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).

Все процедуры, описанные в этом протоколе осуществляется в соответствии с Руководством по NIH по уходу и использованию лабораторных животных, и они были одобрены уходу и использованию комитета Институциональная животных из Университета Техаса в Далласе в. 1. Строительств...

Мы представляем здесь протокол, который используется для облегчения вымирание условного страха во время одного сеанса воздействия условного киев 19 и модулировать пластичность в пути между infralimbic коры и миндалины базолатеральную, которые могут опосредовать вымирание обучения <s...

Классическая кондиционирования страх обеспечивает широко используется животную модель для изучения биологических основ тревожных расстройств. Во время страх кондиционирования, отвращение раздражитель (безусловный раздражитель, США, например, Footshock) представлена ​​в сочетании с нейтральным стимулом, например, тона и / или контексте (условный раздражитель; CS). Во время страх кондиционирования, ассоциации между CS и США формируются. В конце концов презентация CS одиночку вызывает реакцию страха (условный рефлекс; CR). В страхе исчезновения, CS повторно представлены в отсутствие США, в результате чего CR постепенно уменьшается 1. Таким образом, исчезновение условного страха активный процесс, в котором страшные поведенческие реакции в нейтральных раздражителей ослабляется, когда они больше не прогнозируют отвращение результатов. Вымирание условных реакций требует консолидации новых воспоминаний, которые конкурируют с учеными объединений. Отличительной чертой тревожных расстройств является ИТПМIRED вымирание 2-4. Таким образом, исчезновение условного страха на животных моделях служит важным парадигмы как для тормозного обучения и в качестве модели поведенческой терапии расстройств 5,6 тревожных человека. Потому что есть тесная между страхом и тревогой человека, он думал, что эти исследования могут дать представление о биологической природе тревожных расстройств, связанных с такими, как посттравматический стресс и поможет разработать стратегии, чтобы лечить их. Важной задачей доклинических исследований является помощь исчезновения обучения и побудить целевую пластичность вымирания схем консолидации исчезновения обучения. Блуждающий нерв стимуляции (ВНС) является минимально инвазивной neuroprosthetic подход, который может быть использован для обеспечения плотно временную и схемы конкретных модуляции областей головного мозга и синапсов, участвующих в текущей задаче. Серия недавних исследований с группой Майкла Kilgard в университете Техаса в ДалласеПоказано, что спаривание ВНС с дискретными сенсорными или моторных раздражителей (например, тон или рычаг тянуть) является весьма эффективным в продвижении корковой пластичности для лечения шума в ушах 7, или для преодоления дефицита моторных следующие инсульта 8-10. Кроме того, не контингент ВНС, что происходит в течение короткого временного окна, узнав же способствует корковой пластичности и усиливает консолидацию памяти у крыс и у человека 11-13. Учитывая роль блуждающего нерва в парасимпатической пути, это не удивительно, что она может участвовать в модуляции воспоминания и синаптическую пластичность. Высоко эмоциональные события, как правило, производят сильные воспоминания, чем не-эмоциональные воспоминания. Это, вероятно, связано с влиянием стрессовых гормонов на консолидации памяти. Posttraining администрация гормона стресса адреналина повышает консолидации памяти в человека и нечеловеческих животных, но адреналин не проникает через гематоэнцефалический барьер 14, 15 </suр&gt;. Таким образом, стресс-индуцированный выброс адреналина должен повлиять на мозг косвенно повышения консолидации памяти. Сильный данные свидетельствуют о том, что блуждающий нерв может быть связь между циркулирующим и адреналина в головном мозге. Мияшита и Уильямс 16 обнаружили, что системное введение адреналина увеличивается блуждающим нервом стрельбу, и увеличенные уровни норадреналина в миндалине 17. Системное введение адреналина не способствует консолидации памяти, когда β-адренорецепторов блокируются в миндалине 18 предполагая, что блуждающий нерв играет важную роль в пути, который превращает эмоционально возбуждающих опытом в долгосрочной памяти. Таким образом, спаривание ВНС обучение имеет потенциал для повышения мозговые изменения, которые поддерживают консолидацию памяти и воздействия условных сигналов при отсутствии подкрепления усиливает консолидацию исчезновения обучения у крыс 19,20. Здесь мы опишем использование ВНС аса инструмент для продвижения корковой пластичности и облегчить вымирание условного реакции страха.

<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.

В этом разделе приведены примеры результатов, которые могут быть получены с помощью ВНС в сочетании с вымиранию обучения, чтобы уменьшить выражение условной реакции страха у крыс. Для Дни 1 и 2 (слуховой Страх кондиционирования), крысы обучались на слуховой задачи страх кондиционирован?...

Watch this Scientific Journal Video about Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning at JoVE.com

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

Стимуляция блуждающего нерва (ВНС) появился в качестве инструмента, чтобы вызвать адресную синаптическую пластичность в переднем мозге, чтобы изменить выбор поведения. Этот протокол описывает, как реализовать ВНС содействовать консолидации страха вымирания памяти.

Стимуляция блуждающего нерва как инструмент, чтобы побудить пластичность Подготовка актуальным для вымирания обучения

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been ...

Research

JoVE Journal

Behavior

Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning

The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm (Video) | JoVE

Crossmodal целевая Конгруэнтность как средство получения объективной поведенческой измерения в иллюзии Paradigm резинкой

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks

Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks (Video) | JoVE

Раскрытие Удара Глухота: Обнаружение Нарушения ритма с синхронизацией палец нажатие и перцептивных синхронизации задач

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here ...

Protocol for Studying Extinction of Conditioned Fear in Naturally Cycling Female Rats

Protocol for Studying Extinction of Conditioned Fear in Naturally Cycling Female Rats (Video) | JoVE

Протокол для изучения Вымирание условных страх Естественно Велоспорт самок крыс

Extinction of conditioned fear has been extensively studied in male rodents. Recently, there have been an increasing number of studies indicating that ...

Quantifying Learning in Young Infants: Tracking Leg Actions During a Discovery-learning Task

Quantifying Learning in Young Infants: Tracking Leg Actions During a Discovery-learning Task (Video) | JoVE

Количественная Обучение в маленьких детей: Отслеживание Leg действия Во время Discovery обучения Задача

Task-specific actions emerge from spontaneous movement during infancy. It has been proposed that task-specific actions emerge through a discovery-learning ...

A Treatment Package without Escape Extinction to Address Food Selectivity

A Treatment Package without Escape Extinction to Address Food Selectivity (Video) | JoVE

Лечение Пакет без побег вымирания обеспечения продовольственной Селективность

Feeding difficulties and feeding disorders are a commonly occurring problem for young children, particularly children with developmental delays including ...

Combined Shuttle-Box Training with Electrophysiological Cortex Recording and Stimulation as a Tool to Study Perception and Learning

Combined Shuttle-Box Training with Electrophysiological Cortex Recording and Stimulation as a Tool to Study Perception and Learning (Video) | JoVE

В сочетании Трансфер-Box Обучение с электрофизиологических Cortex записи и стимуляции как инструмент для изучения восприятия и обучения

Shuttle-box avoidance learning is a well-established method in behavioral neuroscience and experimental setups were traditionally custom-made; the ...

Using a Virtual Store As a Research Tool to Investigate Consumer In-store Behavior

Using a Virtual Store As a Research Tool to Investigate Consumer In-store Behavior (Video) | JoVE

Использование виртуального магазина в качестве инструмента исследования для исследования поведения потребителей в магазине

People&#39;s responses to products and/or choice environments are crucial to understanding in-store consumer behaviors. Currently, there are various ...

Large Volume, Behaviorally-relevant Illumination for Optogenetics in Non-human Primates

Large Volume, Behaviorally-relevant Illumination for Optogenetics in Non-human Primates (Video) | JoVE

Большой объем, поведенчески соответствующего освещения для Оптогенетика в Non-human приматов

This protocol describes a large-volume illuminator, which was developed for optogenetic manipulations in the non-human primate brain. The illuminator is a ...

Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) of Wernicke's and Broca's Areas in Studies of Language Learning and Word Acquisition

Transcranial Direct Current Stimulation tDCS of Wernicke's and Broca's Areas in Studies of Language Learning and Word Acquisition (Video) | JoVE

Транскраниальный Прямой ток стимуляции (tDCS) Вернике и Брока в области изучения языка обучения и слова Приобретение

Language is a highly important yet poorly understood function of the human brain. While studies of brain activation patterns during language comprehension ...

Transcranial Direct Current Stimulation for Online Gamers

Transcranial Direct Current Stimulation for Online Gamers (Video) | JoVE

Транскраниальный Прямой Ток Стимуляция для онлайн геймеров

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that applies a weak electric current to the scalp to modulate ...