Name: vagus nerve stimulation as a tool to induce plasticity in pathways relevant for extinction learning
Uploaded: 2015-08-21T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning at JoVE.com

This research was supported by the National Institute of Mental Health MH 086960-01A1 (Christa K. McIntyre).

이 프로토콜에 설명 된 모든 절차는 실험 동물의 관리 및 사용에 대한 NIH 가이드에 따라 수행하고, 그들은 달라스에있는 텍사스 대학의 기관 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었습니다. VNS 소맷 부리 1. 건설 <ol><li> 22 ½ G 바늘의 날카로운 끝을 절단하여 드릴링 도구를 만듭니다. </li><li> 금속 파일 위를 평평하게 여러 번 22 ½ G 바늘의 지금 뭉툭한 끝을 실행합니다. 파?...

우리는 여기 컨디셔닝 큐 (19)에 노출 단일 세션에서 컨디셔닝 두려움의 멸종을 촉진하고 infralimbic 피질과 소멸 (20) 학습 중재 할 수 있습니다 기저 편도체 사이의 경로에 가소성을 조절하는 데 사용되는 프로토콜을 제시한다. 이 프로토콜의 성공을위한 중요한 단계는 멸종 트레이닝 동안 VNS의 적절한 전달합니다. 따라서, 특별한주의 커프 전극의 구성 및 미주 신경 주위 커프스의 ...

고전 공포 조건화는 불안 장애의 생물학적 기초를 공부하는 널리 사용되는 동물 모델을 제공합니다. 공포 조건화 동안, 혐오 자극 (무조건 자극, 미국, 예를 들면, footshock)은 같은 톤 및 / 또는 컨텍스트 (; CS 조건 자극)와 같은 중립적 인 자극과 함께 제공됩니다. 공포 조건화 동안, CS 및 US 간의 연결이 형성된다. 결국 연사의 발표는 혼자 공포 응답 (; CR 조건 반응)을 이끌어 낸다. 공포 멸종, CS 서서히 1 감소시키는 CR 일으키는 US의 부재 하에서 반복되게된다. 따라서, 조절 된 공포의 멸종은 더 이상 혐오 결과를 예측할 수없는 경우 중립 자극에 무서운 행동 반응이 감쇠되는 활성 프로세스입니다. 조건 반응의 멸종 배운 협회와 경쟁 새로운 기억의 통합이 필요합니다. 불안 장애의 특징은 IMPA입니다IRED 멸종 2-4. 따라서, 동물 모델에서 컨디셔닝 두려움의 멸종은 억제 학습과 인간의 불안 장애 5,6에 대한 행동 치료의 모델로 모두 중요한 패러다임 역할을합니다. 두려움과 인간 불안 간의 긴밀한 대응이 있기 때문에, 이는 이러한 연구는 외상 후 스트레스 장애와 같은 불안 관련 장애의 생물학적 특성에 대한 통찰력을 제공 할 수 있고 그것들을 치료하기위한 전략을 개발하는데 도움 것이라고 생각된다. 전임상 연구의 중요한 목표는 멸종 학습을 돕기 위해 멸종 학습을 통합 멸종 회로의 타겟 가소성을 유도하는 것입니다. 미주 신경 자극 (VNS)은 뇌 영역과 지속적인 업무에 종사하는 시냅스의 꽉 시간적, 회로 별 변조를 제공하는 데 사용할 수있는 최소 침습 neuroprosthetic 접근 방법이다. 이 달라스 텍사스 대학의 마이클 Kilgard 씨의 그룹에서 최근 일련의 연구이산 감각 모터 자극과 그 페어링 VNS을 표시 (예, 톤 또는 레버를 당겨) 이명 (7)을 치료하기 위해, 또는 뇌졸중 8-10 다음 모터 적자를 극복하기 위해 대뇌 피질 가소성을 증진에 매우 효과적이다. 또한, VNS 비 조건부 유사하게 대뇌 피질 가소성을 촉진하고 쥐에서 인간 11-13 메모리 통합을 향상 학습 후 짧은 시간 창 내에서 발생하는. 부교감 통로에서 미주 신경의 역할을 고려할 때, 그것이 메모리와 시냅스를 변조에 참여할 수있는 것은 당연하다. 매우 감정적 인 이벤트가 아닌 감정적 인 기억보다 더 강한 기억을 생산하는 경향이있다. 이는 메모리에 통합 스트레스 호르몬의 영향으로 보인다. 스트레스 호르몬 아드레날린의 Posttraining 관리는 인간과 인간이 아닌 동물에서 메모리 통합을 강화하지만, 아드레날린, 15 혈액 - 뇌 장벽 (14)을 통과하지 않습니다 </suP&gt;. 따라서 스트레스에 의한 아드레날린의 방출은 메모리 통합을 강화하기 위해 간접적으로 뇌에 영향을해야합니다. 강력한 증거는 미주 신경은 아드레날린 순환과 뇌 사이의 연결 고리가 될 수 있음을 시사한다. 미야 시타와 윌리엄스 (16)는 아드레날린의 전신 투여가 미주 신경 발사를 증가하고, 편도 17 노르 에피네프린의 수준을 증가 것으로 나타났습니다. β - 아드레날린 수용체는 미주 신경이 장기 기억으로 감정적으로 불러 일으키는 경험을 전환 경로에서 역할을 제안 편도 18에서 차단 될 때 아드레날린의 전신 투여는 메모리 통합을 강화하지 않습니다. 따라서, 훈련 VNS 페어링 19,20 쥐에서 흡광 학습의 통합을 향상 보강 부재 에어컨 큐 메모리에 통합 및 노출을 지원 뇌 변화를 향상시킬 가능성이있다. 여기에 우리의 VNS의 사용을 설명SA 도구는 대뇌 피질 가소성을 촉진하고 컨디셔닝 공포 응답의 소멸을 촉진한다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Alcohol</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Atropine</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>A0132-5G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>69066950</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrogen peroxide&#160;</td>
			<td>CVS</td>
			<td>209478</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Henry Schein&#160;</td>
			<td>1129300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Marcaine</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>6312615</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mineral Oil</td>
			<td>CVS</td>
			<td>152355</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neosporin</td>
			<td>CVS</td>
			<td>629451</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxygen</td>
			<td>Home Depot</td>
			<td>304179</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pennicillin</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>PENNA-10MU</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propane</td>
			<td>Home Depot</td>
			<td>304182</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>4019308</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tools</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jewelery Torch</td>
			<td>Smith Equipment</td>
			<td>23-1001D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sewing Needle</td>
			<td>Walgreens</td>
			<td>441831</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>#5 Forceps (2)</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11254-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soldering Iron</td>
			<td>Home Depot&#160;</td>
			<td>203525863</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AmScope SM-4TX-144A 3.5X-45X Circuit Board Boom Stereo Microscope + 144 LED</td>
			<td>AmScope</td>
			<td>SM-4TX-144A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Helping Hands</td>
			<td>A-M Systems&#160;</td>
			<td>726200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Blade Holder</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>10003-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metal File</td>
			<td>Home Depot</td>
			<td>6601</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ruler</td>
			<td>Home Deopt</td>
			<td>202035324</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved Hemostats&#160;</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>130009-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14058-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spatula</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small Screwdriver</td>
			<td>Home Depot</td>
			<td>646507</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic Fixator Retraction System</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>18200-04, 18200-01, 18200-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating Pad</td>
			<td>Walgreens</td>
			<td>30294</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clippers</td>
			<td>Walgreens</td>
			<td>277966</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sharpie</td>
			<td>Staples</td>
			<td>125328</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ring Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11103-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Custom Micropipette Glass Tools (J shape and Straight) - Borosilicate glass</td>
			<td>Sutter Instrument</td>
			<td>B150-110-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adson Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11006-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cuffs</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing</td>
			<td>Braintree Scientific Inc</td>
			<td>MRE-065</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Platinum Iridium Wire</td>
			<td>Medwire</td>
			<td>10IR9/49T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gold Pins</td>
			<td>Mill-Max</td>
			<td>1001-0-15-15-30-27-04-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture Thread</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>100-5797</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>22 G Needles</td>
			<td>Fisher&#160;</td>
			<td>14-815-525</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paper Tape</td>
			<td>Fisher&#160;</td>
			<td>03-411-602</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solder</td>
			<td>Home Deopt</td>
			<td>327793</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flux&#160;</td>
			<td>Home Deopt</td>
			<td>300142</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Blade, 10 or 15</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>52173-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silastic Laboratory Tubing .51 mm ID x .94 mm OD</td>
			<td>Fisher&#160;</td>
			<td>508-002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Headcaps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Connector Pieces (male)</td>
			<td>Omnetics Connector Corporation</td>
			<td>A25001-004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Headcap pieces (female)</td>
			<td>Omnetics Connector Corporation</td>
			<td>A24001-004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Teets Dental Acrylic, Liquid and Powder</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td>525000, 526000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>26 Gauge Solid Copper Wire</td>
			<td>Staples</td>
			<td>1016882 &#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgery</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bone Screws</td>
			<td>Stoelting+CB33:C61</td>
			<td>51457</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Blades, 10 or 15</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>52173-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 ml syringes</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>14-826-261</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>22 G Needles</td>
			<td>Fisher&#160;</td>
			<td>14-815-525</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>27 G Needles</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>14-826-48</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2&#34; x 2&#34; Gauze</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>22-362-178</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Swabs</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>19-120-472</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Puppy Pads</td>
			<td>PetCo</td>
			<td>1310747</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kim Wipes</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>06-666-A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">Chamber and Behavioral Setting&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Husky Metal Front Base Cabinet (30WX19DX34H)</td>
			<td>Home Depot</td>
			<td>100607961</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quiet Barrier&#173; HD Soundproofing Material (Sheet) (PSA)</td>
			<td>soundproofcow.com</td>
			<td>10203041</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Convoluted Acoustic Foam Panel</td>
			<td>soundproofcow.com</td>
			<td>10432400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isolated Pulse Stimulator Model 2100</td>
			<td>A-M Systems</td>
			<td>720000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Camera - Logitech Webcam C210</td>
			<td>Logitech</td>
			<td>B003LVZO88</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MatLab</td>
			<td>Mathworks.com</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sinometer 10MHz Single Channel Oscilloscope</td>
			<td>Sinometer</td>
			<td>CQ5010C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OxyLED T-01 DIY Stick-on Anywhere 4-LED Touch Tap Light</td>
			<td>OXYLED</td>
			<td>B00GD8OKY0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5k ohm potentiomter</td>
			<td>Alpha Electronics</td>
			<td>B00CTWDHIO</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extech 407730 40-to-130-Decibel Digital Sound Level Meter</td>
			<td>Extech Instruments</td>
			<td>B000EWY67W</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DSCK-C Dual Output, scrambled shocker</td>
			<td>Kinder Scientific Co</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

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.

이 섹션은 래트에서 에어컨 공포 반응의 발현을 감소시키기 위해 흡광 학습과 VNS 조합을 사용하여 얻을 수있다 결과의 예를 도시한다. 일 1, 2 (청각 공포 컨디셔닝)의 경우, 쥐 footshocks를 톤와 결합 된에 청각 공포 조건화 작업에 대한 교육을했다. 3 일 (전처리 시험)에서 톤이 동결 수준을 측정하고 조절 공포 응답 수집을 유추 footshocks의 부재에 제시 하였다. 4 일에 (치료) 쥐 그룹 별 멸종 훈련과 ?...

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Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning (Video) | JoVE

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도구로 미주 신경 자극은 멸종 학습을위한 관련 진학 가소성을 유도

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