Method Article
Kedi derisi/kürk kokusuna maruz kalma, kemirgenlerde nöral devreleri ve savunma tepkilerinin mekanizmalarını araştırmak için güvenilir bir yöntem sağlar ve insanlarda korkuya aracılık eden mekanizmalar hakkında fikir verebilir. Burada, sıçanlarda tehdit tepkilerinde interoseptif korteksin rolünü araştırmak için bir protokol açıklıyoruz.
Hayvanlar, kaçınma, dondurma ve risk değerlendirmesi dahil olmak üzere bir dizi savunma davranışı sergileyerek tehdit edici durumlara tepki verir. Etolojik bir yaklaşıma sahip bir hayvan modeli, tehdit tepkilerinin altında yatan biyolojik mekanizmalar hakkında daha derin bir anlayış sunar. Bu makale, sıçanlarda hem doğuştan gelen hem de öğrenilmiş caydırıcı uyaranlara karşı savunma davranışlarını ölçmek için bir metodolojiyi açıklamaktadır. Hayvanlar, ölçülebilir, sürekli, savunma durumunu ortaya çıkarmak için kaçınılmaz bir odada bireysel olarak avcı kokusuna maruz bırakıldı. Deneysel tasarım, bir fareyi 10 dakika boyunca tanıdık bir odaya yerleştirmeyi ve ardından aynı bağlamda 10 dakika daha kedi kokusuna maruz bırakmayı içeriyordu. Ertesi gün, sıçanlar 10 dakika boyunca kedi kokusuna maruz kalmanın meydana geldiği aynı bağlam odasına tekrar maruz bırakıldı. Oturumlar videoya kaydedildi ve her iki günde de savunma davranışları değerlendirildi.
Davranışsal test, tehdit yanıtlarında interoseptif korteksin rolünü belirlemek için geri dönüşümlü fonksiyonel inaktivasyon ve c-Fos immünohistokimya teknikleri ile birleştirildi. İlk gün kedi kokusuna maruz kalan ve ikinci gün bağlam odasına tekrar maruz kalan sıçanlar, daha yüksek düzeyde savunma davranışları sergiledi ve bu kedi kokusu, interoseptif korteksin nöral aktivitesinde güçlü bir artış ortaya çıkardı. Ayrıca, interoseptif korteksin muscimol inaktivasyonu, kedi kokusuna yanıt olarak savunma davranışlarının ifadesini azalttı ve bağlamsal tehdit hafızasını bozdu. Bu sonuçlar, bu davranışsal tahlilin, savunma davranışlarının sinirsel mekanizmalarını incelemek için yararlı bir araç olduğunu ve insanlarda ve bununla ilgili bozukluklarda korkuya aracılık eden mekanizmalar hakkında fikir verebileceğini göstermektedir.
Savunma davranışları, bir hayvanın hayatta kalması için potansiyel bir tehdide işaret eden uyaranlara yanıt olarak ortaya çıkar. Bu davranışlar memeliler arasında yüksek oranda korunur ve tehdit 1,2,3 ile ilgili uyaranlar veya durumlarla hızla ilişkilidir. Doğada, çoğu hayvan için tehdit edici uyaranlar yırtıcı hayvanlardır; Bu nedenle, koku ipuçları gibi yırtıcı ipuçlarının tespiti, avlanmayı önlemek için özellikle avantajlıdır. Yırtıcı hayvan ipuçlarına verilen davranışsal tepkiler kemirgenlerde geniş çapta araştırılmıştır.
Örneğin, doğal kedi kürkü veya deri kokuları gibi uyaranlar, koku alma ve vomeronazal sistemi harekete geçirerek yüksek düzeyde savunma davranışlarına neden olur4. Bu uyaranlara nöronal ve endokrin aktivitedekideğişiklikler eşlik eder 5,6,7,8 ve sıçanlarda bağlamsal tehdit koşullandırması için güçlü, koşulsuz, caydırıcı uyaranlardır 7,8,9,10,11. Araştırmalar, doğal yırtıcı ipuçlarına maruz kaldıktan en az 24 saat sonra, sıçanların sağlam ve uzun süreli koşullu anksiyete benzeri durumlar sergilediğini göstermiştir 7,12,13. Bu fenomen, travma sonrası stres bozukluğu (TSSB)14,15,16,17, yaygın anksiyete bozukluğu (YAB)5 ve panik bozukluğu (PD)18,19'un daha gerçekçi modellerini geliştirmek için özellikle ilgi çekicidir.
Laboratuvar ortamlarında, korku davranışı uçuş, kaçınma (örneğin, geri çekilme, saklanma) veya donma olarak ölçülür. Ek olarak, kaygı, yırtıcı bir uyaranın izlenmesine yönelik gergin duruşlar ve uyanık tarama olarak ölçülebilir - genel olarak risk değerlendirme davranışları olarak bilinen bir dizi yanıt 6,9,20. Çalışmalar, donma davranışının sıçanlarda kaçınılmaz bir tehdide karşı baskın savunma stratejisi olduğunu, oysa risk değerlendirmesinin tehdit belirsiz veya lokalize olmadığında gözlendiğini göstermiştir 12,21,32. Doğuştan gelen veya öğrenilmiş bir uyaranın savunma davranışlarını ortaya çıkarabileceği bilinmesine rağmen, daha etolojik bir bağlamda savunma tepkilerini güvenilir bir şekilde yakalayan laboratuvar davranış paradigmalarının eksikliği vardır. Bu boşluğu doldurmak için, doğal tehdit uyaranlarına beyin tepkilerinin yanı sıra sürekli doğuştan gelen ve bağlamsal tehdit davranışlarının ölçülmesine izin veren etolojik bir yaklaşıma sahip bir protokol tasarladık.
Kaçınılmaz bir avcı kokusuna maruz kalma gibi stresli deneyimler, sıçanlarda davranışsal ve fizyolojik tepkide kalıcı değişikliklere neden olur 14,22,23. Bu değişiklikler, TSSB gibi korku ve kaygı ile ilgili bozukluklarda gözlenen semptom profilini yansıtır. Mevcut modelde, fareleri kaçınılmaz bir tehdit olayına maruz bırakmak ve böylece savunma tepkilerini geliştirmek için güvenli bir saklanma alanı olmayan bir test odası kullanılmaktadır. Sıçanlar, hem kedi kokusuna hem de test bağlamına yanıt olarak sağlam dondurma ve risk değerlendirme davranışları sergiledi. Bu bulgular, bu protokolün, savunma davranışlarının altında yatan biyolojik mekanizmaları keşfetmek ve insanlarda korku bozukluklarının tedavisi için yeni stratejiler geliştirmek ve iyileştirmek için güvenilir ve geçerli bir yöntem olarak kullanılmasını desteklemektedir.
Aşağıdaki prosedür, Ulusal Sağlık Enstitüleri (ABD) Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu (NIH Yayın No. 80-23, 1996'da revize edilmiştir) tarafından hazırlanan Kurumsal kılavuzların tavsiyelerine göre gerçekleştirilmiştir. Pontificia Universidad Católica de Chile'deki Kurumsal Biyo-Güvenlik ve Etik Komitesi tüm prosedürleri onayladı. Tüm deney oturumları, sıçanın aktif fazı (karanlık faz) sırasında gerçekleştirildi.
1. Sınav odasının ve sınav odasının hazırlanması
NOT: Cihazın üzerindeview Şekil 1'de gösterilmiştir. Test odası, önceki çalışmalara göre geliştirilmiş ve modifiye edilmiştir 24,25.
Şekil 1: Test odasının şematik genel görünümü. Cihaz, aşağıdakilere sahip bir test bölmesinden oluşur: (1) havalandırma delikleri, (2) yan ve (3) arka duvarlar karartılmış ve kedi tasmasını takmak için sol köşe zemininde kilitli çelik bir braket (4) (boyutlar: genişlik 15 mm, kalınlık 5 mm, uzunluk 300 mm). Hazne boyutları karikatürde belirtilmiştir (60 U x 40 G x 40 Y cm). Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
2. Kedi kokusu hazırlama
3. Deney prosedürü için sıçanların hazırlanması
Şekil 2: Deney tasarımının zaman çizelgesi. Sıçanlar, 10 gün boyunca ters karanlık ışık döngüsüne maruz bırakıldı ve daha sonra son üç gün boyunca 30 dakika boyunca bir kontrol (giyilmemiş) kedi tasması içeren test odasına alıştırıldı. 0. günde, sıçanlar önce 10 dakika boyunca tanıdık bir test odasına (CONTEXT) maruz bırakıldı ve daha sonra aynı bağlamda 10 dakikalık ek bir süre (TEST) boyunca kedi kokusu olan veya olmayan bir tasmaya maruz bırakıldı. 1. günde, 0. günde kedi kokusuna (TEST) maruz kalan sıçanlar, 10 dakika boyunca aynı test odasına geri gönderildi (BAĞLAM) ve 10 dakika daha kedi kokusuna (RETEST) yeniden maruz bırakıldı. Bu rakam 8'den değiştirildi. Kısaltma: R-Dark/aydınlık = ters karanlık-ışık döngüsü. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
4. Kedi kokusu test prosedürleri
Şekil 3: Kedi kokusu karşılaşması doğuştan gelen savunma davranışlarını artırır. (A, B) Sıçanlar önce 10 dakika boyunca tanıdık test odasına (CONTEXT) maruz bırakıldı ve daha sonra aynı bağlamda 10 dakikalık ek bir süre boyunca kedi kokulu (kedi kokusu grubu, siyah halkalar) veya kedi kokusu olmayan (kokusuz grup, açık daireler) bir tasmaya maruz bırakıldı (TEST). Daireler, saf fareler tarafından gösterilen donma (B) ve risk değerlendirmesinde (C) harcanan zamanın yüzdesini göstermektedir. Veriler ortalama +SEM olarak ifade edilir. *p < 0.05. Bu rakam 8'den değiştirildi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: Kedi kokusu karşılaşması bağlamsal tehdit öğrenmesine neden olur. Daireler, donmada geçirilen sürenin yüzdesini (siyah daireler) ve risk değerlendirme davranışını (gri daireler) gösterir. Kesikli çizgi, doğuştan gelen korku testini (Gün 0, sol) bağlamsal korku testinden (Gün 1, sağ) ayırır. Veriler ortalama + SEM olarak ifade edilir. *p < 0.05. Bu rakam 8'den değiştirildi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
5. İmmünohistokimyasal işlemler
6. Hücre sayımı
Şekil 5: Kedi kokusu primer interoseptif kortekste nöronal aktivasyonu ortaya çıkarır. (A) Kedi kokusuna maruz kalan sıçanlarda (sağda) önemli ölçüde artan c-Fos-ir hücresi sayısı ile karşılaştırıldığında, giyilmemiş bir kedi tasmasına maruz kalan sıçanlarda (koku yok, solda) c-Fos-ir hücrelerinin (siyah ok uçları) neredeyse yokluğunu gösteren pIC'nin temsili fotomikrografı. (B) Her iki deney koşulunda pIC'deki c-Fos-ir hücrelerinin miktarının belirlenmesi. Veriler ortalama + SEM olarak ifade edilir. *p < 0.05. Ölçek çubukları = 200 μm. Bu rakam 8'den değiştirildi. Kısaltmalar: pIC = birincil interoseptif korteks; c-fos-ir = c-Fos-immünoreaktif. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
7. Veri analizi
Bu protokolde, donma ve risk değerlendirme yüzdeleri sıçanlarda sırasıyla korku ve kaygı benzeri durumların göstergesi olarak ölçüldü. Deneysel tasarımın zaman çizelgesi Şekil 2'de gösterilmiştir. 0. günde kedi kokusuna maruz kalan hayvanlardan elde edilen sonuçlar Şekil 3'te sunulmuştur. Sıçanlar, kedi kokusuna (TEST) yanıt olarak tanıdık bağlama (BAĞLAM) göre anlamlı derecede daha yüksek donma seviyeleri (Şekil 2A, Kedi Kokusu grubu, Wilcoxon İşaretli sıralar testi, Z = -2.201, p = 0.028) ve risk değerlendirmesi (Şekil 2B, Kedi Kokusu grubu, Wilcoxon İşaretli sıralar testi Z = -2.336 p = 0.018) göstermiştir. Testin ikinci bölümünde giyilmemiş bir tasmaya maruz kalan sıçanlarda düşük donma seviyeleri (Şekil 2A, koku içermeyen grup, Wilcoxon İşaretli sıralar testi, Z = -0.184, p = 0.854) ve risk değerlendirmesi (Şekil 2B, koku almayan grup, Wilcoxon İşaretli sıralar testi, Z = -1.753, p = 0.08) gözlenmiştir.
Ek analizler, testin ikinci bölümünde donma (Şekil 2A, Mann-Whitney testi, U = 0.000, p = 0.004) ve risk değerlendirme (Şekil 2B, Mann-Whitney testi, U = 4.000, p = 0.025) seviyelerinin Kedi Kokusu grubunda kokusuz gruba göre daha yüksek olduğunu ortaya koydu. Tanıdık bir bağlama (CONTEXT) maruz kalmanın ilk 10 dakikasında iki grup arasında dondurma (Şekil 2A, Mann-Whitney testi, U = 11.000, p = 0.256) ve risk değerlendirmesi (Şekil 2B, Mann-Whitney testi, U = 15.00, p = 0.627) açısından anlamlı bir fark yoktu. Bu sonuçlar, protokolün kedi kürkü/deri kokusuna yanıt olarak savunma davranışlarını test etmek için uygun olduğunu göstermektedir.
1. gündeki test bağlamına (CONTEXT) koşullu tehdit yanıtı Şekil 4'te gösterilmiştir. Kedi kokusuna maruz kalan sıçanlar, ilk avcının koku karşılaşmasından 24 saat sonra test odasına geri gönderildi. 1. günde, hayvanlar test bağlamına yanıt olarak daha yüksek donma (Wilcoxon İşaretli sıralar testi, Z = -2.366, p = 0.018) ve risk değerlendirmesi (Wilcoxon İşaretli sıralar testi, Z = -2.201, p = 0.028) seviyeleri sergiledi. Ayrıca CONTEXT ve RETEST arasında dondurma (Wilcoxon İşaretli Sıralar testi, Z = -0.841, p = 0.400) veya risk değerlendirmesi (Wilcoxon İşaretli Sıralar testi, Z = -0.943, p = 0.345) düzeylerinde fark bulunmamıştır. Sıçanlar, RETEST ve TEST sırasında aynı donma seviyelerini (Wilcoxon İşaretli sıralar testi, Z = -0.105, p = 0.917) ve risk değerlendirmesini (Wilcoxon İşaretli sıralar testi, Z = -0.980, p = 0.327) gösterdi. Bu sonuçlar, tek bir 10 dakikalık kedi kürkü / deri kokusu maruziyetinin, hayvanların avcı kokusuyla karşı karşıya kaldığı bağlama öğrenilmiş bir tehdit tepkisi ile sonuçlandığını göstermiştir.
Şekil 5 ve Şekil 6, bu makalede sunulan protokolü kullanan iki deney setini göstermektedir. 8,30,31,32 duygu işlemede yer alan bir beyin bölgesi olan birincil interoseptif korteksin (pIC) savunma davranışlarının ifadesi için gerekli olup olmadığını test ettik. Kedi kokusunun neden olduğu nöronal aktivasyon, pIC'de ayrılmış hayvan gruplarındaki c-Fos-ir hücreleri sayılarak değerlendirildi: koku ve kedi kokusu koşulları. Bu sıçanlar, testin tamamlanmasından 90 dakika sonra ötenazi yapıldı. Kedi kokusu grubunda pIC'deki c-Fos-ir nöronlarının sayısında kontrol grubuna göre anlamlı bir artış gözlenmiştir (Mann-Whitney testi, U=3.000, p=0.016).
Şekil 6: Primer interoseptif korteksin muscimol inaktivasyonu bağlamsal tehdit hafızasını bozar. (A, B) Tedavi grubuna pIC'de (Tedavi grubu) 0. günde salin, 1. günde muscimol enjekte edildi. Kontrol sıçanlarına her iki günde de pIC'de salin enjekte edildi. 1. günde, hayvanlar tanıdık test odasına geri gönderildi ve 10 dakika boyunca CONTEXT'e maruz bırakıldı ve 10 dakikalık ek bir süre boyunca kedi kokusuna (RETEST) yeniden maruz bırakıldı. Daireler, donmada geçirilen sürenin yüzdesini (siyah daireler) ve risk değerlendirme davranışını (açık daireler) gösterir. Kesikli çizgi, doğuştan gelen korku testini (Gün 0, sol) bağlamsal korku testinden (Gün 1, sağ) ayırır. Veriler ortalama + SEM olarak ifade edilir. *p < 0.05. Bu rakam 8'den değiştirildi. Kısaltmalar: pIC = birincil interoseptif korteks; Sal-Sal = 0. gün ve 1. günde enjekte edilen salin; Sal-Mus = 0. günde enjekte edilen salin ve 1. günde muscimol. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Ayrıca, pIC'nin muscimol inaktivasyonunun bağlamsal tehdit belleği üzerindeki etkisini de ölçtük (Şekil 6). Tedavi grubuna (sal-mus sıçanları) 0. günde pIC'de salin enjeksiyonu ve 1. günde GABA-A agonisti muscimol enjeksiyonu yapıldı. Bu hayvan grubu, 0. güne kıyasla tanıdık bağlama yanıt olarak 1. günde donma (Şekil 6A, Wilcoxon İşaretli sıralar testi, Z = -0.140, p = 0.889) veya risk değerlendirmesinde (Şekil 6B, Wilcoxon İşaretli sıralar testi, Z = -0.700, p = 0.484) herhangi bir fark göstermedi, bu da bağlamsal tehdit belleğinde bir bozulma olduğunu gösteriyor. İlginç bir şekilde, donma (Şekil 6A, Wilcoxon İşaretli sıralar testi, Z = -2.100, p = 0.036), ancak risk değerlendirmesi değil (Şekil 6B, Wilcoxon İşaretli sıralar testi, Z = -0.980, p = 0.327), TEST'e kıyasla RETEST sırasında önemli ölçüde azaldı. Bu son bulgu, pIC'nin 1. günde susturulmasının, yırtıcı hayvan kokusuna verilen tepkiyi seçici olarak bozduğunu, ancak kaygıyı bozmadığını göstermektedir. Birlikte ele alındığında, bu sonuçlar yukarıda açıklanan deneysel protokolün, yırtıcı tehditlere karşı doğuştan gelen ve öğrenilmiş savunma tepkilerinin incelenmesi için uygun olduğunu desteklemektedir.
Burada açıklanan protokol, doğuştan gelen ve öğrenilmiş caydırıcı uyaranların uyandırdığı savunma davranışlarını değerlendirmek için yenilikçi bir yaklaşım sunar. Güvenli bir saklanma alanı olmayan bir test odası (Şekil 1) ve yumurtalıklı bir dişi evcil kediden deri/kürk kokusu ile emprenye edilmiş bir tasma, sıçanlarda adaptif ve maladaptif savunma reaksiyonlarının altında yatan nöral devreleri araştırmak için yararlı olabilecek güçlü ve sürekli bir tehdit durumu ortaya çıkarmak için kullanıldı.
Spesifik savunma reaksiyonlarının gösterilmesinin hem tehdit uyaranının özelliklerine hem de hayvanla karşılaşılan durumun/ortamın özelliklerine bağlı olduğu iyi bilinmektedir21,33. Kaçınma, risk değerlendirmesi ve donma, tehdit edici uyaranlarla uyandırılabilecek geniş bir hayvan savunma reaksiyonları repertuarının bir parçasıdır 9,19. Bununla birlikte, baskın savunma reaksiyonunun seçimi, tehdittenuzaklık 33 veya test odası21,33 içinde güvenli bir yerin varlığı gibi çevresel koşullara bağlıdır. Örneğin, sıçanlar bir saklanma kutusu ile arenaya yerleştirildiğinde, kedi kokusu varlığında, germe/katılma duruşları, saklanma kutusundan çıkma ve kaçınma gibi savunma davranışları sergilerler 6,24,25. Buna karşılık, donma davranışı, tetikte tarama ve germe/katılma duruşları, kaçışın mümkün olmadığı durumlarda güçlü bir şekilde ortaya çıkar ve tehdide olan mesafenin aşırı kısa olmadığı durumlarda33,34.
Araştırmalar, kontrol edilemeyen bir stres etkenine maruz kalmanın, stres etkeni kontrol edilebilir olduğunda ortaya çıkanlardan farklı çeşitli davranışsal sonuçlar ürettiğini göstermiştir 35,36,37,38. Örneğin, kaçınılmaz, ancak kaçış olmayan kuyruk şoku, dorsal raphe çekirdeğinde serotoninde büyük artışlarayol açar 35 ve caydırıcı deneyimden 24 saat sonra ölçülen kaygı benzeri davranışlar36. Ayrıca, kontrol edilemeyen stresörler hayvanlarda36,37 ve insanlarda38 korku koşullanmasını artırır. Protokolü geliştirmek için ilk mantığımız, fareleri caydırıcı uyaranı kontrol edemeyecekleri bir duruma maruz bırakmak ve bu nedenle güçlü ve sürekli tehdit tepkileri sergilemek ve tek ve kısa bir kedi kokusuna maruz kaldıktan sonra gelişmiş bağlamsal öğrenme geliştirmekti.
Burada açıklanan deneysel tasarımda, bir saklanma kutusunun olmaması, genellikle kemirgenlerde korku ve kaygı benzeri durumların davranışsal tezahürleri olarak kabul edilen donma (yani, nefes alma dışında tamamen hareketsizlik28) ve risk değerlendirmesi (yani, uyanık tarama ve germe/katılma duruşları29) davranışları arasında değişen güçlü ve sürekli bir savunma durumunu uyandırmıştır (Şekil 3). Özellikle, aynı savunma reaksiyonları paterni 24 saat sonra, sıçanlar test bağlamına yeniden maruz kaldıklarında meydana geldi, bu da daha önce bildirildiği gibi 7,10,11,14,15,34,39 (Şekil 4).
Kokuları/kokuları verimli bir şekilde toplamak ve hapsetmek ve böylece güçlü bir savunma tepkisi uyandırmak için tehdit uyaranının güvenilir bir örneğini elde etmek için iç keçe astarlı bir kedi tasması kullanıldı. Araştırmacılar benzer çalışmalarda kedi dışkısı, idrar veya trimetiltiyazolin (TMT, tilki dışkısının bir bileşeni) gibi caydırıcı uyaranlar kullandılar. Bununla birlikte, bu uyaranlar, bağlamsal öğrenmeyi teşvik etme konusunda daha az yetenekli oldukları için bir avcının hemen varlığını daha az öngörüyor gibi görünmektedir40,41. Önceki bulgular 2,4,8,9,10,11,20,34,39'a göre, kedi kokusu, sıçanlarda sürekli savunma reaksiyonlarını ve bağlamsal tehdit hafızasını indükleyebilen güvenilir bir doğuştan gelen caydırıcı uyarandır. Yıllar geçtikçe, bu tür bir etolojik davranışsal hayvan modeli, araştırmacıların stres ve stresle ilgili bozuklukları 13,14,15,16,17,23,42 TSSB gibi uyumsuz korku anılarıyla ilişkili olanlar gibi incelemeye olan ilgisini giderek daha fazla çekmiştir.
Bu protokolün, örneğin moleküler ve hücre biyolojisi yaklaşımları ve uyanık ve davranan hayvanlarda elektrofizyoloji dahil olmak üzere çeşitli deneysel tekniklerle birlikte kullanılması amaçlanmıştır, bu da açık soruları yanıtlama ve uyarlanabilir ve uyumsuz tehdit tepkileri hakkındaki anlayışımızı geliştirme fırsatı sunar. Bu çalışmada, duygu işlemede yer alan bir beyin bölgesi olan pIC'nin savunma davranışlarının ifadesi için gerekli olduğu fikrini test ettik. Davranışsal deneyler, kedi kokusuna ve GABA-A reseptör agonisti muscimol'ün intraserebral infüzyonlarına yanıt olarak pIC'deki nöronal aktivite modellerini haritalamak için c-Fos immünohistokimyası ile birleştirildi, pIC'yi geri dönüşümlü olarak susturmak ve avcı kokusuna karşı doğuştan gelen ve öğrenilmiş tehdit reaksiyonlarına katılımını belirlemek için. Bu bulgular, kedi kokusunun pIC'de nöronal aktivitede bir artışa neden olduğunu (Şekil 5) ve pIC'nin susturulmasının ciddi bir bağlamsal tehdit belleği eksikliğine yol açtığını ortaya koymuştur (Şekil 6).
Burada açıklanan protokolün uygulanması ve gerçekleştirilmesi teknik olarak basit olsa da, birkaç komplikasyon ortaya çıkabilir. Örneğin, giyilmemiş tasma ile yıpranmış kedi tasması temas ederse kedi kokusu çapraz kontaminasyonu meydana gelebilir. Bu nedenle, tüm prosedürler sırasında tasmalar ayrı tutulmalı ve yıpranmış yaka test odasına yerleştirildikten sonra eldivenler değiştirilmelidir. Deneyci, aynı test odasını kullanarak koku ve koku olmaması koşullarını gerçekleştirmek isterse, deneylerin farklı günlerde yapılması gerekir. Bu deneyler için iki özdeş test odası kullanılabilir34 ve sosyal iletişimi önlemek için fareler ayrı odalarda tutulmalıdır43. Alışılmadık ortamlarda yeni uyaranlara maruz kalmanın ortaya çıkardığı stres de bir sorun olabilir. Bu nedenle, hayvanların, yeni durumlarda sıçanlar tarafından yaygın olarak sergilenen stres ve savunmacılığı azaltmak için test ortamına ve prosedürlerine en az üç günlük alışma süresi olmalıdır. Ayrıca alışma süresi için gereken sürenin test süresinden daha uzun olması gerekmektedir. Örneğin, test 10 dakika sürüyorsa, alışma süresi için 20 veya 30 dakika atanmalıdır.
Son olarak, savunma davranışları tercihen sıçanların aktif olduğu döngünün karanlık fazında değerlendirilmelidir. Sıçanlar, hem sıçan hem de deneyci aktif fazlarındayken deney prosedürlerinin gerçekleştirilmesine izin vermek için ters ışık/karanlık döngüsü altında tutulmalıdır34. Aydınlık / karanlık döngüsündeki değişimin çözülmesi 10 günden fazla sürmez ve deneyime dayanarak, bu koşul altındaki çoğu sıçan kedi kokusuna yeterince yanıt verir. Bununla birlikte, Sprague-Dawley sıçanlarının, Wistar sıçanlarına göre uzun süreli tehdit koşullandırma ve kaygıya karşı daha az savunmasız olduğunu gösteren birkaç çalışma vardır44. Bu nedenle, Sprague-Dawley suşu sıçanları yerine Wistar sıçanlarının kullanılmasının daha sağlam sonuçlar vermesi mümkündür.
Sonuç olarak, kedi kokusu, sıçanlarda güvenilir nöronal, endokrin ve davranışsal tepkiler ortaya çıkaran etolojik olarak ilgili tehdit edici bir uyarandır. Kaçınılmaz bir odada kedi kokusu ile karşılaşma, sıçanlarda sağlam ve uzun süreli bir korku/endişe tepkisine yol açar, bu da hızlı ve kalıcı bağlamsal tehdit öğrenimi ile sonuçlanır. Yukarıda açıklanan protokol, korku ve uyarlanabilir ve uyumsuz tehdit belleği kodlama mekanizmalarını incelemek için yararlı bir araç olabilir.
Bu makalenin yazarlarının ifşa etmesi gereken hiçbir rakip mali çıkar veya başka çıkar çatışması yoktur.
Yazarlar, laboratuvar prosedürlerine yardımcı olduğu için Marcela Gonzalez'e, protokol tasarımına katkıda bulunduğu için Mabel Matamala'ya ve illüstrasyona yardımcı olduğu için Miguel Rojas'a minnetle teşekkür eder.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
3-3′ diaminobenzidine hydrochloride (DAB) | Bio-Rad | Colorimetric blotting substrate; used with peroxidase antibody conjugate | |
Airtight plastic container | comercial | Used to store cat collars | |
Cat Collar | comercial | dimensions: width 1.5, thickness 0.5, length 30 cm | |
Cat Odor | domestic cat | Ovariectomized indoor-outdoor female cat fed with regular commercial cat food. | |
Enrofloxacin 5% | Bayer | Antibiotic (19mg/Kg i.p.). Used in the surgery protocol. | |
Ethanol | Sigma-Aldrich | 5% v/v for cleaning testing box | |
Guide cannulae | Plastic One | 26 gauge. Consists of a threaded cylindrical plastic pedestal molded around a piece of stainless steel tubing which is implanted into the specific target area of the brain following stereotaxic coordinates. | |
Hamilton syringe | Sigma-Aldrich | 1 uL. Used in the inactivation protocol | |
Hydrogen Peroxide 30% | Merck Millipore | Used in immunohistochemical procedure | |
Injection cannula | Plastic One | 33 gauge. This cannula is inserted into the guide cannula for fluids to be dosed into the specific target area of the brain. | |
Ketamine (Imalgene) | Rhodia Merieux | Sedative (100mg/Kg i.p.). Used in the surgery and immunohistochemical protocols | |
Ketoprofen 1% | Rhodia Merieux | Anti-infammatory (0,2mg/Kg i.p.). Used in the surgery protocol. | |
Male rats | Universidad Catòlica de Chile | Sprague dawley strain (270–290 g) | |
Mechanical digit manual counter | Comercial | Used for cell counting | |
Muscimol | Sigma-Aldrich | 0,5 ug/uL into the localized brain area | |
Normal goat serum | Life Technologies | Used in immunohistochemical procedure | |
Occluder canulae | Plastic One | Inserted into guide cannula to seal it and prevent the outflow of tissue fluid after injection. | |
Paraformaldehyde powder | Sigma-Aldrich | Used to tissue fixiation | |
PBS 10x, pH 7.4 | Life Technologies | Used in immunohistochemical procedure | |
Primary antibody | Sigma, St Louis | Rabbit polyclonal F7799 used in immunohitochemical procedure | |
Red light bulb (80 watts) | Cromptom | Used during the behavioral protocol | |
Screws | Plastic One | Used in the surgery protocol for anchoring guide cannulae in the skull | |
Secondary antibody | Jackson immunoresearch | Anti-rabbit IgG (H+L) used in immunohitochemical procedure | |
Single-dose sterile saline 0.9% | SalJet | 0,5 ug/uL into the localized brain area | |
Sodium azide | Sigma-Aldrich | Used in immunohistochemical procedure | |
SPSS for windows | IBM | Version 20.0. Software used for statistical data analysis | |
Stereotaxis apparatus | Kopf | Used in the surgery protocol | |
Transparent Plexiglas rectangular chamber | assembled | 60 x 40 x 40 cm, L, W, H); transparent poly(methyl methacrylate) rectangular chamber | |
Triton X-100 | Merck Millipore | Used in immunohistochemical procedure | |
Vectastain ABC Elite kit | Vector Laboratories | avidin/biotin-based peroxidase system used for the detection of biotin-conjugated secondary antibodies | |
Videocamera | Sony | Prefer the use of a night vision camera | |
Xylazine (Rompun) | Bayer | Sedative (20mg/Kg i.p.). Used in the surgery and immunohistochemical protocols. |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır