Stres gelişmiş korku öğrenme, travma sonrası stres bozukluğu güçlü bir kemirgen modeli

Özet

Burada stres gelişmiş korku (SEFL) öğrenme, travma sonrası stres bozukluğu, sıçanlar ve fareler içinde Preklinik modeli deney için gerekli detaylı metodoloji açıklayın. Model klima ve bir dizin Rodents gelişmiş korku olarak dondurma Pavlovian korku yönlerini kullanır.

Özet

Korku davranışları hayatta kalmak için önemlidir, ancak korku orantısız yüksek düzeyde psikiyatrik bozukluklar gibi post-travmatik stres bozukluğu (TSSB) geliştirmek için güvenlik açığı artırabilir. PTSD korku bozukluk biyolojik mekanizmaları anlamak için bu bozukluk geçerli bir hayvan modeli ile başlamak önemlidir. Bu iletişim kuralı stres gelişmiş korku (SEFL) öğrenme, sıçanlar ve fareler TSSB, bir preklinik model deney için gerekli yöntemleri açıklar. SEFL TSSB, uzun vadeli Sensitizasyonu tarafından akut bir tetikleyici neden korku öğrenme dahil olmak üzere önemli yönlerini özetlemek için geliştirilmiştir. SEFL kullandığı yönlerini Pavlovian Klima korku ama normal koşullu korku yanıt çok daha büyük bir farklı ve sağlam duyarlilasmis korku yanıt üretir. Bir kemirgen bir klima odasında yerleştirerek ve 90 dakika boyunca rasgele dağıtılan 15 unsignaled şoklara yönetme travma yordamı içerir (sıçan deneyleri için; fare deneyleri için 10 rasgele 60 dakika boyunca dağıtılan şoklara kullanılan unsignaled) . 2 günde tek bir şok almanıza bağlam Klima bir romanda kemirgenler yerleştirilir; sonra günde 3 onlar gibi 2 gün aynı bağlamda yerleştirilen ve düzeyleri dondurma değişiklikler için test edilmiştir. Daha önce travma görüntü alınan kemirgenler yok şoklara ilk gününde alınan kişilere göre test gününde dondurma düzeyde gelişmiş. Böylece, bu model ile tek bir son derece stresli deneyimi (travma) travmatik olay ile ilişkilendirilmiş uyaranlara aşırı korku üretir.

Giriş

Korku hayatta kalmak, bireylerin tanımak ve tehditlere cevap etkinleştirme için kritik bir davranıştır. Ancak, abartılı korku yanıt psikiyatrik bozukluklar gibi post-travmatik stres bozukluğu (TSSB) gelişmesine katkıda bulunabilir. TSSB bir karakteristik hafif stresler, özellikle de özgün travma ve yeni korkular^1,2geliştirmek eğilimi anımsatan için abartılı bir yanıttır. Laboratuvarda, korku kez korku insanlar ve kemirgenler^3,4ethologically geçerli ve güvenilir dizinidir davranış dondurma ile ölçülür. PTSD bozukluk korku ve gelişmiş korku ifade içerir bilinen iken, güvenilir bir şekilde bu artar korku yanıt nispeten zararsız bir uyarana yakalama sağlam hayvan modellerin TSSB bir eksikliği vardır.

Bu iletişim kuralı stres gelişmiş korku (SEFL) öğrenme, bir güvenilir ve sağlam preklinik modelinde TSSB, sıçanlar ve fareler deney için gerekli detaylı metodoloji sağlar. SEFL farklı tepkiler normal korku Klima üreten ve aşağıdaki travmatik stres PTSD hastalarının^5,6' gözlenen gelişmiş korku beyannamedir henüz Pavlovian korku Merkezi Klima, yönlerini kullanır. Bu modelde, davranış değişiklikleri kalıcı için (burada travma olarak adlandırılır) bir tek son derece stresli deneyim yol açar, dahil olmak üzere aşırı korku uyaranların travmatik olay ile ilişkilendirilmiş, anksiyete arttı, korkutmak reaktivite arttı ve değişmiş ^7,8sinyal glukokortikoid. Büyük SEFL farklı bir bağlamda travma tetikleyici (unsignaled şoklara bir dizi) için aşağıdaki Bu maruz kalma hayvanlar hafif bir tetikleyici için bir abartılı korku tepki gösterme özelliğidir (Örn., tek bir şok) farklı bir bağlamda. Önemlisi, SEFL etkisi nedeniyle travma içeriğinden genelleme roman bağlam veya artan şok duyarlılık⁵değil. Bizim modelinde, Biz kasıtlı farklı taşıma, koku ve ızgara zemin desen gibi bir roman içeriğinde herhangi bir genelleme azaltmak yordamları kullanır. Bu nedenle, normal korku Klima aksine SEFL orantısız çevre ipuçlarını doğrudan travmatik deneyimiyle ilişkili ilgili yeni bir korku öğrenme yol açan bir ilişkilendirilemez işlemidir. Yoğun bir çalışma gösterir 15 öngörülemeyen şoklara fareler (veya 10 öngörülemeyen şoklara farelerde içeren tek bir 60 dakikalık oturum) içeren tek bir 90 dakika oturum uzun ömürlü Sensitizasyonu korku Klima ile birlikte artan anksiyete neden olmaktadır ve Bazal corticosterone sirkadiyen ritim bozukluk. Buna ek olarak, tek bir öncesi maruz SEFL⁹footshock üretmez. Ayrıca, SEFL sıçanlar ve fareler güvenilir bir şekilde kullanılabilir.

Bu nedenle, SEFL modeli TSSB PTSD patofizyolojisi içinde yer alan biyolojik mekanizmaları problama için güçlü bir araçtır. SEFL kullanarak, araştırmacılar nasıl bir travma maruz gelecekteki korku öğrenmeyi etkileyebilir inceleyebilirsiniz. Buna ek olarak, bu model PTSD içinde gözlemlediği gibi gelişmiş korku ifadesinin düzenlenmesine tutulabilir belirli hücresel ve moleküler mekanizmaları araştıran için yararlı olabilir.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protokol

1. konular

1. Fareler
   1. Standart fare kafeslerde yaklaşık 90 gün eski ve tek yer alan olduklarında gelmesi fareler sipariş.
      Not: özellikle stres maruz kalma takip hayvanlar ev kafeste arasındaki etkileşimler nedeniyle değişkenlik grup konut üreten gibi tek konut önerilir. SEFL erkek ve dişi fareler, uzun-Evans ve Sprague Dawley sıçanlar ve fareler 19 gün eski^7,10genç olarak kanıtlanmıştır.
   2. Rastgele hayvanlar için en az iki koşulları atamak: travma (n = 8) ve travma yok (n = 8) (bkz: Rau vd. ⁵ ek denetim koşulları için).
2. Fareler
   1. Standart fare kafeslerde yaklaşık 60 gün eski ve tek yer alan olduklarında gelmesi fareler sipariş. Tek-ev için en az 4 hafta önce travma yanı sıra deneme süresi boyunca fareler.
   2. Rastgele hayvanlar için en az iki koşulları atamak: travma (n = 8) ve travma yok (n = 8).

2. ekipman kurulumu

1. Bağlam B hizmet için bağlam A korku-Klima odaları ikinci bir dizi olarak hizmet için bir korku-Klima odaları kurma ayarlayın ( Malzeme tabloyabakın). Her korku-Klima odası dış gürültü görüntülemelerini önlemek için bir ses inceltiyorum odacık içinde yer ( Malzeme tabloyabakın).
   1. Chambers (gibi bir beyaz genel gider ev ışık) görünür ışık aydınlatıcı bir yöntem bir (bkz: Malzemeler tablo) kapsamında hizmet odasında mevcut olduğundan emin olun.
   2. Farklı çözümler her hayvan arasında odaları temiz ve her odası farklı kokular sağlamak kullanılabilir olduğundan emin olun (Örn., seyreltilmiş temizleme çözüm ve % 1 asetik asit).
      Not: Hayvan tarafından oluşturulan kokuları ortadan¹¹olması önemlidir.
   3. Plastik uçlar iki bağlamı şikayetçilerdi ayırt etmek için bağlam B'de yer. Siyah bir Pleksiglas üçgen eklemek önerilir. Alternatif olarak, eğri arka duvar oluşturmak için beyaz bir plastik levha kullanın ( Malzeme tabloyabakın).
   4. Kılavuz kat kat doku ( Malzeme tabloyabakın) bağlamları arasında ayırt etmek için her bağlamının farklı ızgara desen kullanarak footshock tesliminde odası klima her korku yerleştirin.
      Not: Düz ızgaraları (tüm barlar) tek bir yatay düzlemde düzenlenmiş, yeterince farklı ızgara desen katmak sendeleyerek ızgaralar (iki mahsup yatay uçak içinde düzenlenmiş Bar) ve Izgaralar (Bar tek bir yatay düzlemde ama değişen düzenlenen alternatif çapları).
   5. Temiz metal tava pisliği toplamak için her kılavuz zemin altından yerleştirin. Koku tava temizleme solüsyonu ile ( Malzeme tabloyabakın).
2. Doğru zamanlama ve genlik footshock teslimat için her içeriği sağlar.
   1. Bir şok jeneratör ve scrambler her kılavuz kata'footshock dır 1 mA veya alt genlik şoklara sunma yeteneğine sahip bağlayın ( Malzeme tabloyabakın).
      Not: Şok jeneratörler ve alan odası, jeneratörler ve scrambler kılavuz kat odası inceltiyorum ses açıklıklar üzerinden bağlanan kablolar ile inceltiyorum ses dışında yer alan olması gerekir. Bu-ecek önlemek çiğneme, temizlik çözüm, vbnedeniyle hasar.
   2. Bir multimetre şok jeneratör tarafından farklı bir kılavuz kat çubuğunda her sonda yerleştirerek ve istenen şok genlik ( Malzeme tabloyabakın) üretilir onaylayarak teslim edilen geçerli sınamak için kullanın.
   3. Zamanlama ve genlik şok teslimat (Örneğin, bilgisayar yazılımı) kontrol etmek için bir yöntem kullanılabilir (bkz: Malzemeler tablo) olduğundan emin olun.
3. Deneysel her oturum sırasında her hayvan video kayıt için bir yöntem kullanılabilir (bkz: Malzemeler tablo) olduğundan emin olun.
   Not: Hem 1) Otelde odalar tarafından görülebilir ışık aydınlatılmış ve 2) Otelde Odalar koyu kaydetmek gerekli olacaktır. İkincisi ya gece görüşlü kamera kullanarak ya da aydınlatıcı ve kızılötesi veya yakın kızılötesi ışık kullanarak karanlık odaları kayıt tarafından gerçekleştirilebilir.
4. Vivaryum hayvanlardan bağlam b taşıma kendine özgü bir yöntem daha fazla iki bağlamı ayırt etmek kullanılabilir olduğundan emin olun.
   Not: siyah plastik küvet (38 x 30 x 24 cm) gibi yöntemler bölünmüş dört bölmeleri veya temiz boş kafesleri başarıyla kullanılmıştır, eve kafes belirgin farklı diğer taşıma kutusu kullanılabilir.

3. SEFL yordam sıçanlar ve fareler için

1. Tüm kemirgen yavaşça izale onları--dan homecage ve her SEFL yordama başlamadan önce en az 7 gün için 60-90 saniye holding tarafından her gün başa.
2. Gün ' nin 1'sefl yordam konular bağlamında A, nereye onlar-ecek almak travma tetikleyici yerleştirin.
   1. Bağlamı A kılavuz kat bir dizi ile ayarla (Örn., düz ızgaraları) ve odaları ile görünür ışık aydınlatmak.
   2. Bir multimetre şok jeneratör tarafından farklı bir kılavuz kat çubuğunda her sonda yerleştirerek ve istenen şok genlik üretilen onaylayarak teslim edilen geçerli sınamak için kullanın.
      Not: Hasar veya korozyon barlarda zayıf veya düzensiz şok teslimi neden olabilir. Duvar boyunca kılavuz dokunmadan idrar da dahil olmak üzere sıvılar da şok teslim olumsuz yönde etkilenebilir.
   3. Odası duvarlar ve kapılar silin ve sprey tava kılavuz kat altında bir çözüm ile (Örn., seyreltilmiş temizleme solüsyonu).
      Not: Bu önceki hayvanlardan kokuları ortadan kaldırmak gereklidir.
   4. Taşıma hayvanlardan vivaryum ev onların kafes deneysel odaya bir sepeti ve yer üzerinde tek tek korku Klima odaları yerleştirilir. Sadece bir tane getir yuvarlak değer (korku odası klima baz alınarak) hayvanların deney Oda için bir kerede değil.
      Not: sipariş nedeniyle önlemek için zihnimi karıştıran veya zamanlama, her turda travma ve travma koşulsuz hayvanlarda içermelidir.
   5. Sıçan deneyleri için şok jeneratör ve alan rasgele 90 dakika boyunca sunulan 15 1-s, 1-mA footshocks sunmak için kullanın (ısı ortalama 6 dk =) ızgara çubukları travma durumu konular içeren odaları aracılığıyla. Şok teslim olmadan 90 dakika aynı içeriğinde hiçbir travma denetimleri kullanır.
   6. Fare deneyleri için şok jeneratör ve alan rasgele 60 dakika boyunca sunulan 10 1-s, 1-mA footshocks sunmak için kullanın (ısı ortalama 6 dk =) travma durumu konular içeren chambers kılavuz katlarına aracılığıyla. 60 dakika şok teslim olmadan aynı içeriğinde hiçbir travma denetimleri kullanır.
   7. 90 dakika (sıçan deneyleri) veya 60 dakika (fare deneyleri), ardından tüm hayvanlar için onların homecages dönün ve hemen iade için vivaryum.
3. SEFL yordam gün 2'de, korku travma içeriğinde istenirse değerlendirmek.
   1. Bağlam olarak gün 1'a ayarlayın.
   2. Gün 1 gibi hayvanlar ev onların kafes deney odasına taşımak.
   3. Bağlam A şok teslim ve video olmadan 8 dakika yer hayvanlarda davranış sırasında tüm oturum kayıt.
   4. 8 dakika sonra tüm hayvanlar için onların homecages dönün ve hemen vivaryum için iade.
4. Gün 3 SEFL yordam, bağlam b hafif tetikleyici için tüm konular ortaya
   Not: Bu yordam herhangi bir travma tetikleyici⁹sonra 90 gün 24 saat oluşabilir.
   1. Kılavuz kat farklı bir set olanlar A bağlamda kullanılan bağlam B ayarla (Örneğin, alternatif veya kademeli ızgara katlı) ve siyah üçgen veya beyaz kavisli Pleksiglas ekler. Chambers görünür ışık ile aydınlatmak değil; Her ne kadar kızılötesi veya yakın kızılötesi ışık gerektiğinde kullanılabilir.
   2. Bir multimetre şok jeneratör tarafından farklı bir kılavuz kat çubuğunda her sonda yerleştirerek ve istenen şok genlik üretilen onaylayarak teslim edilen geçerli sınamak için kullanın. Bir multimetre şok jeneratör tarafından farklı bir kılavuz kat çubuğunda her sonda yerleştirerek ve istenen şok genlik üretilen onaylayarak teslim edilen geçerli sınamak için kullanın.
      Not: Hasar veya korozyon barlarda zayıf veya düzensiz şok teslimi neden olabilir. Duvar boyunca kılavuz dokunmadan idrar da dahil olmak üzere sıvılar da şok teslim olumsuz yönde etkilenebilir.
   3. Chambers silin ve tava kılavuz kat altında A bağlamında kullanılan değil çözüm ile sprey (Örn., % 1 asetik asit).
   4. Taşıma hayvanlardan vivaryum yönteminden farklı bir yöntem deneysel odaya bağlamının bir (Örneğin, bir siyah plastik küvet) kullanılan ve tek tek odaları klima korku koyun. Sadece bir tane getir yuvarlak'ın değer (korku odası klima sayısına göre belirlenir) bir defada deney odasına hayvanların.
   5. Hafif tetikleyici (aşağıda açıklanmıştır) ve video kayıt dondurma ve etkinlik için tüm hayvanlar oturum sırasında ortaya çıkarmak.
      1. 180-s temel döneminden sonra bir tek 1-s, 1-mA footshock (Rat) ya da bir tek 2-s, 1-mA footshock (fare) tüm hayvanlar için teslim.
         Not: 180-s temel döneminde %5¹²donma geçmemelidir olun.
      2. Bütün hayvanlar şok teslim sonra 30 saniye kaldırın ve hemen iade vivaryum için.
5. 4. gün SEFL yordam korku hafif Tetikleyici içeriğinde sınayın.
   1. Bağlam B gün 3 üzerinde olarak ayarlayın.
   2. Vivaryum hayvanlardan aynı taşıma deneysel odaya ulaşım, aynı gün 3 tarihinde bitmiş.
   3. Hayvanlar bağlam B oturum boyunca buz gibi şok teslim ve video kaydı olmadan 8 dakika yerleştirin.
   4. Bütün hayvanlar 8 dakika sonra çıkarın ve hemen iade vivaryum için.

4. veri analizi

1. Ölçü korku kullanarak kaydedilmiş deneysel oturumları sırasında donuyor, o hariç tüm hareketleri eksikliği olarak solunum için gerekli tanımlandığı.
   Not: Donma en doğru tarafından kör bir insan golcü attı ama iyi performans birçok otomatik program vardır. Ancak, tüm otomatik sistemler doğru¹³olmak insan bir gözlemci için ayarlanması gerekir.
   1. El ile buz gibi sayı, bir deneyci için deneysel koşullar kör olması için konu 4 saniyede faiz³saat süre boyunca gözlemler. Her gözlem, konu "buz gibi" veya "değil dondurma" olarak sınıflandırmak. Dondurucu gözlem gözlem yüzde zaman donma belirlemek için toplam sayısı için dizi karşılaştırın.
   2. Donma puanı için otomatik video analiz kullanmak için ilk olarak otomatik analizi önemli ölçüde farklı bir dondurucu puan tutarsız sonuçlar üretebilir otomatik video analiz sonuçlarından el Puanlama üzerinden elde edilen sonuçları eşleştiğini doğrulayın.
      Not: Bir fare ya da hiç şok bir fare göstermek gerekir iken daha yüksek değerler ekipman zavallı kalibrasyon öneririm 0 ila % 5, buz gibi
2. Korku (aşağıda açıklanmıştır) ilgi zaman dönemlerde ölçmek için yukarıda açıklanan yöntemleri kullanın.
   1. Ölçü korku travma bağlamı olarak 2 gün tüm 8-min test oturum boyunca buz gibi yüzde geçirdiğim için.
   2. Ölçü Generalization (Genelleştirme) korku travma içeriğinden hafif tetikleyici bağlam bağlam b gün 3 3-dak temel süre önce şok teslim sırasında donma harcanan yüzde süre olarak.
      Not: SEFL için bu önemli genelleme yok böylece bağlamları yeterince iyi ayırt etmek önemlidir.
   3. Gün 3 üzerinde şok şok izleyen 30-s döneminde dondurma harcanan yüzde süre olarak hemen ardından korku ölçmek.
   4. 4. gün tüm 8-min test oturum genelinde yüzde harcanan zaman hafif tetikleyici kapsamında için ölçü korku.
3. Şok reaktivite tutarı veya hız, hareket sırasında ve hemen ardından şok gün 3 3 sn dönemde ölçmek.
   Not: ANOVAs ek grupları olarak tüm veri analizi için tavsiye edilir (Örn., ilaç tedavisi) gerektiği gibi eklenebilir.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Sonuçlar

Gün 2 travma bağlam testinin sonuçları Şekil 1' de gösterilir. Hayvanlar travma durumda gösterdi bağlamında edinme korku travma içeriğinde gösteren hiçbir travma denetimlere göre A buz gibi daha yüksek düzeyde [fareler: F(1,17) 23.58, = p < 0,01; fareler: F(1,14) = 666.50, p < 0,0001]. Gün 3 roman bağlamında tek şok Şekil 2' de gösterilen temel süresi sırasında donma. Travma ve travma ha...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Tartışmalar

SEFL sıçanlar ve fareler recapitulated ve PTSD karakterize duyarlilasmis korku yanıt-e doğru çalışma için kullanılan TSSB sağlam bir davranış modelidir. Sadece bu bağlamda önceki travmatik bir deneyim bir hatırlatma olarak hizmet vermektedir hafif bir tetikleyici ile eşleştirilmiş sonra travmatik stres kemirgenler belirgin farklı bir bağlamda bir artan korku tepki göstermek. Travmatik stres kemirgenler şaşırtıcı olmayan bir şekilde travmatik stres içeriğine gün için travmatik stres olduğu ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Fear Conditioning Chamber for Low Profile Floors	Med Associates Inc.	VFC-008-LP	Fear conditioning chamber
Sound Attenuating Cubicle	Med Associates Inc.	NIR-022SD	Sound-attentuaing cubicle to prevent intrusion of outside noise
NIR/White Light Control Box	Med Associates Inc.	NIR-100VR	Light control box capable of delivering white and near-infrared light
NIR VFC Light Box	Med Associates Inc.	NIR-100L2	White overhead houselight
Windex Original Glass Cleaner	Windex		Solution for cleaning and scenting fear conditioning chambers between animals
Acetic acid	Fisher Scientific	A38-212	Solution for cleaning and scenting fear conditioning chambers between animals
A-Frame Chamber Insert	Med Associates Inc.	ENV-008-IRT	Black Plexiglas triangular insert to differentiate internal layout of Contexts A and B
Curved Wall Insert	Med Associates Inc.	VFC-008-CWI	White plastic sheet to differentiate internal layout of Contexts A and B
Low Profile Contextual Grid Floor with 1/8" Grid Rods for Mouse	Med Associates Inc.	VFC-005A	Flat grid floor for mice
Low Profile Contextual Grid Floor with Alternating 1/8" & 3/16" Grid Rods Mouse	Med Associates Inc.	VFC-005-S	Staggered grid floor for mice
Low Profile Contextual Grid Floor with 1/8" Staggered Grid Rods for Mouse	Med Associates Inc.	VFC-005A-L	Alternating grid floor for mice
Low Profile Contextual Grid Floor with 3/16" Grid Rods for Rat	Med Associates Inc.	VFC-005	Flat grid floor for rats
Low Profile Contextual Grid Floor with Alternating 3/16" & 3/8" Grid Rods	Med Associates Inc.	VFC-005-L	Alternating grid floor for rats
Low Profile Contextual Grid Floor with 3/16" Staggered Grid Rods for Rat	Med Associates Inc.	VFC-005-S	Staggered grid floor for rats
Metal pans	Med Associates Inc.		Metal pans to catch droppings underneath grid floors
Standalone Aversive Stimulator/Scrambler	Med Associates Inc.	ENV-414S	Shock generator and scrambler for footshock delivery
Multimeter	Fluke	87-5	Tool for measuring footshock amplitude
VideoFreeze Software	Med Associates Inc.	SOF-843	VideoFreeze software for controlling shock delivery
High Speed Firewire Monochrome Video Camera	Med Associates Inc.	VID-CAM-MONO-4	Video camera capable of recording in near-infrared light