このパラダイムの全体的な目的は、げっ歯類の複雑な防御行動を評価することです。このプロトコルは、防御行動間の移行の調査を容易にし、脅威に対する複雑な適応応答を研究することに興味を持つ研究者にとって理想的であるため、重要です。このプロトコルは、一時的に正確な状態刺激を使用して防御応答間の移行を引き出し、個々の被験者内の凍結および飛行行動の両方を研究することを可能にする。
このモデルを使用して防御行動のメカニズムを明らかにすることは、PTSD関連の機能不全およびパニック障害に関する洞察を提供し、新しい治療法の開発に役立つ可能性がある。行動プロトコルを設定するには、プログラムでSCSを定義し、10秒の純粋なトーンまたは10秒のホワイトノイズとして提供される刺激を設定し、各試行に続いて疑似ランダムに提示される試行間間隔を定義する。ソフトウェア トラッキングを設定するには、関連する各コンテキストにテスト マウスを配置し、重心を定義し、コンター サイズを調整します。
チャンバーのサイズとカメラのピクセル寸法を使用して、キャリブレーション係数を決定します。次に、中央コンピュータのイベントマーカーをリアルタイムの発生に同期させるTTLパルスコードを生成する。実験を開始する前に、恐怖調節ボックスコントローラ、ショッカー、ビデオ録画ソフトウェアをオンにします。
75デシベルで聴覚刺激の配信のためのコンテキストの上にオーバーヘッドスピーカーをマウントし、事前に定義されたスケジュールに聴覚刺激を生成するためにプログラム可能なオーディオジェネレータを設定します。トーンとホワイトノイズが機能していることを確認した後、データ取得のためのシステムを設定し、3〜5ヶ月の雄または雌のマウスをコンディショニングルームに輸送します。事前調整試験を開始する前に、コンテキストAチャンバーとして使用する1%酢酸と30センチメートルの高い透明な円筒形プレキシガラスチャンバー、30センチメートルをきれいにしてください。
プリコンディショニングの場合は、コンテキスト A にマウスを配置し、3 分間順応してから、マウスを 90 秒の平均疑似ランダムランダム試行間隔で 4 つの 20 秒の SCS トレイルに公開します。順応の10分後、コンテキストAチャンバーに1つのマウスを移し、すぐに恐怖調節システムとデータ収集プログラムをアクティブにします。恐怖調節実験を開始する前に、コンテキストBチャンバーとして使用する70%エタノールを備えた電気グリッド床を備えた、少なくとも35センチメートル、25〜30センチメートルの長方形のエンクロージャを清掃してください。
次に、ショッカーをコンテキストBチャンバーの電気グリッドフロアに接続し、適切なコンピュータプログラムで衝撃の周波数、発症、および持続時間を定義します。すべてのパラメータが設定されたら、衝撃強度がショッカーとグリッドフロアの両方から適切に供給されていることを確認します。2日目と3日目に、マウスをコンテキストBチャンバーに3分間置き、動物をSCSの5つのペアリングに曝し、1秒、0.9ミリアンペアACフットショック、120秒の平均インタートライアル間隔で共同終了します。
セッションの最後に、マウスをホームケージに戻します。実験の目的に応じて、動物にリコールセッションを行い、4日目にマウスをContext Aチャンバーに3分間置き、足のショックのない4つのSCS試験を足ショックなしで590秒間にわたって90秒間の平均疑似ランダムランダム相互試行間隔で動物に提示し、動物の恐怖リコール応答をテストします。または、恐怖の絶滅をテストするには、4日目に、マウスをコンテキストBチャンバーに3分間置き、1,910秒間の90秒の平均疑似ランダムな試験間隔で足のショックなしでSCSの16回の試験を行います。
マウスの挙動を定量化するために、実験の最後に、自動凍結検出器のしきい値を使用して、記録されたビデオを分析スコアにブラインドし、ピクセルの変化をフレーム単位で分析します。最低1秒間呼吸に必要なものを除いて、身体運動の完全な停止として凍結を定義する。4本の足すべてが床から出ると、ジャンプをインスタンスとしてスコア付けし、垂直および/または水平の動きを生じます。
セグメント全体を分析したら、マークされたファイルをフリーズ、ジャンプ、イベントマーカーでエクスポートし、定義された期間の関連するイベントをスプレッドシートに抽出します。凍結期間を計算するには、それぞれの試用期間の終了時刻から開始時刻を減算します。特定の試用期間からのジャンプの合計数を合計します。
マウスの速度を計算するには、マウスの重心のフレーム単位の XY 軸の動きから座標を追跡します。フライト スコアを計算するには、各 SCS の平均速度を 10 秒前 SCS の平均速度で除算し、各エスケープ ジャンプに 1 ポイントを追加します。1 のフライト スコアは、SCS 以前の期間からの飛行動作の変化がないことを示します。
次に、適切な統計解析ソフトウェアプログラムを用いて、統計的有意性に関するデータを分析する。曝露前セッションでのSCSプレゼンテーションは、マウスの飛行や凍結応答を引き出しません。コンディショニング中の行動解析により、SCSのトーン成分が、SCS前の凍結に比べて大幅に凍結を高めることが明らかになります。
フライトスコアはセッション間で大幅に変化し、マウスはトーンキューと比較してより高速でホワイトノイズキューへのジャンプが多くなりました。マウスは明確な防御行動の移行を示し、トーン中の飛行スコアが低く、ホワイトノイズ中のフライトスコアが高く、反対は凍結応答のために観察されます。絶滅訓練の16回の試験を受けたマウスは、トーンキューと比較してホワイトノイズの間に高い4つの試験の最初のブロックの間に戦いのスコアで、条件付き飛行の急速な絶滅を示しています。
絶滅セッションの終わりに、飛行行動はもはやどちらの手がかりによっても引き出されません。トーンに凍結することは、絶滅の間に4つの試験の最初のブロックのためにホワイトノイズに凍結するよりも有意に高いです。トーン誘発凍結は、16回の絶滅試験で減少し、ホワイトノイズ媒介凍結の増加が観察される。
リコールセッションでは、中立的なコンテキストでのホワイトノイズへの露出は、フライトスコアが1未満なので、飛行を引き起こすものではありません。むしろ、中立的な文脈でのホワイトノイズプレゼンテーションは、トーンによって引き出されたものよりも高い凍結応答を引き出します。コンテキスト全体をクリーンにすることが重要であり、実験を開始する前に衝撃振幅と音圧レベルをテストすることが重要です。
このパラダイムは、現在、防御行動の複雑さを理解することに興味を持っているグループによって使用されており、防御的な行動選択に関する我々の理解をさらに深めるために使用することができます。
