Name: a novel pavlovian fear conditioning paradigm to study freezing and flight behavior
Uploaded: 2021-01-05T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Novel Pavlovian Fear Conditioning Paradigm to Study Freezing and Flight Behavior Video at JoVE.com

Diese Arbeit wurde vom Louisiana Board of Regents durch den Board of Regents Support Fund (LEQSF(2018-21)-RD-A-17) und das National Institute of Mental Health der National Institutes of Health unter der Nummer R01MH122561 unterstützt. Der Inhalt liegt allein in der Verantwortung der Autoren und stellt nicht unbedingt die offizielle Meinung der National Institutes of Health dar.

Die folgenden Schritte/Verfahren wurden in Übereinstimmung mit den institutionellen Richtlinien nach Genehmigung durch das Institutional Animal Care & Use Committee der Tulane University durchgeführt.
1. Zubereitung von Mäusen
<ol><li>Verwenden Sie männliche und/oder weibliche erwachsene Mäuse im Alter zwischen 3-5 Monaten. In der vorliegenden Studie verwendeten wir männliche C57BL/6J-Mäuse, die vom Jackson Laboratory gewonnen wurden, aber jeder Mausstamm von einem seriösen Lieferant...

<ol>
	<li>Gross, C. T., Canteras, N. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+many+paths+to+fear.">The many paths to fear.</a> Nature Reviews Neuroscience. 13 (9), 651-658 (2012).</li><li>LeDoux, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rethinking+the+Emotional+Brain.">Rethinking the Emotional Brain.</a> Neuron. , (2012).</li><li>Maren, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurobiology+of+Pavlovian+fear+conditioning.">Neurobiology of Pavlovian fear conditioning.</a> Annual Review of Neuroscience. 24, 897-931 (2001).</li><li>Johnson, P. L., Truitt, W. A., Fitz, S. D., Lowry, C. A., Shekhar, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+pathways+underlying+lactate-induced+panic.">Neural pathways underlying lactate-induced panic.</a> Neuropsychopharmacology. 33 (9), 2093-2107 (2008).</li><li>Mobbs, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+threat+to+fear:+The+neural+organization+of+defensive+fear+systems+in+humans.">From threat to fear: The neural organization of defensive fear systems in humans.</a> Journal of Neuroscience. 29 (39), 12236-12243 (2009).</li><li>M&#252;nsterk&#246;tter, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spider+or+no+spider?+neural+correlates+of+sustained+and+phasic+fear+in+spider+phobia.">Spider or no spider? neural correlates of sustained and phasic fear in spider phobia.</a> Depression and Anxiety. 32 (9), 656-663 (2015).</li><li>Kessler, R. C., Wai, T. C., Demler, O., Walters, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence,+severity,+and+comorbidity+of+12-month+DSM-IV+disorders+in+the+National+Comorbidity+Survey+Replication.">Prevalence, severity, and comorbidity of 12-month DSM-IV disorders in the National Comorbidity Survey Replication.</a> Archives of General Psychiatry. 62 (6), 617-627 (2005).</li><li>National Institute of Mental Health. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generalized+anxiety+disorder.">Generalized anxiety disorder.</a> National Institute of Mental Health. , 3-8 (2017).</li><li>Herry, C., Johansen, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Encoding+of+fear+learning+and+memory+in+distributed+neuronal+circuits.">Encoding of fear learning and memory in distributed neuronal circuits.</a> Nature Neuroscience. 17 (12), 1644-1654 (2014).</li><li>Janak, P. H., Tye, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+circuits+to+behaviour+in+the+amygdala.">From circuits to behaviour in the amygdala.</a> Nature. 517 (7534), 284-292 (2015).</li><li>Tovote, P., Fadok, J. P., L&#252;thi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+circuits+for+fear+and+anxiety.">Neuronal circuits for fear and anxiety.</a> Nature Reviews Neuroscience. 16 (6), 317-331 (2015).</li><li>Seidenbecher, T., Laxmi, T. R., Stork, O., Pape, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amygdalar+and+hippocampal+theta+rhythm+synchronization+during+fear+memory+retrieval.">Amygdalar and hippocampal theta rhythm synchronization during fear memory retrieval.</a> Science. 301 (5634), 846-850 (2003).</li><li>Blanchard, D. C., Blanchard, R. J., Blanchard, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defensive+behaviors,+fear,+and+anxiety.">Defensive behaviors, fear, and anxiety.</a> Handbook of Anxiety and Fear. Handbook of behavioral neuroscience. , 63-79 (2008).</li><li>Perusini, J. N., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurobehavioral+perspectives+on+the+distinction+between+fear+and+anxiety.">Neurobehavioral perspectives on the distinction between fear and anxiety.</a> Learning and Memory. 22 (9), 417-425 (2015).</li><li>Fadok, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+competitive+inhibitory+circuit+for+selection+of+active+and+passive+fear+responses.">A competitive inhibitory circuit for selection of active and passive fear responses.</a> Nature. 542 (7639), 96-99 (2017).</li><li>Maren, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurotoxic+or+electrolytic+lesions+of+the+ventral+subiculum+produce+deficits+in+the+acquisition+and+expression+of+Pavlovian+fear+conditioning+in+rats.">Neurotoxic or electrolytic lesions of the ventral subiculum produce deficits in the acquisition and expression of Pavlovian fear conditioning in rats.</a> Behavioral Neuroscience. 113 (2), 283-290 (1999).</li><li>Xu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+hippocampal+pathways+mediate+dissociable+roles+of+context+in+memory+retrieval.">Distinct hippocampal pathways mediate dissociable roles of context in memory retrieval.</a> Cell. 167 (4), 961-972 (2016).</li><li>Curzon, P., Rustay, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+2:+Cued+and+contextual+fear+conditioning+for+rodents.">Chapter 2: Cued and contextual fear conditioning for rodents.</a> Methods of Behavior Analysis in Neuroscience. 2nd edition. , (2009).</li><li>Mollenauer, S., Bryson, R., Robison, M., Phillips, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noise+avoidance+in+the+C57BL/6J+mouse.">Noise avoidance in the C57BL/6J mouse.</a> Animal Learning &amp; Behavior. 20 (1), 25-32 (1992).</li><li>Hersman, S., Allen, D., Hashimoto, M., Brito, S. I., Anthony, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulus+salience+determines+defensive+behaviors+elicited+by+aversively+conditioned+serial+compound+auditory+stimuli.">Stimulus salience determines defensive behaviors elicited by aversively conditioned serial compound auditory stimuli.</a> eLife. 9, (2020).</li><li>Dong, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+cortico-intrathalamic+circuit+for+flight+behavior.">A novel cortico-intrathalamic circuit for flight behavior.</a> Nature Neuroscience. 22 (6), 941-949 (2019).</li><li>Borkar, C. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sex+differences+in+behavioral+responses+during+a+conditioned+flight+paradigm.">Sex differences in behavioral responses during a conditioned flight paradigm.</a> Behavioural Brain Research. 389, 112623 (2020).</li><li>Fadok, J. P., Markovic, M., Tovote, P., L&#252;thi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+perspectives+on+central+amygdala+function.">New perspectives on central amygdala function.</a> Current Opinion in Neurobiology. 49, 141-147 (2018).</li><li>Pitman, R. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+studies+of+post-traumatic+stress+disorder.">Biological studies of post-traumatic stress disorder.</a> Nature Reviews Neuroscience. 13 (11), 769-787 (2012).</li><li>Canteras, N. S., Graeff, F. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Executive+and+modulatory+neural+circuits+of+defensive+reactions:+Implications+for+panic+disorder.">Executive and modulatory neural circuits of defensive reactions: Implications for panic disorder.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. , (2014).</li></ol>

Die beschriebenen Schall- und Schockparameter sind wichtige Elemente dieses Protokolls. Daher ist es wichtig, die Stoßamplitude und den Schalldruckpegel zu testen, bevor die Experimente beginnen. Fear-Konditionierungsstudien verwenden in der Regel 70-80 dB Schalldruckpegel und 0,1-1 mA Stoßintensität18; Die beschriebenen Parameter liegen somit innerhalb der Grenzen traditioneller Angstkonditionierungsparadigmen. In einem früheren CS-only-Kontrollexperiment (kein Fußschock) haben wir keine Flu...

Angst ist eine evolutionär konservierte adaptive Antwort auf eine unmittelbare Bedrohung1,2. Während Organismen angeborene abwehrende Reaktionen auf eine Bedrohung besitzen, sind gelehrte Assoziationen entscheidend, um geeignete defensive Reaktionen auf Reize zu auslösen, die die Gefahr vorhersagen3. Dysregulation in Gehirnkreisen, die defensive Reaktionen steuern, trägt wahrscheinlich zu maladaptiven Reaktionen bei, die mit multiplen schwächenden Angststörungen verbunden sind, wie posttraumatische Belastungsstörung (PTSD), Panikstörung4und spezifische Phobien5,6. Die Prävalenzrate in den Vereinigten Staaten für Angststörungen beträgt 19,1% bei Erwachsenen und 31,9% bei Jugendlichen7,8. Die Belastung durch diese Krankheiten ist extrem hoch für den Alltag des Einzelnen und wirkt sich negativ auf ihre Lebensqualität aus.
In den letzten Jahrzehnten hat Pavlovian Angst konditionierung als ein leistungsfähiges Modellsystem gedient, um enorme Einblicke in die neuronalen Mechanismen zugrunde angstbezogenes Lernen und Gedächtnis9,10,11zu gewinnen. Pavlovian Angst Konditionierung beinhaltet die Kombination eines konditionierten Stimulus (CS, wie ein auditiver Stimulus) mit einem aversiven unkonditionierten Stimulus (US; zum Beispiel ein elektrischer Fußschock)12. Da das Einfrieren das vorherrschende Verhalten ist, das in den üblichen Pavlovian-Konditionierungsparadigmen evoziert und gemessen wird, bleiben die neuronalen Steuerungsmechanismen aktiver Formen des Abwehrverhaltens wie Flucht-/Flugreaktionen weitgehend unerforscht. Frühere Studien zeigen, dass verschiedene Formen des Abwehrverhaltens, wie z. B. Flucht, in Abhängigkeit von der Bedrohungsintensität, Der Nähe und dem Kontext13,14evoziert werden. Das Studium, wie das Gehirn verschiedene Arten von Abwehrverhalten steuert, kann erheblich zum Verständnis der neuronalen Prozesse beitragen, die bei Angst- und Angststörungen dysreguliert sind.
Um diesem kritischen Bedürfnis gerecht zu werden, haben wir ein modifiziertes Pavlovian Konditionierungsparadigma entwickelt, das neben dem Einfrierenvon 15auch Flucht- und Fluchtsprünge hervorruft. In diesem Paradigma werden Mäuse mit einem seriellen zusammengesetzten Stimulus (SCS) konditioniert, der aus einem reinen Ton besteht, gefolgt von weißem Rauschen. Nach zwei Tagen der Paarung des SCS mit einem starken elektrischen Fußschock zeigen Mäuse Frieren als Reaktion auf die Tonkomponente und den Flug während des weißen Rauschens. Verhaltensschalter zwischen konditioniertem Gefrieren und Flugverhalten sind schnell und konsistent. Interessanterweise zeigen Mäuse Flugverhalten nur, wenn das weiße Rauschen CS im gleichen Kontext wie ein zuvor gelieferter Fußschock (der Konditionierungskontext) dargestellt wird, aber nicht in einem neutralen Kontext. Stattdessen dominieren gefrierende Reaktionen in diesem neutralen Kontext, mit deutlich höheren Niveaus des Einfrierens als Reaktion auf das weiße Rauschen im Vergleich zum Ton. Dies steht im Einklang mit der Rolle des Kontextes bei der Modulation der Defensive Response Intensität und mit der regulatorischen Rolle der kontextbezogenen Information in angstbezogenen Lernen und Gedächtnis in traditionellen Bedrohungskonditionierung Paradigmengefunden 16,17gefunden. Dieses Modell ermöglicht direkte, innerhalb des Subjekts durchgeführte Vergleiche mehrerer Defensivverhalten auf kontextspezifische Weise.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	
	<tbody>
		<tr >
			<td >Neutral context</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td >Plexiglass cylinder 30 X 30 cm&#160;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Fear conditioning box</td>
			<td >Med Associates, Inc.</td>
			<td >VFC-008</td>
			<td>25 X 30 X 35 cm dimentions</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Audio generator&#160;</td>
			<td >Med Associates, Inc.</td>
			<td >ANL-926&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Shocker</td>
			<td >Med Associates Inc.</td>
			<td >ENV-414S</td>
			<td>Stainless steel grid</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Speaker</td>
			<td >Med Associates, Inc.</td>
			<td >ENV-224AM</td>
			<td>Suitable for pure tone and white noise&#160;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >C57/BL6J mice</td>
			<td >Jackson laboratory, USA</td>
			<td >664</td>
			<td>Aged 3-5 month</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Cineplex software (Editor/ studio)</td>
			<td >Plexon</td>
			<td>CinePlex Studio v3.8.0</td>
			<td>For video tracking and behavioral scoring analysis</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >MedPC software V</td>
			<td >Med Associates, Inc.</td>
			<td >SOF-736</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Neuroexplorer</td>
			<td >Plexon</td>
			<td ></td>
			<td>Used to extract the freezing data scored in PlexonEditor</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >GraphPad Prism 8</td>
			<td >GraphPad Software, Inc.</td>
			<td >Version 8</td>
			<td>Statistical analysis software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a novel pavlovian fear conditioning paradigm to study freezing and flight behavior

Angst- und Angstverhalten tragen wesentlich zum Überleben eines Organismus bei. Übertriebene abwehrende Reaktionen auf wahrgenommene Bedrohungen sind jedoch charakteristisch für verschiedene Angststörungen, die die häufigste Form psychischer Erkrankungen in den Vereinigten Staaten sind. Die Entdeckung der neurobiologischen Mechanismen, die für defensive Verhaltensweisen verantwortlich sind, wird bei der Entwicklung neuartiger therapeutischer Interventionen helfen. Pavlovian Angst Konditionierung ist ein weit verbreitetes Labor paradigma, um Angst-bezogenes Lernen und Gedächtnis zu studieren. Eine große Einschränkung der traditionellen Pavlovian Angst Konditionierung Paradigmen ist, dass das Einfrieren ist das einzige defensive Verhalten überwacht. Wir haben vor kurzem ein modifiziertes Pavlovian Fear Conditioning Paradigma entwickelt, das es uns ermöglicht, sowohl konditioniertes Einfrieren als auch Fluchtverhalten (auch als Flucht) Verhalten innerhalb einzelner Probanden zu studieren. Dieses Modell verwendet eine höhere Intensität Fußschocks und eine größere Anzahl von Paarungen zwischen dem konditionierten Stimulus und unkonditionierten Stimulus. Darüber hinaus nutzt dieses konditionierte Flugparadigma die serielle Darstellung von reinem Ton und weißen Rauschen-Hörreizen als konditionierten Stimulus. Nach der Konditionierung in diesem Paradigma zeigen Mäuse ein gefrierendes Verhalten als Reaktion auf den Tonreiz und Flugreaktionen während des weißen Rauschens. Dieses Konditionierungsmodell kann auf die Untersuchung von schnellen und flexiblen Übergängen zwischen Verhaltensreaktionen angewendet werden, die für das Überleben notwendig sind.

Wie im Diagramm beschrieben (Abbildung 1A), beginnt die Sitzung mit der Vorbelichtung (Tag 1), gefolgt von Angstkonditionierung (Tage 2 und 3) und dann entweder Auslöschung oder Abruf (Tag 4).
Die Präsentationen des SCS in der Sitzung vor der Exposition (Tag 1) lösten bei den Mäusen keine Flug- oder Gefrierreaktion aus (Abbildung 2A-2B). Die Verhaltensanalyse während der Konditionierung (Tage 2 und 3) ergab, dass...

Watch this Scientific Journal Video about A Novel Pavlovian Fear Conditioning Paradigm to Study Freezing and Flight Behavior Video at JoVE.com

A Novel Pavlovian Fear Conditioning Paradigm to Study Freezing and Flight Behavior Video (Video) | JoVE

Defensive Verhaltensreaktionen sind abhängig von Bedrohungsintensität, Nähe und Kontext der Exposition. Basierend auf diesen Faktoren haben wir ein klassisches Konditionierungsparadigma entwickelt, das klare Übergänge zwischen konditioniertem Einfrieren und Flugverhalten innerhalb einzelner Subjekte hervorruft. Dieses Modell ist entscheidend für das Verständnis der Pathologien, die an Angstzuständen, Panik und posttraumatischen Belastungsstörungen beteiligt sind.

Ein neuartiges Pavlovian Fear Conditioning Paradigma zur Untersuchung von Einfrieren und Flugverhalten

Fear- and anxiety-related behaviors significantly contribute to an organism&#8217;s survival. However, exaggerated defensive responses to perceived threat ...

Das übergeordnete Ziel dieses Paradigmas ist es, komplexes Abwehrverhalten bei Nagetieren zu bewerten. Dieses Protokoll ist von Bedeutung, da es Untersuchungen der Übergänge zwischen defensiven Verhaltensweisen erleichtert und es ideal für Forscher macht, die an der Untersuchung komplexer adaptiver Reaktionen auf Bedrohungen interessiert sind. Dieses Protokoll verwendet vorübergehend präzise Zustandsreize, um den Übergang zwischen defensiven Reaktionen auszulösen, so dass wir sowohl konditioniertes Einfrieren als auch Flugverhalten innerhalb des einzelnen Subjekts untersuchen können.Die Verwendung dieses Modells, um die Mechanismen des defensiven Verhaltens aufzudecken, kann Einblicke in PTSD-bedingte Dysfunktion und Panikstörungen geben und könnte bei der Entwicklung neuartiger Therapeutika helfen. Um die Verhaltensprotokolle einzurichten, definieren Sie im Programm den SCS, legen die zu liefernden Reize entweder als einen zehnsesekundenreinen reinen Ton oder als zehnsesekunden weißes Rauschen fest und definieren die Zwischenintervalle, die nach jeder Studie pseudozufällig dargestellt werden sollen. Um die Softwareverfolgung einzurichten, platzieren Sie eine Testmaus in jedem relevanten Kontext, definieren Sie den Schwerpunkt und passen Sie die Konturgröße an.Verwenden Sie die Größe der Kammern und die Pixelabmessungen der Kamera, um den Kalibrierkoeffizienten zu bestimmen. Generieren Sie dann den TTL-Pulscode, um die Ereignismarkierungen des Zentralcomputers mit ihren Echtzeitvorkommen zu synchronisieren. Bevor Sie mit einem Experiment beginnen, schalten Sie den Steuerkonditionierungs-Box-Controller, den Schocker und die Videoaufzeichnungssoftware ein.Montieren Sie einen Overhead-Lautsprecher über den Kontexten für die Lieferung der akustischen Reize bei 75 Dezibel, und legen Sie einen programmierbaren Audiogenerator fest, um auditive Reize nach einem vordefinierten Zeitplan zu erzeugen. Nach der Bestätigung, dass die Tone und White Noise funktionsfähig sind, stellen Sie das System für die Datenerfassung und transport drei bis fünf Monate alte männliche oder weibliche Mäuse in den Konditionierungsraum. Reinigen Sie vor Beginn der Vorbedingungsstudie einen 30 Zentimeter großen Durchmesser, eine 30 Zentimeter hohe, klare zylindrische Plexiglaskammer mit 1%essigsäure, die als Context A Kammer verwendet werden soll.Zur Vorbedingung legen Sie die Maus in Kontext A und lassen Sie sie drei Minuten lang akklimatisieren, bevor Sie die Maus vier 20-Sekunden-SCS-Trails mit einem 90-Sekunden-Durchschnitt pseudo-zufälligen Inter-Trial-Intervall aussetzen. Übertragen Sie nach 10 Minuten Akklimatisierung eine Maus in die Context A Kammer und aktivieren Sie sofort das Angstkonditionierungssystem und die Datenerfassungsprogramme. Bevor Sie ein Angstkonditionierungsexperiment starten, reinigen Sie ein mindestens 35 Zentimeter hohes, 25 mal 30 Zentimeter großes rechteckiges Gehäuse mit einem elektrischen Gitterboden mit 70 % Ethanol, der als Context B-Kammer verwendet werden soll.Verbinden Sie dann den Dämpfer mit dem elektrischen Netzboden der Context-B-Kammer, und definieren Sie die Frequenz, den Beginn und die Dauer der Dämpfer im entsprechenden Computerprogramm. Wenn alle Parameter eingestellt sind, überprüfen Sie, ob die Stoßintensität ordnungsgemäß sowohl vom Dämpfer als auch vom Gitterboden geliefert wird. Legen Sie die Maus an den Tagen zwei und drei für drei Minuten in die Kontext-B-Kammer, bevor Sie das Tier fünf Paarungen des SCS aussetzen, die mit einem 1-Sekunden-, 0,9-Milliampere-AC-Fußschock und einem durchschnittlichen Zwischenversuchsintervall von 120 Sekunden zusammentreten.Am Ende der Sitzung, legen Sie die Maus zurück in den heimischen Käfig. Je nach Ziel des Experiments, die Tiere einer Recall-Sitzung zu unterwerfen, legen Sie die Maus am vierten Tag drei Minuten lang in die Kammer kontext-A, bevor Sie dem Tier vier SCS-Versuche ohne Fußschock mit einem durchschnittlichen pseudozufälligen Versuchsintervall von 90 Sekunden über 590 Sekunden präsentieren, um die Fear Recall-Antwort des Tieres zu testen. Oder, um auf Fear Extinction zu testen, legen Sie die Maus am vierten Tag drei Minuten lang in die Kontext-B-Kammer, bevor Sie das Tier 16 ScS-Studien ohne Fußschock mit einem durchschnittlichen pseudozufälligen Zwischenversuchsintervall von 90 Sekunden über einen Zeitraum von 1, 910 Sekunden unterziehen.Um das Verhalten der Maus zu quantifizieren, am Ende des Experiments, haben einen Beobachter blind für die Analyse bewerten die aufgezeichneten Videos für das Einfrieren Verhalten mit automatischen Gefriermelder Schwelle gefolgt von einer Frame-für-Frame-Analyse der Pixeländerungen. Definieren Sie das Einfrieren als vollständige Einstellung der Körperbewegungen, mit Ausnahme derjenigen, die für die Atmung für mindestens eine Sekunde erforderlich sind. Erzielen Sie einen Sprung als Instanz, wenn alle vier Pfoten den Boden verlassen, was zu einer vertikalen und/oder horizontalen Bewegung führt.Wenn das gesamte Segment analysiert wurde, exportieren Sie die markierte Datei mit Gefrier-, Sprung- und Ereignismarkierungen und extrahieren Sie die relevanten Ereignisse aus den definierten Zeiträumen, die von Interesse sind, in eine Kalkulationstabelle. Um die Dauer des Einfrierens zu berechnen, subtrahieren Sie die Startzeit von der Endzeit für jeden Versuchszeitraum. Summiert die Gesamtzahl der Sprünge aus einer bestimmten Testdauer.Um die Geschwindigkeit der Maus zu berechnen, verfolgen Sie die Koordinaten aus der Frame-by-Frame XY-Achsenbewegung des Schwerpunkts der Maus. Um die Flugergebnisse zu berechnen, dividieren Sie die Durchschnittsgeschwindigkeit während jedes SCS durch die Durchschnittsgeschwindigkeit während des zehnsekunden vorscS, und fügen Sie für jeden Escapesprung einen Punkt hinzu. Eine Flugpunktzahl von einem zeigt keine Änderung des Flugverhaltens aus der Pre-SCS-Periode an.Analysieren Sie dann die Daten auf statistische Signifikanz mit einem geeigneten Softwareprogramm für statistische Analysen. SCS-Präsentationen in der Pre-Exposure-Sitzung lösen bei Mäusen keine Flug- oder Gefrierreaktionen aus. Die Verhaltensanalyse während der Konditionierung zeigt, dass die Tone-Komponente des SCS das Einfrieren im Vergleich zum Einfrieren während des Pre-SCS signifikant verbessert.Die Flugergebnisse änderten sich während der Sitzungen erheblich, und Mäuse weisen höhere Geschwindigkeiten und mehr Sprünge zum White Noise Cue auf als der Tone-Cue. Mäuse zeigen einen klaren Defensive-Verhaltens-Übergang, der während des Tons niedrigere Flugwerte und höhere Flugwerte während des Weißen Rauschens aufweist, wobei das Gegenteil für das Einfrieren von Reaktionen beobachtet wird. Mäuse, die 16 Versuchen des Aussterbens-Trainings unterzogen wurden, zeigen ein schnelles Aussterben des konditionierten Fluges, mit Kampfergebnissen während des ersten Blocks von vier Versuchen, die während White Noise höher gemessen wurden als im Ton-Cue.Am Ende der Auslöschungssitzung wird das Flugverhalten nicht mehr durch einen der beiden Hinweise ausgelöst. Das Einfrieren des Tons ist deutlich höher als das Einfrieren des Weißen Rauschens für den ersten Block von vier Versuchen während des Aussterbens. Tone-induziertes Einfrieren nimmt im Laufe der 16 Studien des Aussterbens ab, während eine Zunahme des White Noise-vermittelten Einfrierens beobachtet wird.In der Recall-Sitzung löst die Exposition gegenüber Weißem Rauschen in einem neutralen Kontext keinen Flug aus, da die Flugwerte unter einem liegen. Vielmehr lösen White Noise-Präsentationen im neutralen Kontext einfrierende Reaktionen aus, die höher sind als die, die durch den Ton ausgelöst werden. Es ist wichtig, den Kontext durchgängig zu reinigen, und es ist wichtig, die Stoßamplitude und den Schalldruckpegel zu testen, bevor sie ein Experiment starten.Dieses Paradigma wird derzeit von Gruppen verwendet, die daran interessiert sind, die Komplexität endender Verteidigungsverhalten zu verstehen, und können verwendet werden, um unser Verständnis der Defensive-Action-Auswahl zu fördern.

Research

JoVE Journal

Behavior

A Novel Pavlovian Fear Conditioning Paradigm to Study Freezing and Flight Behavior

The Resident-intruder Paradigm: A Standardized Test for Aggression, Violence and Social Stress

The Resident-intruder Paradigm: A Standardized Test for Aggression, Violence and Social Stress Video (Video) | JoVE

Der Resident-Eindringling Paradigm: ein standardisierter Test für Aggression, Gewalt und sozialem Stress

This video publication explains in detail the experimental protocol of the resident-intruder paradigm in rats. This test is a standardized method to ...

Forschung

Verhalten

Contextual and Cued Fear Conditioning Test Using a Video Analyzing System in Mice

Contextual and Cued Fear Conditioning Test Using a Video Analyzing System in Mice Video (Video) | JoVE

Kontextuelle und Cued Angst Anlage Test mit einer Video-Analyse-System bei Mäusen

The contextual and cued fear conditioning test is one of the behavioral tests that assesses the ability of mice to learn and remember an association ...

Trace Fear Conditioning in Mice

Trace Fear Conditioning in Mice Video (Video) | JoVE

Trace Angstkonditionierung bei Mäusen

In this experiment we present a technique to measure learning and memory. In the trace fear conditioning protocol presented here there are five pairings ...

A Procedure to Observe Context-induced Renewal of Pavlovian-conditioned Alcohol-seeking Behavior in Rats

A Procedure to Observe Context-induced Renewal of Pavlovian-conditioned Alcohol-seeking Behavior in Rats Video (Video) | JoVE

Eine Vorgehensweise, um Context-induzierte Erneuerung der Pawlowschen Anlage Alkoholsucht bei Ratten Verhalten beobachten

Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate ...

Using the Threat Probability Task to Assess Anxiety and Fear During Uncertain and Certain Threat

Using the Threat Probability Task to Assess Anxiety and Fear During Uncertain and Certain Threat Video (Video) | JoVE

Unter Verwendung der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe zu Angst und Furcht in unsicheren und bestimmte Bedrohungs Beurteilen

Fear of certain threat and anxiety about uncertain threat are distinct emotions with unique behavioral, cognitive-attentional, and neuroanatomical ...

A Cognitive Paradigm to Investigate Interference in Working Memory by Distractions and Interruptions

A Cognitive Paradigm to Investigate Interference in Working Memory by Distractions and Interruptions Video (Video) | JoVE

A Cognitive Paradigm zu Störungen im Arbeitsgedächtnis von Ablenkungen und Unterbrechungen Untersuchen

Goal-directed behavior is often impaired by interference from the external environment, either in the form of distraction by irrelevant information that ...

How to Study Placebo Responses in Motion Sickness with a Rotation Chair Paradigm in Healthy Participants

How to Study Placebo Responses in Motion Sickness with a Rotation Chair Paradigm in Healthy Participants Video (Video) | JoVE

Wie Placebo Antworten in Motion Sickness mit einem Drehstuhl Paradigm in gesunde Teilnehmer studieren

Placebo responses occur in every medical intervention when patients or participants expect to receive an effective treatment to relieve symptoms. However, ...

Pavlovian Conditioned Approach Training in Rats

Pavlovian Conditioned Approach Training in Rats Video (Video) | JoVE

Pavlovian Trainings konditionierten Ansatz bei Ratten

Cues that are contingently paired with unconditioned, rewarding stimuli can acquire rewarding properties themselves through a process known as the ...

Stress-Enhanced Fear Learning, a Robust Rodent Model of Post-Traumatic Stress Disorder

Stress-Enhanced Fear Learning, a Robust Rodent Model of Post-Traumatic Stress Disorder Video (Video) | JoVE

Stress verstärkt Angst lernen, ein stabiles Nagetier Modell der posttraumatischen Belastungsstörung

Fear behaviors are important for survival, but disproportionately high levels of fear can increase the vulnerability for developing psychiatric disorders ...

Visual Classical Conditioning in Wood Ants

Visual Classical Conditioning in Wood Ants Video (Video) | JoVE

Visuelle Klassische Konditionierung in Waldameisen

Several species of insects have become model systems for studying learning and memory formation. Although many studies focus on freely moving animals, ...