Formação extinção durante a janela de reconsolidação impede a recuperação do Medo

Resumo

Medo condicionado pode ser diminuída por meio de um processo chamado de inibidor de extinção, mas pode reaparecer em condições, tais como a passagem do tempo ou a exposição ao stress. Nosso protocolo apresenta uma nova maneira de evitar a recuperação do medo através da introdução de extinção durante a janela de reconsolidação (a fase de re-armazenamento de uma memória reactivadas).

Resumo

O medo é adaptativo quando persiste muito tempo depois de circunstâncias tornaram-se seguro. Por isso, é crucial desenvolver uma abordagem que persistentemente impede o retorno do medo. Pavlovianos medo condicionado paradigmas são normalmente utilizados para criar um ambiente controlado, a associação medo novel no laboratório. Depois de emparelhar um estímulo inócuo (estímulo condicionado, CS), com um resultado aversivo (estímulo incondicionado, EUA) que pode provocar uma resposta de medo (resposta condicionada, ou CR), apresentando apenas o estímulo só ^1,2. Uma vez que o medo é adquirido, pode ser diminuída utilizando treino de extinção, através do qual o estímulo condicionado é repetidamente apresentado sem o resultado aversivo medo até já não se encontra expressa ^3. Essa aprendizagem inibitória cria uma representação de novo, seguro para o CS, que compete para a expressão com o original ⁴ medo memória. Embora a extinção é eficaz em inibir o medo, ele não é permanente. O medo pode espontaneamenterecuperar, com a passagem do tempo. A exposição ao estresse ou retornando ao contexto de aprendizagem inicial também pode causar medo para ressurgir ^3,4.

Nosso protocolo aborda a natureza transitória de extinção, visando a janela de reconsolidação para modificar a memória emocional de uma forma mais permanente. Ampla evidência sugere que a reactivação de uma memória consolidada retorna-o para um estado instável, em que a memória é de novo sujeitos a interferências ^5-9. Esta janela de oportunidade parece abrir logo após a reactivação e fechar mais tarde, aproximadamente 6hrs ^5,11,16, embora isto possa variar dependendo da força e da idade da memória ^15. Ao permitir que novas informações para incorporar no traço de memória original, essa memória pode ser atualizado, pois estabiliza ^10,11. Estudos envolvendo animais não humanos com êxito bloqueou a expressão de medo memória através da introdução de manipulações farmacológicas dentro do rejanela de consolidação, no entanto, a maioria dos agentes utilizados ou são tóxicos para os seres humanos ou mostram efeitos ambíguos quando utilizados em estudos com seres humanos ^12-14. Nosso protocolo aborda esses desafios, oferecendo uma forma eficaz, ainda que não-invasivo, manipulação comportamental que é seguro para os seres humanos.

Solicitando a recuperação da memória medo antes de extinção, nós essencialmente desencadear o processo de reconsolidação, permitindo que novas informações de segurança (ou seja, extinção) a ser incorporado, enquanto a memória do medo é ainda suscetível a interferências. Um estudo recente empregando esta manipulação comportamental em ratos, com sucesso, bloqueado memória do medo com estes parâmetros temporais ^11. Estudos adicionais em seres humanos demonstraram que a introdução de novas informações após a recuperação do motor anteriormente consolidada ^{16, 17} episódica, ou declarativas ¹⁸ memórias leva a interferência com o traço de memória original ^14. Nós delineamos abaixo de um pro romanceprotocolo usado para bloquear a recuperação de medo em humanos.

Protocolo

Visão global

O estudo, descrevemos neste protocolo é realizado durante três dias consecutivos, com um design entre o sujeito de três grupos experimentais. No dia 1, todos os assuntos submetidos a condicionamento do medo, onde aprendem a discriminar entre dois sinais, um que prevê um choque e outro que não. No dia 2, todos os assuntos submetidos a treinamento extinção, mas diferem quanto ao que acontece de antemão: Dois grupos recebem uma sugestão lembrete para reativar a memória do medo antes do treino extinção enquanto que um terceiro grupo não recebe qualquer sugestão tal. Um grupo recebe o lembrete deixa 10 min antes da extinção, assim, eles passam por extinção, enquanto a memória do medo é reconsolidando. O outro grupo recebe o lembrete deixa 6 horas antes da extinção, assim, eles passam por extinção após esta janela presumivelmente fechado. O terceiro grupo não recebe qualquer sugestão lembrete antes de sofrer extinção, assim, eles passam por treinamento de extinção padrão. No dia 3, todos os assuntos regressar para outra sessão de extinção. O seu nível de medo quando ver primeiro o taco condicionado no dia 3 indica se a memória do medo permanece. Todos os três dias são realizados no mesmo ambiente experimental, que é um som atenuado, sala com temperatura controlada. Os estímulos condicionados são quadrados coloridos apresentados em uma tela de computador. Nós induzir e medir o medo com um ligeiro choque eléctrico e condutância da pele, respectivamente, utilizando um módulo de sistema de Biopac (ver Tabela 1). Um computador de mesa é usada para executar o programa de software AcqKnowledge que permite a gravação e monitoramento de SCR, enquanto um computador separado é usado para executar e apresentar o roteiro experimental para o assunto. Os sujeitos submetidos a todas as três fases em torno do mesmo tempo do dia.

1. Avaliação de medo com resposta da condutância da pele (SCR) - Aplicação do eletrodo e Gravação

1. O quarto experimento deve idealmente ser mantido quente (nós colocamos nossos quartos em algum lugar between 70 e 75 graus), a fim de facilitar o SCR fiável e mensuráveis. Limpe dedos direita ou esquerda do sujeito usando um Q-Tip umedecido com água destilada, não recomendamos cleansors abrasivos como eles podem secar a pele, interrompendo respostas suor. Certifique dedos estão completamente secos antes da aplicação do eletrodo.
2. Aplique o gel eletrólito altamente condutora de ambos os eletrodos (usamos aqui "Signa Gel" por Parker Laboratories Inc., e eletrodos conectados a um sistema de aquisição de dados feita por MP100 Sistemas Biopac). Permitir que o gel a subir um pouco acima do eléctrodo SCR e assim assegurar que não existem bolhas de ar no interior do gel, tal como este pode interefere com o sinal de SCR.
3. Anexar um eléctrodo para o primeiro e segundo dedos da mão entre a primeira e falanges sec, onde o sinal de electrodermal é mais pronunciada. Assegurar as tiras de velcro eletrodos estão bem fixadas e pedir que o objeto de informar se sentir pulsar em suas mãos. Este indi pulsandoates as tiras foram aplicados com muita força, o que pode interefere com o sinal de SCR.
4. Uma vez que os eléctrodos de condutância da pele são garantidos, comece a gravar uma amostra condutância da pele durante aproximadamente 5 min, a fim de testar o sinal electrodermal do sujeito. Aqui, usamos AcqKnowledge software 3.9 (a partir de Biopac Systems Inc.) e registro SCR formas de onda em um computador desktop MAC. Nós usamos uma taxa de amostragem de 200 Hz, um nível apropriado por um sinal mais lento que o SCR, taxas mais elevadas podem no entanto ser utilizado. A tela de gravação deve ser separado do computador apresentando o roteiro experimental e fora da vista do sujeito. Verifique se o objeto tem respostas robustas SCR, direcionando-os para tomar e manter uma respiração profunda, o que deve provocar um aumento substancial no SCR (ver Figura 1 para um exemplo de tal resposta).

2. Indução medo com estimulação leve choque elétrico - Aplicação Eletrodo & Work-up Procedimento

1. No pulso opposite da mão com os eletrodos SCR, anexar a barra de estimulador. Aqui, nós utilizamos um eléctrodo de barra (código de produto de EL350 Biopac Systems Inc.), conectado a uma SD9 pulso quadrado Estimulador (feita por grama Technologies, uma Atro-Med, Inc. grupo de produto) com uma gota de gel condutância aplicada a cada dos chefes dos eletrodos.
2. O gatilho choque deve ser desligado da caixa estimulador durante o procedimento de trabalho. Coloque a barra no interior do punho, em ambos os lados do tendão palmar longo e segura com nylon cinta de velcro, a fim de o manter no lugar durante o ensaio, mas assegurar a cinta não está em muito apertado.
3. Informar a pessoa que irá receber choques manualmente entregues. Começar em um nível baixo (recomendamos 20 v), e trabalhar até um nível que determinar é desconfortável, mas não doloroso. Recomendamos a duração de choque para ser fixado em 200 ms, 50 pulsos / s, um nível padrão utilizado em uma série de estudos medo últimos condicionado ^21,24, embora outros têmutilizado durações ligeiramente diferentes para induzir a mesma sensação ^25,26.
4. Acionar manualmente os choques, a partir de 20 volts. Continuar provocando choques individuais, aumentando gradualmente a intensidade em incrementos de 5v, até que o sujeito indica que os choques são desconfortáveis, mas não doloroso. Deve haver uma grande SCR aos choques (ver Figura 2 para um exemplo de uma resposta ao choque). Gravar o nível de choque final e manter este nível de tensão para o resto da experiência.

3. Dia 1 - Aquisição

1. Direcionar o assunto para manter seus olhos na tela em todos os momentos, encontrar uma posição confortável que não requerem movimento e respirar naturalmente desde bruscas alterações respiratórias podem interferir com SCR. Ambos os braços devem ser colocados em uma posição relaxada com os punhos sobre a mesa / mesa na frente de assunto ou nos braços de uma cadeira confortável. Diga o assunto que eles vão ver estímulos visuais na telae receber choques ocasionais. Instruir o sujeito para controlar a relação entre os estímulos que vêem e quando um choque é recebido.
2. Ligue o gatilho de volta para o Estimulador e alterar o gatilho do ajuste AcqKnowledge de OFF para EXTERNO. Uma vez que o tema está pronto para começar, coloque a tensão de volta para o nível gravado, e iniciar o arquivo de AcqKnowledge eo roteiro experimental. Aqui, usamos E-prime Software versão 2.0 a partir de ferramentas de software de Psicologia, Inc.
3. Durante a sessão de aquisição, um estímulo condicionado (aqui, um quadrado amarelo) co-termina com um resultado aversivo (aqui, um leve choque) em um subconjunto (38%) dos ensaios; nós nos referimos a isso como nosso + CS. O outro estímulo condicionado (aqui, um quadrado azul) nunca está emparelhado com os EUA; nós nos referimos a isso como nossa CS. Usamos reforço parcial para retardar a aprendizagem desde o trabalho anterior constatou que os resultados do reforço de 100% em rápida extinção já que os sujeitos compreender a relação entre aCS + e EUA mudou ^21. Um paradigma reforço parcial também nos permite limitar a nossa análise não-reforçados CS + ensaios, excluindo assim CS + SCRs relacionados que são potencialmente contaminados por respostas fisiológicas ao choque (veja a Figura 3 para exemplos de SCRs condicionado e incondicionado para cada tipo CS).
4. Estímulos condicionados (CSS) são apresentados por 4 seg. Há um 10-12 seg variável aleatória inter-julgamento intervalo (ITI), durante a qual os sujeitos ver uma tela preta com uma cruz branca de fixação no centro. Cada sessão começa com uma tela indicando o experimento está prestes a começar (* PRONTO *) e termina com uma tela indicando que haviam concluído com êxito essa parte do experimento (* ter concluído esta parte do * EXPERIÊNCIA). Durante a aquisição, um número total de 10 ensaios unreinforced ensaios Cs + e 10 CS-ensaios são apresentados em adição para 6 CS + ensaios que são reforçados por choque.
5. Produzir dois distintos pseudo-randorandomizado encomendas para todo o experimento de tal forma que nenhum julgamento-tipo (CS +, CS ou CS + EUA) repete mais de duas vezes. Dentro de cada fim de contrabalançar, as cores do CSS. Isso deve resultar em quatro ordens cuja atribuição é randomizado entre indivíduos dentro de cada grupo. Recomendamos a inclusão de pelo menos uma ocorrência de sucessivos ensaios reforçados CS + dos EUA para evitar assuntos de assumir que nunca vai receber choques consecutivos (ver Tabela 2 para um exemplo de ordem de julgamento).

4. Dia 2 - Formação e Extinção Reativação

Discriminação por tema:

Dividir aleatoriamente todos os indivíduos que demonstraram aquisição adequada de medo a partir do dia 1 (ver Critérios de exclusão abaixo) em três grupos:

Grupo 1 (reactivação-10 min): recebe formação extinção de 10 minutos após a recuperação dentro da janela de reconsolidação

Grupo2 (reactivação-6 horas): recebe formação extinção de 6 horas após a recuperação do lado de fora da janela de reconsolidação

Grupo 3 (não-reativação): recebe treinamento extinção padrão sem qualquer recuperação

1. Após a chegada, cada participante deve ser configurado como passos por 1-2,2, com o mesmo conjunto de choque nível no Dia 1 (sem trabalho de acompanhamento é necessário). Não há novas instruções. Diga ao motivo para sentar-se confortavelmente e prestar atenção aos estímulos apresentados, assim como no dia anterior.
2. Os sujeitos do grupo de reactivação (ambos de 10 min e 6 h) submeter-se a uma apresentação única, sem reforço da CS + (sem choque), seguido por uma pausa de 10 minutos. Indivíduos no grupo de não-reativação submeter ao procedimento de set-up, mas depois vão diretamente para o intervalo sem a sessão reativação. Durante o intervalo, parar a gravação AcqKnowledge do SCR, transformar a tensão estimulador à atenção assuntos zero e direto "para uma tela separada que tem umpré-selecionado programa de TV (por exemplo, aqui, usamos uma parte selecionada aleatoriamente ~ 10 min de "Simpsons" episódio). Assuntos irá vê-lo por 10 minutos, enquanto todos os eletrodos permanecem em anexo.
3. Após o intervalo, a reactivação-10 min grupo prossegue com a formação extinção. Assuntos no retorno reativação-6 hr grupo para o treinamento extinção seis horas mais tarde. Para os sujeitos não-reativação, metade imediatamente uma formação extinção, e voltar meia seis horas mais tarde para o treinamento. Este grupo de controla para o cue lembrete, bem como lapsos de tempo diferentes entre reactivação e de formação em cada grupo de extinção de lembrete. Além disso, uma vez que os indivíduos do grupo de reactivação-6 hr pode ser submetida à extinção ou à tarde ou à noite (para dar tempo suficiente para decorrer após reactivação), é importante para executar sujeitos na reactivação min-10 e sem reactivação-grupo de manhã , à tarde e à noite, para permitir uma distribuição uniforme de sujeitos em cada momento do dia.
4. During extinção, um número total de 10 ensaios unreinforced CS + e 11 CS-ensaios são apresentados para cada grupo de reactivação. Uma vez que a CS-não é apresentado durante a sessão de reactivação, uma apresentação adicional deve ser adicionado para a sessão de extinção assim que tudo CSs são apresentados um número igual de vezes durante o dia 2. O grupo não-reativação deve receber 11 unreinforced apresentação de cada CS.
5. Na sessão de extinção, retomar o arquivo de gravação AcqKnowledge e voltar tensão estimulador para o nível definido. Instrua o assunto para atender a tela experimental onde um script de extinção está esperando em * tela * PRONTO. Um lembrete de direções do dia anterior, é muitas vezes útil. Retomar com o script treino de extinção, através do qual o sujeito recebe apresentações repetidas de ambas CSs sem choque (ver Tabela 2).

5. Dia 3 - Ensaio de recuperação espontânea Medo

1. Se o assunto demonstra aprendizagem extinção adequada (verCritérios de exclusão abaixo) devem retornar ao laboratório 24 horas depois de sua sessão extinção. Na chegada, eles devem ser criados de acordo com os passos 1 e 2,2; tensão está definido para o mesmo nível que a sessão de aquisição. Lembre temas das direções dos dias anteriores.
2. Cada sujeito passaria por uma sessão de re-extinção, pelo qual eles novamente receber 10 apresentações sem reforço de ambos CSS (ver Tabela 2), a fim de avaliar a medida em que respostas de medo recuperar devido à passagem do tempo. O primeiro ensaio no dia 3 deve ser um CS-extra (ver Tabela 3) e não é considerado devido à resposta de orientação no início da sessão. (O mesmo pode ser feito no início do Dia 2, no entanto, uma vez que apenas os dados de aquisição tardia é utilizado para avaliar a aprendizagem de extinção (ver abaixo Critérios de exclusão) e, em última análise, esta recomendação não é crítica para o dia 2.) O próximo julgamento no dia 3 deve ser contrabalançada entre CS e CS +. Sprecuperação ontaneous é medido subtraindo a SCR durante o primeiro ensaio + CS durante a re-extinção do último ensaio + CS durante a extinção.
3. No final da sessão, o assunto é examinado e pagou US $ 40 antes da partida.

6. Pré-processamento e pontuação SCR Dados

1. Analisar a dados offline usando o software AcqKnowledge. Aqui, vamos definir três parâmetros a serem medidos do nosso gráfico de dados: t (tempo), o delta-t (latência), e PP (pico a pico). Estas medições gravar a amplitude ponto do tempo de latência, e o pico do SCR seleccionado. Comece um gráfico novo jornal para gravar suas medidas. Passagem de ondas através de um filtro passa-baixa, a fim de reduzir os dados de alta freqüência, selecionando Transformar → Digital filtro → FIR → Low Pass (nós usamos as configurações padrão fornecidas no Reconheça Software Guide: frequência de corte = 25; 32 coeficientes; filtro inteiro onda). Suavizar os dados de modo a reduzir o ruído em seleçãoting Transform → suavização → onda transformada inteiro (nós usamos as configurações padrão fornecidas no Reconheça Software Guide: alisamento valor médio; fator de suavização = 3 amostras; onda inteira filtro, porém com taxas de amostragem superiores ou ruído maior, o fator de alisamento pode ser aumentado).
2. Seleccionar uma resposta condutância da pele durante cada ensaio, tendo a base de diferença para o maior pico da forma de onda (em microsiemens, us) que começa dentro da janela sec 0,5-4,5 início do estímulo seguinte. O início do SCR deve começar dentro desta janela para se qualificar como um estímulo-resposta específica, mas pode levar mais tempo para o pico. SCRs podem ser gravadas até que atinjam amplitude de pico, no entanto, que as respostas de pico após 5 segundos não são considerados estímulo específico e deve ser ignorado. Este é precisamente por isso que os ensaios reforçados não deve ser registrada: um SCR que ainda está chegando ao final do julgamento pode ser manchada pelo choque e produzir aumentos subsequentes no SCR que estão not relacionado com o CS próprio.
3. Um critério de pico de resposta de 0,02 mS deve ser utilizada; respostas abaixo este critério são normalmente considerados como ruído e codificado como zero. Depois de marcar, todos os ensaios sem reforço para cada assunto deve ser dividido por resposta que assunto respectivo EUA média. Isto é derivado tomando o SCR média de todos os ensaios de choque em toda a sessão de aquisição e contas para diferenças individuais em reatividade sujeito choque. Finalmente, todos os ensaios devem ser raiz quadrada transformado para reduzir assimetria.

Cronometragem

Dia 1

Preparação: 5-7 minutos

Script aquisição: ≈ 9 min

Total: 15 min

Dia 2

Preparação: 5-7 minutos

Script reativação: ≈ 30 seg

Break: 10 min

Script Extinção: ≈ 5,5 min

Total: 20 min

Dia 3

Preparação: 5-7 minutos

Extinção Re-Script: ≈ 6,5 min

Total: 15 min

7. Resultados representante de cada grupo

No final do dia 1 (de aquisição), os indivíduos devem demonstrar diferencial SCR para o CSS, ou seja, maior responder à CS + como comparar com o CS-(ver Figura 4, a aquisição, por um exemplo de sujeitos individuais). Até ao final do dia 2 (reactivação / extinção), esta resposta diferencial deve diminuir, de tal forma que já não há uma diferença entre CS e CS + (ver a Figura 4, a extinção, por exemplo a partir de sujeitos individuais). Ao examinar a recuperação espontânea no dia 3, que seria de esperar para ver a falta de recuperação de medo no grupo reativação-10 minuma vez que este grupo recebeu treinamento extinção dentro da janela de reconsolidação, permitindo assim que o traço de memória original para reconsolidar com esta nova informação de segurança, e impedindo a recuperação das respostas de medo (ver Figura 4, painel superior, para um exemplo de um sujeito individual). Que seria de esperar para ver a recuperação substancial de medo, no entanto, para o + CS (não CS-) para o grupo de reactivação-6 hr que receberam formação extinção fora da janela de reconsolidação (ver Figura 4, painel do meio, por exemplo a partir de um indivíduo sujeito), bem como o grupo de não-reactivação que receberam formação extinção padrão (ver Figura 4, painel inferior, por exemplo a partir de um sujeito individual).

Figura 1. Exemplo de SCR durante eletrodo configurada. Black, setas verticais indicam o ponto no qual o sujeito foi instruído a tomaruma respiração profunda que resultou em um aumento significativo no SCR. Clique aqui para ver maior figura .

Figura 2. Exemplo de SCR durante o procedimento de choque de síntese. Preto setas verticais indicam o ponto em que foi administrado o choque. Setas cinza indicam o pico de aumento da condutância da pele em resposta ao choque. Clique aqui para ver maior figura .

Figura 3: Exemplo de resposta condicionada (CR) para o início da CS + seguido de uma maior resposta incondicionada (UR) para a entrega de choque (EUA),. Teste subsequente é a de um CS-. Setas cinza indicam o início CS e offset; indi setas pretocomeu a entrega de EUA. Clique aqui para ver maior figura .

Figura 4 Exemplo de extinção, aquisição e recuperação espontânea em um sujeito individual de cada condição experimental (painel superior: reativação-10 min; painel do meio: a reativação-6 h; painel inferior: não reativação)..

Tabela 1. Tabela de produtos e equipamentos relevantes.

Tabela protocolo reconsolidação 2. Eo cronograma.

Tabela 3. Um exemplo de forma experimental, para cada fase doexperiência. Observe um extra-CS deve ser adicionado ao Dia 2.2 (extinção) em ambos os grupos de lembrete, a fim de explicar a reativação da + CS. A primeira tentativa CS no Dia 3 (denotada com fundo cinzento) é desprezada devido à resposta de orientação no início da sessão.

Experimental Configure

A configuração inclui um PC executando o E-prime, um Mac rodando reconhecer, um sistema MP100 Biopac, e uma caixa de choque. Na linha de código está programado no script E-prime para se comunicar com o software de Reconhecimento e da caixa de choque. E isso permite-prime para enviar sinais para reconhecer onsets evento denotando, e sinais para a caixa de choque para provocar administração choque. A saída a partir de E-prime é enviado através de uma porta de impressora do sistema Biopac, que por sua vez envia um sinal para o caso de gravação fisiologia Mac com Reconhecer através de uma ligação USB fornecido com o sistema Biopac, bem como para a caixa de choque (ver Tabela 1 para prodduto informações).

Critérios de Exclusão

Assuntos deve ser excluída antes de completar todas as sessões experimentais ou de análise de dados, se demonstrar qualquer um dos seguintes:

• A não comparência SCR detectável ou de confiança - quando aplicar e testar a resposta de condutância da pele, os indivíduos podem demonstrar SCR plana. Se isso ocorrer, recomenda-se esperar mais 5 min como respostas não podem surgir imediatamente, ou a presença de bolhas no gel com condutância (neste caso, os eléctrodos devem ser removidos, limpos e recarregados). Assuntos que têm resposta plana SCR, mesmo depois de estas estratégias de resolução de problemas deve ser dispensado do experimento.
• A falha em demonstrar a aquisição da resposta de medo (no dia 1): diferença SCR ao + CS e CS-no final da sessão de aquisição (média da segunda metade dos ensaios de aquisição), isto é na direcção errada (isto é, CS-> CS +) ou que é demasiado pequeno para CONCLude aprendizagem tenha ocorrido (isto é, a diferença é inferior a 0,1 mS).
• A falha em demonstrar a extinção da resposta de medo (Dia 2): SCR diferencial para o + CS e CS-no final da sessão de extinção (no último ensaio) que é maior do que 0,1 us.

Discussão

O protocolo que apresentamos aqui permite a criação de uma resposta simples medo condicionado a um estímulo neutro emparelhado com um resultado aversivo. Um dia depois que reativou a memória do medo, a fim de provocar a sua reconsolidação. Durante esta fase, a interferência induzida na forma de treino de extinção. Para verificar que a extinção afeta reconsolidação foram utilizados dois grupos de controle. Um grupo foi submetido a extinção sem julgamento reconsolidação lembrete de disparo, e um outro gru...