רק לתגובה בהלה ההגנתית, אבל לא לדירוג תוחלת איום ולא למוליכות החשמלית של העור. נתונים לאוויר-החשמלי אינם מדווחים כאן כדפוסים הכלליים לSCR לא חרגו באופן משמעותי מדירוגי תוחלת. (למשל, ארה&quot;ב-תוחלת, SCR, r בהלה במחקר מיזוג פחד אנושי, מדדים מרובים של מותנה להגיבesponse, הרחבת אישון, פעילות עצבית) הן בדרך כלל מתקבלת מסיבות של אימות צולבת 48. עם זאת, עכשיו יש ראיות משכנעות שרמות התגובה השונות אלה לא בהכרח לפעול בתיאום, ואף עלולה לנתק מכל 3,27-32,34,37,49 אחרים. שים לב שהתגובה בהלה היא רפלקס הגנתי אוטומטי, אשר potentiated בתגובה לCS, המשויך לארה&quot;ב של הערכיות שליליות ויכול בדרך כלל לא נצפה עם USS של הערכיות ניטרליות או חיוביות 49,50 (למשל, גירוי או vibrotactile תגובת משימת זמן). לפיכך, הגברה של רפלקס בהלה ההגנתי הוא מדד אמין וספציפי של אוויר מרתיעה 34. בניגוד לכך, SCR אוויר יכול להתרחש ללא קשר לערכיויות של ארה&quot;ב 49,50. בהתחשב בכך שהערכיות רגשית של ארה&quot;ב אינה משנה את SCR, אוויר-חשמלי הוא מדד שאינו ספציפי של עוררות מקדימים. לפיכך, אנו מאמינים כי SCR הוא פחות שלuited כאמצעי התנהגות במחקר אוויר מרתיע אנושי. אם השערות על תרגום ממצאים אלה לפרקטיקה קלינית, כמה בעיות ומגבלות פוטנציאליות כדי להיחשב. ראשית, ייתכן שהוא שאל אם מניפולציה תרופתית על ידי חוסמי בטא noradrenergic היא באמת הכרחית כדי לשבש את התהליך של reconsolidation או אם הליך התנהגות שמטרה להפריע לreconsolidation יניב אפקט נטרול דומה. למרות שטיפול אחד מפגשים של מינון נמוך של propranolol ברור רעיל, הליך התנהגות לגמרי תמיד עדיף על התערבות תרופתית. אכן יש שיטה חלופית שבו אימון הכחדה מוצג בתוך החלון של reconsolidation 51. מספר מחקרים לא הצליחו עם זאת לשכפל ממצאים המקוריים אלה על ידי et al שילר. 29,52-54 אבל לראות 55,56. בנוסף לתוצאות הסותרות אלה,הגבלה פוטנציאלית אחרת של ההכחדה בתוך הליך מחדש תהיה כי בפרקטיקה קלינית תגובת הפחד היא בדרך כלל לא כובתה בטיפול חשיפה חד-ישיבה. לדוגמא, חשיפה דמיונית עבור חולים עם PTSD מסורתי לוקחת עשרה מפגשים לפני הפחד שוכך 57. לכן, גם הכרה בחסרונות הברור של טיפול תרופתי פשוט בהשוואה להתערבות התנהגותית לחלוטין, אנו מאמינים שנראה המניפולציה noradrenergic של reconsolidation הזיכרון להיות יותר מעשי מאשר הכחדה בתוך חלון reconsolidation. נושא שני נוגע לתנאים אופטימליים להפעלת reconsolidation זיכרון. יש ראיות הולכות ומצטברים כי מנגנוני תיווך הביטוי ההתנהגותי של פחד באופן ברור הם ניתקו מהמנגנונים מתווכים בתהליך של reconsolidation 31,32,58-62. לדוגמא, מחקרים בבעלי החיים אחרונים חשפו ההפרש וr הקשור זהeceptors באמיגדלה basolateral תיווך הביטוי, היציבות וrestabilization של זכרונות פחד מותנים בעבר 63,64. ביטוי ההתנהגותי של זיכרון פחד לא ניתק רק מתהליכי תיווך מחדש זיכרון (כלומר, גישה לעקבת זיכרון), זה נראה גם לא להיות הכרחי עבור reconsolidation להתרחש 63. ככזה, פחד הביטוי במהלך ההפעלה מחדש זיכרון אינו אינפורמטיבי על אם עקבת הזיכרון נכנסה שלב יציב. בהתחשב בכך שיציבות זיכרון היא תנאי הכרחי לחוסם בטא noradrenergic להתערב בתהליך restabilization, שאלה חשובה היא איך אנחנו יכולים להסיק יציבות זיכרון מוצלחת בפרקטיקה קלינית. מארח של ממצאים מצביע על כך שגורם מכריע בגרימת reconsolidation ובסימון reconsolidation משני אחזור זיכרון או האיחוד של 40,65 זיכרון רומן הוא מידת שגיאת ניבוי המושרית במהלך memאחזור אורי 31,32. אבל בהתחשב בעובדה שאין קריטריון אובייקטיבי נגיש לקבוע את המידה האופטימלית של שגיאת חיזוי בפרקטיקה קלינית, לא יכולים בקלות להיות מתורגמים ממצאי המעבדה הנוכחיים לפרוטוקולי טיפול. אתגר נוסף לתרגום ספרות מדעי המוח לתוך פרקטיקה קלינית נוגע לתוקף האקולוגי של הפרדיגמה. הראיות לשיבוש reconsolidation יש בעיקר הוכחו בבעלי חיים ובבני אדם לזכרונות חדשים יחסית (בת יום אחד) ופשוט פחד (כלומר, הלם טון; הלם תמונה). אין זה מובן מאליו ששיבוש reconsolidation של רשתות זיכרון ישנות יותר, חזקות יותר ורחבים יותר, כגון בחולים עם PTSD הוא יעיל כמו שזה הוכח במעבדה לפחד רמז אוויר. גם ביחס למשתנה התלוי זה עדיין לא ברור אם התצפיות מבעלי החיים ומחקרי מעבדה אנושיות להכללה לחולים עם הפרעות חרדה. הפחד מחדשהשפעות ducing עד כה הוכיחו בעיקר לביטוי ההתנהגותי של אוויר מרתיעה (כלומר, הקפאת התנהגות במכרסמים או רפלקס בהלה ההגנתי בבני אדם), ורק חריג אחד שבו אנחנו, הוכיחו כי גם את התחושות הסובייקטיביות של מצוקה נוטרלו באופן משמעותי על ידי מצור noradrenergic של reconsolidation זיכרון 37. זה עשוי להיות ספק אם תופעות אלה-הפחתת פחד במעבדה מעידות על החוויות האופייניות אופייני פחד והימנעות התנהגותם של מטופלים הסובלים מהפרעות חרדה. מחקר עתידי צריך לבדוק האם הממצאים הנוכחיים אכן להכליל להימנעות התנהגויות, אחד התסמינים של הפרעות חרדה המרכזיים. לסיכום, למרות שהליך האוויר מרתיע הפבלובית הוא כלי מצוין ללמוד את המנגנונים הבסיסיים של למידת פחד וזיכרון, אנחנו לא יכולים בקלות לתרגם את ממצאי מעבדה לפרקטיקה קלינית. תובנות שאנחנו שתשתה כבר הסליקה האופטימלי, הגבול והתנאים הכרחיים לreconsolidation זיכרון צריך להיחשב רק כנקודת פתיחה לפיתוח טיפולים מבוסס reconsolidation. מצד השני, המחקר מקיף על הכשרת הכחדה הביא התערבויות חשיפה מבוססת הכחדה, שעדיין שייכות לטיפולים היעילים ביותר לטיפול בהפרעות חרדה והפרעות נלוות אחרות. בהתחשב בכך שהמצור noradrenergic של reconsolidation הזיכרון מאפיל על ההשפעה הנוגדת החרדה של למידת הכחדה, שיבוש נקודות reconsolidation להתערבות חדשה ומבטיחה להפחית ביעילות את הפחדים מוגזמים ולא הגיוניים.

המוח שלנו מתוכן ללמוד. בני אדם מצוידים היטב עם היכולת ללמוד את הסכנות הפוטנציאליות בחיים ואולי אפילו יותר חשוב ללמוד את המנבאים של סכנה. אוויר מרתיע הפבלובית הוא כלי מצוין ללמוד פחד אסוציאטיבי לומד לא רק בבני אדם אלא גם על פני מגוון רחב של אורגניזמים 1,2. הליך זה כרוך הצגת גירוי מזיק ניטראלי מבחינה ביולוגית מותנה (CS, למשל, צליל או תמונה) עם גירוי מזיק או מזיק הבלתי מותנה (US), בדרך כלל התחשמלות קלה. אם CS הופך מנבא אמין של ארה&quot;ב, CS יהיה לעורר תגובה-מינים אופייניים מותנית התנהגות (למשל, הקפאה בחולדות וpotentiated רפלקס בהלה בבני אדם), הנתפסים כביטויים של פחד (ראה 3 להערות ביקורתיות על זה מינוח). לא רק מחקר אוויר מרתיע מוסיף להבנה טובה יותר של מולקולרי ותאיתהליכים של למידה וזיכרון אסוציאטיביים פחד 4 אבל זה גם מספק בסיס להבנת האטיולוגיה וכמובן של הפרעות חרדה 5. למרות שזה נושא להזכיר כי הפרעות חרדה אינן נובעות בהכרח מחוויות אוויר ישירות כגון אירועים טראומתיים. הם יכולים גם לנבוע מחוויות פחד למידה עקיפות או עקיפות 6. אבל בלי קשר להיסטוריה למידה, זיכרון אסוציאטיבי פחד טמון בליבה של הפרעות חרדה. הפרדיגמה האוויר הפבלובית לא הוכיחה רק השירות שלה בהבנת המקור של הפרעות חרדה, היא גם מודל מצוין translational לפתח וטיפול מראש להפרעות חרדה 5. במעבדה שני ההליכים למדו בצורה נרחבת ביותר על מנת להפחית למדו פחד הוא (1) הכחדה ו( 2) שיבוש reconsolidation. למרות שאימון הכחדה - כלומר, חזר unreinforced מחדש חשיפה לCS 7,8 - הוא לימודי אסטרטגיה לטיפול בחרדות, בבעלי חיים ומיזוג פחד האנושי יעילים אמינים מראים כי תגובת הפחד המותנה בקלות יכולה לחזור מחדש על ידי חשיפה לUSS unsignaled (כלומר, השבה), שינוי הקשר (כלומר, חידוש), או חלוף זמן (כלומר, החלמה ספונטנית) 7,9,10. קונסנסוס כבר בניין שלמידת ההכחדה אינו מוחק את זיכרון הפחד המקורי אבל במקום משקף את היווצרות זיכרון מעכב חדש. כתוצאה מכך, זיכרון הפחד עשוי פני השטח וכתוצאה מכך תשואה של פחד גם לאחר הכחדת פחד מוצלחת במקור. המקורות השונים של הישנות הם עדיין אתגר גדול לפרקטיקה קלינית. גישה חלופית להפחתת פחד מותנה להגיב הוא ההליך יותר לאחרונה (מחדש) גילה של שיבוש reconsolidation זיכרון על ידי סוכנים תרופתיים. הליך זה הוא מאוד מבטיח כפי שהוא לא רק מפחית conditioפחד נד להגיב אבל נראה אפילו למחוק זיכרון אסוציאטיבי פחד, שעשוי בסופו לפתור את הבעיה של נסיגה. reconsolidation הזיכרון מתייחס לתהליך דו-שלבים שבאמצעותו זכרונות שאוחדו בעבר להעביר למדינה חולפת מעורער בשליפה ודורשים restabilization תלוי זמן להתמיד 14-18. שעתוק גנים, חלבונים וסינתזת RNA נחוצים לrestabilization זה ולהציע חלון הזדמנויות לסוכני אמנסטי להשפיע על זיכרון הפחד. אמנזיה לפחד למד הודגמה בבעלי חיים על ידי תרופות (למשל, anisomycin) מיקוד סינתזת החלבון הנדרש 14,19,20 או השחרור של נוירוטרנסמיטורים 21,22. סינתזה של חלבונים יכולה גם להיות מופרעת על ידי propranolol חוסם בטא noradrenergic, שאמור לעכב את זרחון CREB מגורה נוראדרנלין 23-25. פחד צמצום השפעות של propranolol הוכח בבעלי חיים ובני אדם 26-32. בסדרה של מחקרי פחד אוויר מפלים, שהראינו באופן עקבי כי propranolol (40 מ&quot;ג) מנוהל לפני או אחרי הפעלה מחדש זיכרון ביעילות מופחת תגובת פחד בהלה ממוזגת ומנע את שובו של פחד במשתתפים בריאים. הוכחה של עיקרון העיצוב הבסיסי המשמש במחקרי פחד האוויר האנושיים שלנו בשיבוש reconsolidation כולל בדיקות על שלבים שונים על פני שלושה ימים רצופים מופרדים על ידי לפחות 24 שעות כדי איחוד תמיכה (1) (מחדש) של הזיכרונות ו( 2) לאפשר לסמים לשטוף לפני הבדיקה. ביום 1 - שלב רכישת הפחד, משתתפים בריאים נחשפים לסדרה של מצגות תמונה. גירוי תמונה אחת (CS1 +) הוא זיווג שוב ושוב עם גירוי חשמלי מרתיע (ארה&quot;ב), וכתוצאה מכך הרכישה של עמותת פחד, ואילו גירוי תמונה אחרת (CS2-) הוא אף פעם לא אחריו בארה&quot;ב. ביום 2 - השלב מחדש זיכרון, מחדש חשיפה לגירוי unreinforced המותנה (CS1-) בדרך כלל גורמת לתגובת פחד מותנית. בשלב זה, אנו מערכתיים לנהל 40 propranolol מ&quot;ג HCl, אנטגוניסט לרצפטור β-adrenergic שבעקיפין מטרות סינתזת החלבון דרושה לreconsolidation 25. לאור ריכוזי שיא בפלזמה של propranolol 33, אנחנו מנוהלים מינון של propranolol 90 דקות לפני הפעלתו מחדש של זיכרון הפחד בניסויים הראשונים שלנו. עם זאת, לבדיקה אופטימלית יותר של reconsolidation, סוכן אמנסטי צריך להינתן לאחר ההפעלה מחדש הזיכרון. לכן, בניסויים האחרונים שלנו אנחנו תמיד מנוהלים propranolol לאחר הפעלה מחדש זיכרון עם תוצאות דומות מאוד. ביום 3 - שלב הבדיקה, שימור זיכרון הפחד נבדק 24 שעות לאחר ההתערבות (כלומר, יום דין המבחן הראשון 3), ואחריוהכחדה הליך וגורמים מצביים לבדוק להחזרת הפחד (כלומר, השבה, התחדשות, החלמה ספונטנית, רכישה מחדש מהירה). לקביעה האם ההשפעה של propranolol דורשת אחזור פעיל של זיכרון הפחד, התרופה צריכה להינתן לקבוצה ממוזגת פחד אחר ללא הפעלה מחדש של הזיכרון (כלומר, מצב propranolol ללא הפעלה מחדש) 27,28. אנחנו השתמשנו בהגברה של רפלקס בהלה כאמצעי לפחד מותנה להגיב ודירוגי תוחלת ארה&quot;ב מקוונים כמדד ללמידה מגירה. ההגברה של רפלקס בהלה נתפסה כמדד ספציפי ואמין של פחד 34, subserved ידי האמיגדלה 35. הגירוי לעורר בהלה-הנפוץ ביותר הוא &quot;הבדיקה בהלה&quot;, רעש חזק שמוצג דרך אוזניות במהלך גירוי או במרווח בין שתי מצגות גירוי (כלומר, מרווחי intertrial) <sup&gt; 36. תגובות בהלה חזקות לרעש חזק במהלך גירוי הפחד המותנה (CS1 +), בהשוואה לגירוי השליטה (CS2-) משקפת את המצב המפחיד של המשתתף שהושרו על ידי הגירוי המפחיד (CS1 +). בסדרה של 10 ניסויים ברציפות בדגימות עצמאיות 27-32,37-39 אנחנו משוכפלים הממצא המקורי שלנו שבו שיבוש reconsolidation של זיכרון פחד על ידי propranolol חוסם בטא-אדרנרגי HCl ביעילות מופחת רפלקס המותנה בהלה ומנע את החזרה של פחד 27 באופן עקבי . התצפיות שהחשיפה לחיזוקים ראשוניים (כלומר כינון,), שינוי בהקשר (כלומר, חידוש) או פשוט את חלוף זמן (כלומר, החלמה ספונטנית) לא הביאה להתעוררות המחודשת של פחד מותנה להגיב כפי שנצפו כלל לאחר אימון הכחדה, תומך בעליונות של שיבוש reconsolidation על למידת הכחדה. בנוסף לאלהטכניקות אחזור, למידת רכישה מחדש לא גילו כל חיסכון של תגובת הפחד למד בעבר. לסיכום, ממצאים אלה מראים כי שיבוש reconsolidation של זיכרון פחד אסוציאטיבי על ידי propranolol יעילות מופחת הביטוי הרגשי של זיכרון פחד. יתר על כן, בדקנו כמה גבול ותנאים הכרחיים לשיבוש reconsolidation: (1) הפגישה מחדש הזיכרון נראית procedurally דומה לאימון הכחדה (כלומר, חשיפת unreinforced), אבל זה צריך להיות כרוך בניסויי unreinforced פחות מאימון הכחדה בגלל חסמי בטא noradrenergic (כלומר , Propranolol) עלול גם להפריע להיווצרות של זיכרון הכחדה במקום מיקוד זיכרון הפחד המקורי 40,41; (2) שליפת זיכרון אינה מספיקה ל18,31,42,43 reconsolidation הזיכרון. Propranolol הפחית את הפחד המותנה להגיב כאשר היה משהו שלמד במהלך sess אחזור רקיון 31,32. פער בין מה שכבר למד ומה ניתן ללמוד על מושב אחזור נתון (כלומר, שגיאת ניבוי) נראה שיש צורך גרימת reconsolidation של זיכרון פחד אסוציאטיבי 32. תוצאות המחקר מראים כי את המופע של שגיאת ניבוי הוא תנאי הכרחי לreconsolidation ולספק כלי שימושי לפיתוח וייעול טיפולים מבוסס reconsolidation לחולים הסובלים מהפרעות חרדה.

<table><tbody><tr><td>2 computers with 4 screens</td><td>Dell</td><td>Optiplex 9010</td><td>Recording and monitoring physiological responses. Presenting the experimental script.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Amplifier</td><td>Developed by B. Molenkamp - University of Amsterdam</td><td></td><td>Designed around a Burr Brown INA101 amplifier and ISO103 isolation stage.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>VSSRP98&amp;nbsp;</td><td>Developed by B. Molenkamp - University of Amsterdam</td><td></td><td>Physiological registration software. Record electromyography - EMG - activity using a bundled pair of electrodes wires connected to a front-end amplifier with an imput resistacne of 10 M&amp;Omega; and a bandwidth of DC-1500 Hz. Raw EMG signals are integrated in the amplifier. Integrated EMG signals are sampled at 1,000 Hz and used for data analysis.</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks</td><td></td><td>Analyzing data. Peak amplitudes are determined by taking the baseline 50 msec before probe onset to peak differences within 30 - 150 msec following probe onset and are recorded in microvolt.</td></tr><tr><td>Presentation</td><td>NeuroBehavioral Systems Inc. - USA</td><td></td><td>Stimulus presentation.</td></tr><tr><td>&lt;a href=&quot;http://digitimer.com/products/clinical-neurophysiology/ds7aah-psarp-peripheral-stimulators/&quot; target=&quot;_blank&quot;&gt;Constant current stimulator&lt;/a&gt;</td><td><a href="http://www.digitimer.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Digitimer Ltd.</a></td><td>&lt;a href=&quot;http://digitimer.com/products/clinical-neurophysiology/ds7aah-psarp-peripheral-stimulators/ds7a-ds7ah-hv-constant-current-stimulator-clinical-product/&quot; target=&quot;_blank&quot;&gt;DS7A&lt;/a&gt;</td><td>Generates electrical stimulation</td></tr><tr><td>Shock electrodes</td><td>Made by B. Molenkamp - University of Amsterdam</td><td></td><td>Ag electrodes of 20 mm x 25 mm with fixed inter-electrodes mid-distance of 45 mm.</td></tr><tr><td>Headphones</td><td>Sennheiser Electronic GmbH &amp;amp; CO - Germany</td><td>HD 25-1 II</td><td>Presentation of startle probse and background noises.</td></tr><tr><td>EMG electrodes</td><td>Made by B. Molenkamp - University of Amsterdam</td><td></td><td>Three 7 mm sintered Ag-AgCl electrodes.</td></tr><tr><td>Double-sided adhesive collars</td><td>MedCaT - the Netherlands</td><td>848125</td><td>13 mm x 5 mm. For attaching the EMG electrodes to the skin.</td></tr><tr><td>Conductive gel</td><td>Signa Gel - Parker Laboratories Inc. - USA&amp;nbsp;</td><td>224.550.011</td><td>Facilitates conduction from the skin to both the EMG and shock electrodes.</td></tr><tr><td>Alcohol swabs&amp;nbsp;</td><td>Sanadep 0.5% - Microtek Medical - the Netherlands</td><td>3053800</td><td>For cleaning the skin of the participant.</td></tr><tr><td colspan="4">[header]</td></tr><tr><td>Sphygmomanometer</td><td>Omron Healthcare Europe B.V. - the Netherlands</td><td>M4-I HEM-752-E</td><td>Measuring blood pressures and heart rate.</td></tr><tr><td>Cotton salivettes</td><td>Sarstedt - Germany</td><td>511.534</td><td>Obtaining salivary samples.</td></tr><tr><td>Curved tip syringe</td><td>Monoject - Covidien - USA</td><td>412</td><td>Applies gel to EMG and shock electrodes.</td></tr><tr><td>Propranolol HCl - 40 mg and placebo pills&amp;nbsp;</td><td>Huygens Apotheek - the Netherlands</td><td></td><td>Pills should be identical in exterior.</td></tr></tbody></table>

disrupting reconsolidation of fear memory in humans by a noradrenergic &#946;-blocker

העיצוב הבסיסי המשמש במחקרי פחד האוויר האנושיים שלנו בשיבוש reconsolidation כולל בדיקות על שלבים שונים על פני שלושה ימים רצופים. ביום 1 - שלב רכישת הפחד, משתתפים בריאים נחשפים לסדרה של מצגות תמונה. גירוי תמונה אחת (CS1 +) הוא זיווג שוב ושוב עם גירוי מרתיע חשמלי (ארה&quot;ב), וכתוצאה מכך הרכישה של עמותת פחד, ואילו גירוי תמונה אחר (CS2-) אף פעם לא אחריו בארה&quot;ב. ביום 2 - השלב מחדש זיכרון, המשתתפים מחדש נחשפו לגירוי המותנה ללא ארה&quot;ב (CS1-), אשר בדרך כלל גורמת לתגובת פחד מותנית. לאחר ההפעלה מחדש זכרוננו לנהל מינון של 40 מ&quot;ג של propranolol HCl, אנטגוניסט לרצפטור β-adrenergic שבעקיפין מטרות סינתזת החלבון דרושה לreconsolidation על ידי עיכוב זרחון CREB מגורה נוראדרנלין. ביום 3 - שלב הבדיקה, עמ &#39;articipants נחשפים שוב לגירויים המותנים unreinforced (CS1- וCS2-) כדי למדוד את השפעת הפחתה-הפחד של המניפולציה. מבחן שימור זה ואחרי הליך הכחדה וההצגה של גורמים מצביים לבדוק להחזרת פחד. הגברה של רפלקס מצמוץ עין בהלה נמדדת כמדד לפחד מותנה להגיב. ידע הצהרתי של עמותת הפחד נמדד באמצעות דירוגי תוחלת ארה&quot;ב באינטרנט במהלך כל מצגת CS. בניגוד ללמידת הכחדה, שיבוש reconsolidation מטרות זיכרון הפחד המקורי ובכך למנוע את שובו של פחד. למרות שהיישומים הקליניים הם עדיין בחיתוליהם נראה שיבוש reconsolidation של זיכרון פחד, להיות טכניקה חדשה ומבטיחה עם האפשרות לבהתמדה לדכא את הביטוי של זיכרון פחד בחולים הסובלים מהפרעות חרדה והפרעות פסיכיאטריות אחרות.

propranolol מניפולציה המחאה: בניגוד לפלצבו הגלולה, שני סיסטולי ודיאסטולי BP, כמו גם את אלפא עמילאז הרוק צריך להקטין 90 דקות לאחר צריכת propranolol במהלך הפעלה מחדש זיכרון, אשר מציינת כי המניפולציה הסמים הפעילה ההשפעה הפיזיולוגית שלה נועדה. BP ואלפא עמילאז הרוק צריך שוב לחזור לרמות בסיס במבחן ביום 3. דירוגי תוחלת ארה&quot;ב: עם הפרוטוקול הנוכחי ייתכן שלא מצפים לשום השפעות של טיפול propranolol על דירוגי תוחלת ארה&quot;ב. ללא קשר לטיפול התרופתי, דירוגי תוחלת ההפרש ארה&quot;ב צריכים להגדיל במהלך רכישת פחד ולרדת במהלך הכחדת למידת 48 שעות מאוחר יותר. יתר על כן הצגת USS unsignaled צפויה לגרום לחזרה של דירוגי תוחלת ההפרש (איור 1 א-ג). <strאונג&gt; תנאי מוקדם לreconsolidation: כדי לעורר את התהליך של reconsolidation, עקבות הזיכרון צריכה קודם כל להיות מעורערות, כתנאי הכרחיים לשלב restabilization. ליציבות זיכרון פחד, ציפייה של איום ברגע מחדש (כלומר, תוחלת CS1-ארה&quot;ב ללא שינוי) היא הכרחית אך לא מספיק 31. רודף על הרעיון שהפונקציה של reconsolidation היא לעדכן את עקבות הזיכרון לסביבה משתנה, ההפעלה מחדש הזיכרון צריכה גם לערב שגיאת ניבוי (PE: חוסר התאמה בין מה שמצפה ומה שקורה בפועל). בהתחשב בכך שדירוגי תוחלת ארה&quot;ב נותרים בעינן על ידי המניפולציה propranolol, שינויים בציפיות איום מרכישה לבדוק (PE) עשוי לשמש כסמן בלתי תלוי ביציבות זיכרון (ראה 32 לפרטים נוספים). אבל רק כאשר מחדש הזיכרון כדלקמן למידת אסימפטוטי, שינויים אלה בma הציפייה איוםy להיות שנצפה. במקרה של למידה לא אסימפטוטי חיזק באופן חלקי, שינוי בתוחלת איום הוא לא הכרחי ליציבות זיכרון. מכאן משפט שליפה עלול גם לעורר reconsolidation ללא שינוי בתוחלת לאחר למידה לא אסימפטוטי. להבהיל פחד להגיב: רכישת פחד מוצלחת ביום 1 באה לידי ביטוי בעלייה בפחד בהלה ההפרש להגיב (כלומר, CS1 לעומת CS2) מהראשון למשפט האחרון של רכישה (1D איור-F). פחד בהלה גבוה יותר להגיב לגירוי שמצמיד בעבר עם ההלם (CS1) בהשוואה לרעש לבד במהלך הפעלה מחדש זיכרון ביום 2 נוסף מצביע על כך שזיכרון הפחד מאוחד גם. במהלך שלב הבדיקה ביום 3 אתה יכול לצפות פחד בהלה בשלמות להגיב בקבוצת הפלצבו: להבהיל להגיב לCS1 צריך להיות h<html> igher לעומת CS2 בתחילת המבחן. אימון הכחדה לאחר מכן מקטין את ההפרש בהלה להגיב (כלומר, CS1 vs. CS2). יתר על כן הצגת USS unsignaled צריכה לגרום לחזרה של פחד להגיב לCS1 לעומת CS2 (1D איור). בניגוד לפלצבו הגלולה, הממשל של propranolol HCl צפוי לגרום לחיסולו של הפחד בהלה ההפרש להגיב (כלומר, CS1 לעומת CS2) בתחילת שלב הבדיקה ביום 3. יתר על כן אתה יכול לצפות שUSS unsignaled לא יתאושש הפחד בהלה להגיב (איור 1E). הערה propranolol שלא צריך להיות שום השפעה-הפחתת פחד כאשר את הגלולה מנוהלת ללא הפעלה מחדש זיכרון ביום 2 (איור 1F). מחדש 1 &quot;src =&quot; / קבצים / ftp_upload / 52,151 / 52151fig1highres.jpg &quot;width =&quot; 700px &quot;/&gt; איור 1. דירוגי תוחלת ארה&quot;ב לניסויי CS1 וCS2 ולהבהיל תגובות פחד לCS1, CS2 והרעש לבד (NA) ניסויים במהלך רכישה, הפעלה מחדש זיכרון, הכחדה ובדיקה לפלצבו (A, D), propranolol (B, E), וההפעלה מחדש לא- propranolol (C, F) קבוצות R-CS1 -.. מתייחס למשפט מחדש unreinforced <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52151/52151fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Disrupting Reconsolidation of Fear Memory in Humans by a Noradrenergic ÃŽÂ²-Blocker at JoVE.com

Disrupting Reconsolidation of Fear Memory in Humans by a Noradrenergic &#946;-Blocker

Disrupting reconsolidation is a promising approach to dampen the behavioral expression of fear memory in patients with anxiety disorders or posttraumatic stress disorder. In a series of human fear conditioning studies we showed that disrupting reconsolidation by the noradrenergic &#946;-blocker propranolol is very effective in erasing conditioned fear responding.

שיבוש Reconsolidation של פחד זיכרון בבני אדם על ידי β-Blocker noradrenergic

The basic design used in our human fear-conditioning studies on disrupting reconsolidation includes testing over different phases across three consecutive ...

disrupting-reconsolidation-fear-memory-humans-noradrenergic

Research

JoVE Journal

Behavior

22.8K Views.  University of Amsterdam. Disrupting reconsolidation is a promising approach to dampen the behavioral expression of fear memory in patients with anxiety disorders or posttraumatic stress disorder. In a series of human fear conditioning studies we showed that disrupting reconsolidation by the noradrenergic β-blocker propranolol is very effective in erasing conditioned fear responding. 

Video: Disrupting Reconsolidation of Fear Memory in Humans by a Noradrenergic β-Blocker

Trace Fear Conditioning in Mice

In this experiment we present a technique to measure learning and memory. In the trace fear conditioning protocol presented here there are five pairings between a neutral stimulus and an unconditioned stimulus. There is a 20 sec trace period that separates each conditioning trial. On the following day freezing is measured during presentation of the conditioned stimulus (CS) and trace period. On the third day there is an 8 min test to measure contextual memory. The representative results are from mice that were presented with the aversive unconditioned stimulus (shock) compared to mice that received the tone presentations without the unconditioned stimulus. Trace fear conditioning has been successfully used to detect subtle learning and memory deficits and enhancements in mice that are not found with other fear conditioning methods. This type of fear conditioning is believed to be dependent upon connections between the medial prefrontal cortex and the hippocampus. One current controversy is whether this method is believed to be amygdala-independent. Therefore, other fear conditioning testing is needed to examine amygdala-dependent learning and memory effects, such as through the delay fear conditioning.

In the following experiment we describe a protocol for trace fear conditioning in mice. This type of associative memory includes a trace period that separates the neutral stimulus and the unconditioned stimulus.

עקוב אחר פחד אוויר בעכברים

In this experiment we present a technique to measure learning and memory. In the trace fear conditioning protocol presented here there are five pairings ...

Protocol for Studying Extinction of Conditioned Fear in Naturally Cycling Female Rats

Extinction of conditioned fear has been extensively studied in male rodents. Recently, there have been an increasing number of studies indicating that neural mechanisms for certain behavioral tasks and response behaviors are different in females and males. Using females in research studies can represent a challenge because of the variation of gonadal hormones during their estrous cycle. This protocol describes well-established procedures that are useful in investigating the role of estrogen in fear extinction memory consolidation in female rats. Phase of the estrous cycle and exogenous estrogen administration prior to extinction training can influence extinction recall 24 hr later. The vaginal swabbing technique for estrous phase identification described here aids the examination and manipulation of naturally cycling gonadal hormones. The use of this basic rodent model may further delineate the mechanisms by which estrogen can modulate fear extinction memory in females.

Gonadal hormones such as estrogen modulate memory formation in a number of experimental paradigms including fear extinction memory. This protocol describes a set of methods for investigating the influence of gonadal hormones specifically during extinction in naturally cycling females, including estrous cycle monitoring and exogenous estrogen administration.

פרוטוקול עבור לימוד ההכחדה של פחד אוויר באופן טבעי רכיבה על אופני חולדות נקבות

Extinction of conditioned fear has been extensively studied in male rodents. Recently, there have been an increasing number of studies indicating that ...

Quantifying Cognitive Decrements Caused by Cranial Radiotherapy

With the exception of survival, cognitive impairment stemming from the clinical management of cancer is a major factor dictating therapeutic outcome. For many patients afflicted with CNS and non-CNS malignancies, radiotherapy and chemotherapy offer the best options for disease control. These treatments however come at a cost, and nearly all cancer survivors (~11 million in the US alone as of 2006) incur some risk for developing cognitive dysfunction, with the most severe cases found in patients subjected to cranial radiotherapy (~200,000/yr) for the control of primary and metastatic brain tumors1. Particularly problematic are pediatric cases, whose long-term survival plagued with marked cognitive decrements results in significant socioeconomic burdens2. To date, there are still no satisfactory solutions to this significant clinical problem.
We have addressed this serious health concern using transplanted stem cells to combat radiation-induced cognitive decline in athymic rats subjected to cranial irradiation3. Details of the stereotaxic irradiation and the in vitro culturing and transplantation of human neural stem cells (hNSCs) can be found in our companion paper (Acharya et al., JoVE reference). Following irradiation and transplantation surgery, rats are then assessed for changes in cognition, grafted cell survival and expression of differentiation-specific markers 1 and 4-months after irradiation. To critically evaluate the success or failure of any potential intervention designed to ameliorate radiation-induced cognitive sequelae, a rigorous series of quantitative cognitive tasks must be performed. To accomplish this, we subject our animals to a suite of cognitive testing paradigms including novel place recognition, water maze, elevated plus maze and fear conditioning, in order to quantify hippocampal and non-hippocampal learning and memory. We have demonstrated the utility of these tests for quantifying specific types of cognitive decrements in irradiated animals, and used them to show that animals engrafted with hNSCs exhibit significant improvements in cognitive function3.
The cognitive benefits derived from engrafted human stem cells suggest that similar strategies may one day provide much needed clinical recourse to cancer survivors suffering from impaired cognition. Accordingly, we have provided written and visual documentation of the critical steps used in our cognitive testing paradigms to facilitate the translation of our promising results into the clinic.

Cognitive impairment resulting from the radiotherapeutic management of brain tumors represents a clinically intractable condition that adversely impacts quality of life. The capability to critically evaluate potential interventions for ameliorating radiation-induced cognitive decrements ultimately depends on the capability to undertake rigorous quantitative assessments of cognition.

כימות decrements קוגניטיבי נגרמת על ידי הקרנות גולגולתי

With the exception of survival, cognitive impairment stemming from the clinical management of cancer is a major factor dictating therapeutic outcome. For ...

Medicine

Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been maintaining the behavior. There is close correspondence between fear and human anxiety, and therefore studies of extinction learning might provide insight into the biological nature of anxiety-related disorders such as post-traumatic stress disorder, and they might help to develop strategies to treat them. Preclinical research aims to aid extinction learning and to induce targeted plasticity in extinction circuits to consolidate the newly formed memory. Vagus nerve stimulation (VNS) is a powerful approach that provides tight temporal and circuit-specific release of neurotransmitters, resulting in modulation of neuronal networks engaged in an ongoing task. VNS enhances memory consolidation in both rats and humans, and pairing VNS with exposure to conditioned cues enhances the consolidation of extinction learning in rats. Here, we provide a detailed protocol for the preparation of custom-made parts and the surgical procedures required for VNS in rats. Using this protocol we show how VNS can facilitate the extinction of conditioned fear responses in an auditory fear conditioning task. In addition, we provide evidence that VNS modulates synaptic plasticity in the pathway between the infralimbic (IL) medial prefrontal cortex and the basolateral complex of the amygdala (BLA), which is involved in the expression and modulation of extinction memory.

Vagus nerve stimulation (VNS) has emerged as a tool to induce targeted synaptic plasticity in the forebrain to modify a range of behaviors. This protocol describes how to implement VNS to facilitate the consolidation of fear extinction memory.

הקוצב וגאלי ככלי כדי לגרום פלסטיות במסלולים רלוונטיים ללמידה הכחדה

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been ...

Investigating the Neural Mechanisms of Aware and Unaware Fear Memory with fMRI

Pavlovian fear conditioning is often used in combination with functional magnetic resonance imaging (fMRI) in humans to investigate the neural substrates of associative learning 1-5. In these studies, it is important to provide behavioral evidence of conditioning to verify that differences in brain activity are learning-related and correlated with human behavior. 
Fear conditioning studies often monitor autonomic responses (e.g. skin conductance response; SCR) as an index of learning and memory 6-8. In addition, other behavioral measures can provide valuable information about the learning process and/or other cognitive functions that influence conditioning. For example, the impact unconditioned stimulus (UCS) expectancies have on the expression of the conditioned response (CR) and unconditioned response (UCR) has been a topic of interest in several recent studies 9-14. SCR and UCS expectancy measures have recently been used in conjunction with fMRI to investigate the neural substrates of aware and unaware fear learning and memory processes 15. Although these cognitive processes can be evaluated to some degree following the conditioning session, post-conditioning assessments cannot measure expectations on a trial-to-trial basis and are susceptible to interference and forgetting, as well as other factors that may distort results 16,17 .
Monitoring autonomic and behavioral responses simultaneously with fMRI provides a mechanism by which the neural substrates that mediate complex relationships between cognitive processes and behavioral/autonomic responses can be assessed. However, monitoring autonomic and behavioral responses in the MRI environment poses a number of practical problems. Specifically, 1) standard behavioral and physiological monitoring equipment is constructed of ferrous material that cannot be safely used near the MRI scanner, 2) when this equipment is placed outside of the MRI scanning chamber, the cables projecting to the subject can carry RF noise that produces artifacts in brain images, 3) artifacts can be produced within the skin conductance signal by switching gradients during scanning, 4) the fMRI signal produced by the motor demands of behavioral responses may need to be distinguished from activity related to the cognitive processes of interest. Each of these issues can be resolved with modifications to the setup of physiological monitoring equipment and additional data analysis procedures. Here we present a methodology to simultaneously monitor autonomic and behavioral responses during fMRI, and demonstrate the use of these methods to investigate aware and unaware memory processes during fear conditioning.

A methodology to investigate the neural mechanisms that support aware and unaware memory processes during fear conditioning is described. This method monitors blood oxygen level dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging, skin conductance response, and unconditioned stimulus expectancy during Pavlovian fear conditioning to assess the neural correlates of distinct memory processes.

לחקור את המנגנונים העצביים של זיכרון הפחד מודע ולא מודע עם fMRI

Pavlovian fear conditioning is often used in combination with functional magnetic resonance imaging (fMRI) in humans to investigate the neural substrates ...

Neuroscience

Extinction Training During the Reconsolidation Window Prevents Recovery of Fear

Fear is maladaptive when it persists long after circumstances have become safe. It is therefore crucial to develop an approach that persistently prevents the return of fear. Pavlovian fear-conditioning paradigms are commonly employed to create a controlled, novel fear association in the laboratory. After pairing an innocuous stimulus (conditioned stimulus, CS) with an aversive outcome (unconditioned stimulus, US) we can elicit a fear response (conditioned response, or CR) by presenting just the stimulus alone1,2 . Once fear is acquired, it can be diminished using extinction training, whereby the conditioned stimulus is repeatedly presented without the aversive outcome until fear is no longer expressed3. This inhibitory learning creates a new, safe representation for the CS, which competes for expression with the original fear memory4. Although extinction is effective at inhibiting fear, it is not permanent. Fear can spontaneously recover with the passage of time. Exposure to stress or returning to the context of initial learning can also cause fear to resurface3,4.
Our protocol addresses the transient nature of extinction by targeting the reconsolidation window to modify emotional memory in a more permanent manner. Ample evidence suggests that reactivating a consolidated memory returns it to a labile state, during which the memory is again susceptible to interference5-9. This window of opportunity appears to open shortly after reactivation and close approximately 6hrs later5,11,16, although this may vary depending on the strength and age of the memory15. By allowing new information to incorporate into the original memory trace, this memory may be updated as it reconsolidates10,11. Studies involving non-human animals have successfully blocked the expression of fear memory by introducing pharmacological manipulations within the reconsolidation window, however, most agents used are either toxic to humans or show equivocal effects when used in human studies12-14. Our protocol addresses these challenges by offering an effective, yet non-invasive, behavioral manipulation that is safe for humans.
By prompting fear memory retrieval prior to extinction, we essentially trigger the reconsolidation process, allowing new safety information (i.e., extinction) to be incorporated while the fear memory is still susceptible to interference. A recent study employing this behavioral manipulation in rats has successfully blocked fear memory using these temporal parameters11. Additional studies in humans have demonstrated that introducing new information after the retrieval of previously consolidated motor16, episodic17, or declarative18 memories leads to interference with the original memory trace14. We outline below a novel protocol used to block fear recovery in humans.

Conditioned fear can be diminished through an inhibitory process called extinction, but can resurface under conditions such as the passage of time or exposure to stress. Our protocol presents a novel way of preventing fear recovery by introducing extinction during the reconsolidation window (the re-storage phase of a reactivated memory).

אימון הכחדה במהלך חלון Reconsolidation מונע שחזור של פחד

Fear is maladaptive when it persists long after circumstances have become safe. It is therefore crucial to develop an approach that persistently prevents ...

Stress-Enhanced Fear Learning, a Robust Rodent Model of Post-Traumatic Stress Disorder

Fear behaviors are important for survival, but disproportionately high levels of fear can increase the vulnerability for developing psychiatric disorders such as post-traumatic stress disorder (PTSD). To understand the biological mechanisms of fear dysregulation in PTSD, it is important to start with a valid animal model of the disorder. This protocol describes the methodology required to conduct stress-enhanced fear learning (SEFL) experiments, a preclinical model of PTSD, in both rats and mice. SEFL was developed to recapitulate critical aspects of PTSD, including long-term sensitization of fear learning caused by an acute stressor. SEFL uses aspects of Pavlovian fear conditioning but produces a distinct and robust sensitized fear response far greater than normal conditional fear responses. The trauma procedure involves placing a rodent in a conditioning chamber and administering 15 unsignaled shocks randomly distributed over 90 minutes (for rat experiments; for mouse experiments, 10 unsignaled shocks randomly distributed over 60 minutes are used). On day 2, rodents are placed in a novel conditioning context where they receive a single shock; then, on day 3 they are placed back in the same context as on day 2 and tested for changes in freezing levels. Rodents that previously received the trauma display enhanced levels of freezing on the test day compared to those that received no shocks on the first day. Thus, with this model, a single highly stressful experience (the trauma) produces extreme fear of the stimuli associated with the traumatic event.

Here we describe the detailed methodology required to conduct stress-enhanced fear learning (SEFL) experiments, a preclinical model of post-traumatic stress disorder, in both rats and mice. The model utilizes aspects of Pavlovian fear conditioning and freezing as an index of enhanced fear in rodents.

פחד משופרת מתח למידה, מודל מכרסמים חזקים של הפרעה פוסט-טראומטית

Fear behaviors are important for survival, but disproportionately high levels of fear can increase the vulnerability for developing psychiatric disorders ...

Fear Incubation Using an Extended Fear-Conditioning Protocol for Rats

Emotional memory has been primarily studied with fear-conditioning paradigms. Fear conditioning is a form of learning through which individuals learn the relationships between aversive events and otherwise neutral stimuli. The most-widely utilized procedures for studying emotional memories entail fear conditioning in rats. In these tasks, the unconditioned stimulus (US) is a footshock presented once or several times across single or several sessions, and the conditioned response (CR) is freezing. In a version of these procedures, called cued fear conditioning, a tone (conditioned stimulus, CS) is paired with footshocks (US) during the training phase. During the first test, animals are exposed to the same context in which training took place, and freezing responses are tested in the absence of footshocks and tones (i.e., a context test). During the second test, freezing is measured when the context is changed (e.g., by manipulating the smell and walls of the experimental chamber) and the tone is presented in the absence of footshocks (i.e., a cue test). Most cued fear conditioning procedures entail few tone-shock pairings (e.g., 1-3 trials in a single session). There is a growing interest in less common versions involving an extensive number of pairings (i.e., overtraining) related to the long-lasting effect called fear incubation (i.e., fear responses increase over time without further exposure to aversive events or conditioned stimuli). Extended fear-conditioning tasks have been key to the understanding of fear incubation&#8217;s behavioral and neurobiological aspects, including its relationship with other psychological phenomena (e.g., post-traumatic stress disorder). Here, we describe an extended fear-conditioning protocol that produces overtraining and fear incubation in rats. This protocol entails a single training session with 25 tone-shock pairings (i.e., overtraining) and a comparison of conditioned freezing responses during context and cue tests 48 h (short-term) and 6 weeks (long-term) after training.

We describe an extended fear-conditioning protocol that produces overtraining and fear incubation in rats. This protocol entails a single training session with 25 tone-shock pairings (i.e., overtraining) and a comparison of conditioned freezing responses during context and cue tests 48 h (short-term) and 6 weeks (long-term) after training.

דגירה פחד באמצעות פרוטוקול מיזוג פחד מורחב לחולדות

Emotional memory has been primarily studied with fear-conditioning paradigms. Fear conditioning is a form of learning through which individuals learn the ...

A Novel Pavlovian Fear Conditioning Paradigm to Study Freezing and Flight Behavior

Fear- and anxiety-related behaviors significantly contribute to an organism&#8217;s survival. However, exaggerated defensive responses to perceived threat are characteristic of various anxiety disorders, which are the most prevalent form of mental illness in the United States. Discovering the neurobiological mechanisms responsible for defensive behaviors will aid in the development of novel therapeutic interventions. Pavlovian fear conditioning is a widely used laboratory paradigm to study fear-related learning and memory. A major limitation of traditional Pavlovian fear conditioning paradigms is that freezing is the only defensive behavior monitored. We recently developed a modified Pavlovian fear conditioning paradigm that allows us to study both conditioned freezing and flight (also known as escape) behavior within individual subjects. This model employs higher intensity footshocks and a greater number of pairings between the conditioned stimulus and unconditioned stimulus. Additionally, this conditioned flight paradigm utilizes serial presentation of pure tone and white noise auditory stimuli as the conditioned stimulus. Following conditioning in this paradigm, mice exhibit freezing behavior in response to the tone stimulus, and flight responses during the white noise. This conditioning model can be applied to the study of rapid and flexible transitions between behavioral responses necessary for survival.

Defensive behavioral responses are contingent upon threat intensity, proximity, and context of exposure. Based on these factors, we developed a classical conditioning paradigm that elicits clear transitions between conditioned freezing and flight behavior within individual subjects. This model is crucial for the understanding the pathologies involved in anxiety, panic, and post-traumatic stress disorders.

פרדיגמת מיזוג פחד פבלובית חדשנית ללימוד הקפאה והתנהגות טיסה

Fear- and anxiety-related behaviors significantly contribute to an organism&#8217;s survival. However, exaggerated defensive responses to perceived threat ...

An Inescapable Cat Odor Exposure Protocol for Studying Innate and Contextual Threat Conditioning in Rats

Animals respond to threatening situations by exhibiting a number of defensive behaviors, including avoidance, freezing, and risk assessment. An animal model with an ethological approach offers a deeper insight into the biological mechanisms underlying threat responses. This paper describes a methodology to measure defensive behaviors toward both innate and learned aversive stimuli in rats. Animals were individually exposed to predator odor in an inescapable chamber to elicit a measurable, sustained, defensive state. The experimental design involved placing a rat in a familiar chamber for 10 min followed by exposure to cat odor for another 10 min in the same context. The next day, the rats were re-exposed for 10 min to the same context chamber where cat odor exposure occurred. Sessions were video-recorded and defensive behaviors were assessed on both days. 
The behavioral test was coupled with reversible functional inactivation and c-Fos immunohistochemistry techniques to determine the role of the interoceptive cortex in threat responses. Rats exposed to cat odor on the first day and re-exposed to the context chamber on the second day displayed higher levels of defensive behaviors, and that cat odor elicited a robust increase in the neural activity of the interoceptive cortex. Moreover, muscimol inactivation of the interoceptive cortex reduced the expression of defensive behaviors in response to cat odor and impaired contextual threat memory. These results show that this behavioral assay is a useful tool for studying neural mechanisms of defensive behaviors and may offer insight into mechanisms that mediate fear in humans and its related disorders.

Cat skin/fur odor exposure provides a reliable method to investigate neural circuits and mechanisms of defensive responses in rodents and may offer insight into mechanisms that mediate fear in humans. Here, we describe a protocol for investigating the role of the interoceptive cortex in threat responses in rats.

Animals respond to threatening situations by exhibiting a number of defensive behaviors, including avoidance, freezing, and risk assessment. An animal ...