脑声常谈:小鼠恐惧记忆形成的神经机制 | 条件性场景恐惧实验
实验方法
场景前置性条件恐惧记忆测试
包括3个 部分。①前置场景:即场景的提前接触。将老年及成年小鼠各 15 只分别置于测试 盒内停留 5 min。 ②即刻电击训练:前置场 景24h后,将 小 鼠 置 于 同 一测试盒内,并在5s内给予快速的足底电击 (2s, 0.75mA),电击结束后小鼠在测试盒内停留1min 后放回饲养笼。③测 试:足 底 电 击24h后,再 将 小 鼠置于同一测 试 盒 内 停 留3min,测试其对该场景 的恐惧反应。在实验过 程 中,取 C57Bl6J野 生 型 老 年小鼠及成年小鼠各15只,分别给予场景前置性条 件恐惧记忆测试;老年及成年小鼠各15只,雌雄各 半,随机分为两组,实验组(n=8)在场景前置前和即 刻电击前20min分别给予4-AP(1mg/kg)急性腹 腔注射,对照组(n=7)则在相应的时间点给予等量 的生理盐水腹腔注射,分别给予场景前置性条件恐惧记忆测试。
条件性恐惧实验,型号:XR-XC404,上海欣软
条件性场景恐惧记忆测试
包括两个部分。 ①训练:将小鼠置于测试盒内,2min后给予足底电 击(2s,0.75mA),电击结束后让小鼠在测试盒内 停留3min后放回饲养笼。②测试:30min及24h 后,将小鼠置于同一测试盒内,测试其对该场景的恐 惧反应。实验过程中,取老年小鼠30只,随机分为两 组。实验前20min,实验组(n=15)给予4-AP(1mg/ kg)急性腹腔注射,对照组(n=15)给予等量的生理盐 水腹腔注射,分别进行条件性场景恐惧记忆测试。
条件性声音恐惧记忆测试
包括两个部分。 ①训练:将小鼠置于测试盒A内,2min后给予声音刺激(2800Hz,85dB,30s),28s后给予足底电击 (2s,0.75 mA),电击与声音 刺激同时结束。小鼠在测试盒内停留1min后放回饲养笼。② 测试: 30min及24h后,再将小鼠置于另一新的测试盒B内,2min后给予同样的声音刺激,声音刺激持续 1min,测试其对该声音的恐惧反应。实验过程中, 取老年小鼠30只,随机分为两组。实验前20min, 实验组(n=15)给 予 4-AP(1mg/kg)急性腹腔注射,对照组(n=15)给予等量的生理盐水腹腔注射, 分别进行条件性声音恐惧记忆测试。
检测指标
采用条件恐惧记忆测试系统及分析软件(购自 上海欣软,VisuTrack动物行为分析软件),测试中自动记录小鼠的僵直时间(小鼠对该场景有恐惧记忆,则会表现出自发活动减少或停止,一切自发活动停止的时间连 续超过1s,称为僵直时间)及总测试时间,采用僵直 时间占总测试时间的百分比(僵直时间%)来表示小鼠的恐惧程度,僵直时间长短与恐惧记忆的强弱呈 正比。基础僵直时间%:实验开始时,在前置场景中,小鼠放入测试盒内,所测得其在该场景内的僵直 时间%;电击后僵直时间%:对小鼠进行电击后,所测 得的其在该场景内的即刻僵直时间%;30min或24h后僵直时间%:30min或24h后,再将小鼠置于同一 测试盒内,所测得的其在该场景内僵直时间%。
以前的研究表明,与场景前置性条件恐惧记忆 的形成绝对依赖于海马不同,传统的条件性场景及 声音恐惧记忆的形成依赖于海马及杏仁核神经环路,海马受损时仍可依赖杏仁核的功能来形成 完整的对特定场景的恐惧记忆。依据这一特点,本文观察了老年小鼠条件性场景及声音恐惧记忆能力,结果显示,老年小鼠的基础僵直时间%、30min后以及24h后僵直时间%比较差异有显著性,说明 老年小鼠无条件性场景及声音恐惧记忆障碍。同时,本文结果还显示,腹腔注射4-AP对老年小鼠条件性场景及声音两种形式的短期恐惧记忆(30min后僵直时间%)及长期恐惧记忆 (24h后僵直时间%)均无影响。说明老年小鼠可以依赖杏仁核来 完成对传统的条件场景及声音恐惧记忆,随着年龄 的增加海马受损对该记忆的形成无影响;并且4-AP对老年小鼠这两种场景记忆的形成无作用。
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