This research was supported by Grants R01AA15384 from the National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism and 5R01DA033809-02 from the National Institute of Drug Abuse to John J. Curtin.

Die Ethikkommission hat folgende Verfahren zugelassen und alle Teilnehmer, die in diesem Verfahren beteiligt haben, sind informierte Einwilligung gegeben hat. Für weitere Details der psychophysiologischen Messungen und Stimuluspräsentation finden Sie 30,27. 1. Elektromyographie (EMG) Aufnahme Vorbereitung <ol><li> Fragen Sie die Teilnehmer, um ihr Gesicht gründlich mit Seife zu waschen, wobei besonderes Augenmerk auf die Zielsensorstellen, die unter einem Auge und in der Mitte der Stirn des Teilnehmers befinden (siehe Abbildung 2). </li><li> Setzen Sie die Teilnehmer in einer bequemen, aufrechten Stuhl in der Versuchskammer. </li><li> Bereiten Sie die Haut des Teilnehmers für EMG-Messung. <ol><li> Reinigen Sie die Zielsensor Standorte mit einem Alkoholtupfer. </li><li> Reinigen Sie die gleichen Stellen mit einem Peeling-Gel kiesige mit einem kleinen Gaze-Pad, um weiter zu entfernen Schmutz oder abgestorbene Hautzellen, die Messung behindern kann of der elektromyographischen Aktivität. </li></ol></li><li> Vorbereiten und befestigen EMG-Elektroden. <ol><li> Füllen Sie alle Silber-Silberchlorid (Ag-AgCl) Sensor Tassen mit leitfähiges Gel mit einer Spritze und stumpfe Nadel. </li><li> Bringen Sie einen großen (zB 8 mm) Ag-AgCl-Sensor in der Mitte der Stirn des Teilnehmers mit einem Klebekragen. </li><li> Befestigen Sie zwei zusätzliche kleine (zB 4 mm) Ag-AgCl Sensoren unterhalb der Augen der Teilnehmer mit Klebekragen. Legen Sie das erste dieser kleinen Sensoren im Einklang mit dem Schüler an zukunfts Blick und dem zweiten Sensor 1-2 cm lateral der ersten (Abbildung 2, siehe auch 27). Lassen Sie die Klebekragen als diese überlappen können Bewegungsartefakte zu erhöhen. Verhindern Gel-Überlauf zu vermeiden, ein Gel bilden die Brücke zwischen den beiden Sensoren unter dem Auge, da dies dazu führen, Strom über die Brücke fließen und Messung der EMG-Aktivität beeinträchtigen. </li></ol></li><li> Starten Sie die EMG-Erfassungssoftware auf Ter Physiologie Computer und bitten die Teilnehmer, ein paar Mal blinzeln, um zu überprüfen, dass die EMG Antwort ist richtig aufgezeichnet werden und die Auge blinkt auf dem Display des Datenerfassungs-Software zu beachten (siehe 3A ein Beispiel für die EMG-Aktivität mit einem damit verbundenen blinkt). </li><li> Überprüfen Sie die Impedanz für jeden Sensor. HINWEIS: Viele Labors erfordern Impedanzen unter 10 kOhm (oder mehr konservativ, 5 kOhm), aber erträglich tatsächlichen Grenzwerte für gemessene Impedanz Werte hängen von vielen Variablen wie Versuchsplanung, Verstärker-Design und praktischen Einschränkungen in Bezug auf Zeitaufwand für die Impedanzen reduzieren und die Teilnehmer Bevölkerung. Unabhängig, erhöhen hohe Impedanzen Anfälligkeit des EMG-Signals, um elektrische Artefakt, was problematisch sein kann (60 Hz Rauschen, siehe Abbildung 3b). </li><li> Stellen Sie den Kopfhörer auf dem Kopf des Teilnehmers. </li></ol> 2. Baseline Messung von Genrere Startle Reaktivität HINWEIS: Diese Einschätzung dient auch dazu, weiter zu gewöhnen die Schreckreaktion vor den drei Sonden Gewöhnung kurz vor Aufgabe geliefert starten 31. Einschließlich der allgemeinen Schreck Reaktivität als Kovariate in der statistischen Analyse von Schreck Potenzierung erhöht statistische Aussagekraft, um innerhalb und zwischen den Teilnehmer-Effekte zu erkennen. Allgemeine Schreck Reaktivität kann auch spiegeln eine interessante individuelle Differenz Maß 12,32. <ol><li> Fragen Sie die Teilnehmer bequem vor dem Start der Aufgabe der Grundlinie zu bekommen und so ruhig wie möglich in der gesamten Aufgabe mit den Füßen flach auf dem Boden zu bleiben. Teilnehmer können Artefakte Bewegung in die EMG-Signal einführen (siehe Abbildung 3C). </li><li> Erinnern Sie die Teilnehmer, dass sie ihre Beteiligung an einem beliebigen Punkt während des Experiments zu beenden. Überwachen Sie die Teilnehmer mit Hilfe von Video-und Audio-Feeds aus dem Versuchskammer während sowohldie Beurteilung der Ausgangslage und der Hauptaufgabe. </li><li> Speichern Sie die EMG-Signals mit Erfassungssoftware auf die Physiologie Computer und starten Sie den Reiz Präsentationssoftware auf dem Computer Stimuluskontrolle. </li><li> Präsentieren die Teilnehmer mit einer Reihe von farbigen Quadraten, die in der Hauptaufgabe verwendet werden wird, aber noch nicht mit Elektroschock gepaart wurde. Vorhanden Schreck Sonden während einer Teilmenge dieser Hinweise und der Abstand zwischen den Cues. Timing-Parameter für Cue Dauer, Intervall zwischen Cues, und erschrecken Sonden sollten Parameter von der Hauptaufgabe entsprechen. Zuverlässige Messung der allgemeinen Schreck Reaktivität erfordert die Präsentation von mindestens 4 Sonden. Das Baseline-Aufgabe dauert ca. 5 min in Anspruch. </li><li> Durchschnittliche zusammen Peak EMG Schreckreaktion des Teilnehmers zu jeder erschrecken Sonde in der Baseline-Verfahren, um einen Wert, der als allgemeine Schreck Reaktivität dieses Teilnehmer dienen wird (siehe Schritte 6.1-6.6, wie man die EMG-Daten verarbeiten) zu erzeugen. Umfassenallgemeine Schreck Reaktivität als Zusatz oder interaktive Kovariate in statistischen Modellen mit Schreck Potenzierung (siehe Schritt 6.8). </li></ol> 3. Schocktoleranzschwelle Bewertung <ol><li> Bringen Sie zwei Schockelektroden mit medizinischen Standard Band auf der Hand des Teilnehmers (zB Phalangen des Index und Ringfinger der Hand) 33-35. </li><li> Präsentieren die Teilnehmer mit einer Reihe von zunehmend intensiven elektrischen Schocks. Nach jedem Schock verabreicht wird, bitten die Teilnehmer, um zu bewerten, wie aversiven fanden sie den Schock auf einer 100-Punkte-Skala. Bitten Sie sie, um eine Bewertung von 0 verwenden, wenn sie nicht das Gefühl, einen Schock überhaupt, ein Rating von 50 für die erste Ebene der Schock, dass sie als unangenehm zu sein, und ein Rating von 100 für die höchste Stufe der Schock, dass sie tolerieren können. </li><li> Weisen Sie den Teilnehmer, ist es wichtig, genau zu berichten die höchste Schock, den sie ertragen kann. Der Teilnehmer muss nicht be mitgeteilt, dass ihr Bericht wird Auswirkungen auf die tatsächlichen Schocks, die sie erhalten, da dies zu Verzerrungen in ihrem Bericht führen. </li><li> Stoppen Sie die Schocktoleranz Bewertung, sobald der Teilnehmer stuft ein Schock, als 100. Die Bilanz der Schock-Ebene und zu verwalten Schocks auf dieser Ebene in der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe für individuelle Unterschiede in der Stoßempfindlichkeit zu steuern. HINWEIS: Elektroschocks werden jedem Teilnehmer subjektive maximale Stoßtoleranzschwelle verabreicht. Allerdings sind geringere Intensität Schocks auch 21. Unabhängig davon ist es wichtig, dass die Schockintensität ausgewählt ist ausreichend, um eine robuste negativen affektiven Reaktion und der damit verbundenen Schreck Potenzierung von allen Teilnehmern auszulösen. </li></ol> 4. Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe <ol><li> Geben Sie die Teilnehmer mit einer Titelgeschichte, die Aufmerksamkeit in der gesamten Aufgabe fördert. HINWEIS: Einige Teilnehmer finden es schwierig, die Aufmerksamkeit aufrecht zu erhalten throughout die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe. Ein Beispiel für eine Titelgeschichte, die Forscher können sich die Teilnehmer, um die Aufmerksamkeit in dieser Aufgabe ermutigen zu sagen ist es, die Teilnehmer zu sagen, dass die Forscher daran interessiert sind, den Teilnehmer Fähigkeit, die Aufmerksamkeit über die Zeit zu zahlen bei einem einfachen, sich wiederholenden visuellen Aufgabe ähnlich der Aufgabe sind von Fluglotsen erforderlich. </li><li> Geben Sie die Teilnehmer mit allgemeinen Informationen und spezifische Aufgabe Cue-Schock Eventualitäten für jede Bedingung. <ol><li> Weisen Sie den Teilnehmer, der die Aufgabe dauert ca. 20 min. </li><li> Weisen Sie den Teilnehmer, der die Aufgabe enthält Hinweise, die 5 Sekunden jeweils von 15-20 sec im Durchschnitt getrennt dauern. </li><li> Informieren Sie den Teilnehmer, der die Signale werden in Sets mit jedem Satz zu je 2-3 min organisiert. </li><li> Weisen Sie den Teilnehmer, dass es drei Arten von Gruppen, 20% Schock-Sets, 100% Schock-Sets und kein Schock-Sets. </li><li> Weisen Sie den Teilnehmer, dass sie Stöße auf die EmpfangsEnde etwa 1 von jeweils 5 Cues in 20% Schock-Sets und 5 von jeweils 5 Cues in 100% Schock-Sets. </li><li> Versichern die Teilnehmer, dass sie keine Schocks zu jeder Zeit während kein Schock-Sets oder während der Zeit zwischen den Präsentationen der Cues (ITI) in jedem der Sätze erhalten. </li><li> Lassen Sie die Teilnehmer auf die Fragen über die Aufgabe am Ende der Anleitung zu fragen. Danach Quiz den Teilnehmer, sicherzustellen, dass sie vollständig die Schock Eventualitäten zu verstehen. Erinnern Sie die Teilnehmer, dass sie ihre Beteiligung an einem beliebigen Punkt während des Experiments zu beenden. </li></ol></li><li> Speichern Sie die EMG-Signals mit Erfassungssoftware auf dem Computer ein und starten Physiologie Reizdarbietung Software auf dem Computer, der Stimuluskontrolle Aufgabe Reize steuern wird. </li><li> Die Teilnehmer für die willkürlichen Bewegungen genau beobachten, Schließen der Augen oder übermäßige Beschwerden. </li></ol> 5. Post-Experiment <ol><li> Nach der Bedrohung cued Aufgabe, Verwalten einen Fragebogen an die Teilnehmer, um zu überprüfen, dass die Bedrohung Eventualitäten wurden auch während der Aufgabe verstanden. Fragen Sie die Teilnehmer bis 5 (extrem ängstlich / Angst) bewerten, wie besorgt oder ängstlich sie waren, als sie sich gegen Bedrohung Cue auf einem 5-Punkt-Skala von 1 sah (überhaupt nicht ängstlich / Angst). HINWEIS:. Ergebnisse von Bradford et al 7,25 mit zwei getrennten Bedrohung Unsicherheit Aufgaben haben ein Muster der Ergebnisse in selbst berichteten Angst, die der von Schreck Potenzierung eng aufeinander abgestimmt gezeigt. </li><li> Besprechen Sie den Teilnehmer, zu kompensieren ihnen für ihre Zeit, und entlassen sie. </li><li> Reinigen und zu desinfizieren alle Sensoren. </li></ol> 6. Datenverarbeitung, Reduktion und Analyse HINWEIS: Die Forscher können die Datenverarbeitung und Reduktion mit verschiedenen Software-Pakete erfüllen. EEGLAB 36 ist eine kostenlose, Open-Source-Werkzeugkasten für die Analyse der psychophysiologischen Daten in Matlab &lt;sup&gt; 37. Für eine Vorlage EEGLAB Skript der Datenverarbeitung und Reduktionsschritte finden Sie in der Zusatzmaterial. Datenverarbeitung und Reduzierung folge veröffentlichten Richtlinien 27. Für eine Anzeige von wenigen Sekunden von dem unverarbeiteten (roh) kontinuierliche EMG-Signals Umgebung eine Schrecksonde, siehe Abbildung 4A. <ol><li> Tragen Sie eine Vorwärts-Rückwärts-Hochpassfilter (4. Ordnung 28 Hz Butterworth-Filter) auf den rohen kontinuierliche EMG (siehe Abbildung 4A, B). </li><li> Beseitigen Sie die gefilterten kontinuierliche EMG (siehe Abbildung 4C). </li><li> Glätten die gleichgerichtete Signal EMG mit einer Vorwärts-Rückwärts 4. Ordnung 30 Hz Butterworth-Tiefpassfilter (siehe Abbildung 4D). </li><li> Epoche der geglätteten kontinuierliches Signal, Halte -50 bis 250 ms um den akustischen Schrecksonde Beginn und &quot;Baseline korrekt&quot; die epoched Signal durch Subtraktion der Mittelwert der Vor-Sonde Basislinie (-50 bis 0 ms) aus dem gesamten epoched signal (siehe Abbildung 4E). </li><li> Ergebnis Schreckreaktion aus jeder Epoche als maximale Reaktion zwischen 20 und 100 ms nach dem Beginn Sonde (siehe Abbildung 4F). </li><li> Ablehnen Studien mit übermäßiger Artefakt (zB exzessive Ausschläge in der Pre-Sonde Grundlinie, siehe Abbildung 5). HINWEIS: Die Signale, die größer als 40 uV Biegungen in der Pre-Sonde Baseline enthalten kann als Artefakt identifiziert werden. </li><li> Durchschnittliche Schreckreaktion für Epochen in jeder Aufgabenbedingung (no-Schock, 20% Schock, Schock 100%) (siehe Abbildung 6A). <ol><li> Berechnen Schreck Potenzierung für ungewisse Schock, als die Differenz zwischen der mittleren Schreckreaktion, Sonden während 20% Schock Hinweise erschrecken gegen keine Schock Cues (siehe Abbildung 6B). HINWEIS: Schreckreaktion auf ITI-Sonden während der 20% Bedingung kann auch gemessen werden, um Effekte von Erwartung und nachhaltige Schreck Potenzierung relevant zu einem gewissen concep studierentualizations der Angst 6,21. </li><li> Berechnen Schreck Potenzierung für bestimmte Schock, als die Differenz zwischen der mittleren Schreckreaktion, Sonden während 100% Schock Hinweise erschrecken gegen keine Schock Cues (siehe Abbildung 6B). </li></ol></li><li> Analysieren Schreck Potenzierung mit einem allgemeinen linearen Modell mit Messwiederholung auf Taskbedingung und allgemeine Schreck Reaktivität (in Schritt 2.5 berechnet) als Zusatzstoff oder interaktive Kovariate 32. </li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe verwendet werden, um den Ausdruck von Angst und Furcht durch die Beurteilung Schreck Potenzierung zu geringen Wahrscheinlichkeit (unsicher) und mit hoher Wahrscheinlichkeit (bestimmte) Bedrohung durch Stromschlag zu untersuchen. Die primären abhängig Maßnahme und Bedrohung Eventualitäten in dieser Aufgabe verwendet werden, können mit Nagetieren, Primaten und Menschen verwendet werden und sorgt damit für eine hervorragende translationale Werkzeug für die Untersuchung der Ex...

Das übergeordnete Ziel der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe ist es, experimentell zu entwirren den Ausdruck von Angst als Reaktion auf geringe Wahrscheinlichkeit (dh unsicher) Drohungen von Angst als Reaktion auf hohe Wahrscheinlichkeit (dh bestimmte) Bedrohungen. Unsicherheit tritt auf, wenn ein Aspekt einer Bedrohung schlecht definiert ist. Während Angst kann in vielfältiger Weise beschrieben werden, verschärft Reaktionen auf geringe Wahrscheinlichkeit oder anderweitig unsicheren negativen Ereignissen ist ein Scheidungs ​​klinischen Symptom bei Angststörungen 1,2. Darüber hinaus erhöhte Ängstlichkeit bedingte physiologische in unsicheren Drohung der Schock gegen Angst bedingte physiologische während bestimmter Androhung von Schock in Laboraufgaben kann eine physiologische Marker für Angststörungen bieten 3 reagiert reagiert. Feuchtangst unsicheren Bedrohungen spezifisch kann eine wichtige Komponente der Spannungsantwort Dämpfungseigenschaften von Drogen wie Alkohol 4-7 sein. Erhöhte Angst während uncertain Bedrohung kann eine neuroadaptation im Gehirn der Stress-Schaltung nach chronischer Drogenkonsum 4,8 markieren. Somit stellt die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe ein objektives Maß der negativen affektiven und verschiedene emotionale Zustände (Angst, Furcht), um in der Forschung über die Psychopathologie zu verwenden, Substanzgebrauch / Missbrauch und affektive Wissenschaft. Als solche kann sie ein leistungsfähiges Werkzeug für die Verwendung durch klinische und affektive Wissenschaftler interessieren sich für Psychopathologie und Ätiologie individuelle Unterschiede in der Emotion. Traditionelle Methoden verwendet werden, um Emotionen bei Menschen studieren Affektive Wissenschaftler haben zahlreiche Maßnahmen und Paradigmen verwendet, um menschliche Emotionen 9 zu studieren, aber die meisten von ihnen bieten nicht die notwendige Präzision in der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe gefunden, um Angst von anderen negativen Emotionen wie Angst zu analysieren. So wird beispielsweise Selbst-Bericht häufig verwendet, aber es kann von Nachfragemerkmale und andere Formen von Antwortverzerrungen leiden. Die Teilnehmer können nicht abl seine, genau zwischen Angst und Furcht, und die Verbindung der ihren Bericht zugrunde liegenden neurobiologischen Mechanismen zu unterscheiden, ist im besten distalen. Darüber hinaus muss selbst Bericht oft rückwirkend durchgeführt werden, da der Prozess der Introspektion und der Bericht sonst Teilnehmer Erfahrung der affektiven Stimuli zu verändern. Natürlich leidet Retrospektive Bericht aus dem Gedächtnis Störungen und Abbau. Psychophysiologen messen oft Emotionen beeinflussen während einer Manipulation, die Präsentation der eindrucksvollen Bilder emotional 10 beinhaltet. Diese Bildbetrachtung Aufgabe ist gut validiert, weniger durch die Mängel der Selbst-Bericht betroffen und hat in vielen wichtigen Erkenntnisse über individuelle Unterschiede in der affektiven Reaktion und ihr Beitrag zur Psychopathologie 11,12 geführt. Jedoch nur breite negativ beeinflussen wird während dieser Bildbetrachtung Aufgabe, die nicht für das Studium der deutliche negative Emotionen wie Angst und Furcht nicht zulässt gemessen which kann mit der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe gemessen werden. Affektive Neurowissenschaftler häufig messen die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) während Aufgaben, die negative Auswirkungen auf entlocken, aber diese Ansätze können zu teuer für viele Forscher sein. Darüber hinaus werden die räumlichen und zeitlichen Auflösungen von fMRI Methoden derzeit begrenzt, so dass es schwierig für fMRI, um die neurologischen Strukturen angenommen, dass mit der Angst gegenüber anderen Emotionen in Verbindung gebracht werden zu entwirren. Noch wichtiger ist, eine gut definierte fMRI-Index von jeder Art von negativen Affekt muss noch erarbeitet werden. Translationale Forschung mit Tieren mit der Schreckreaktion Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe wird nach der Grundlagenforschung mit Tieren, die das erste Beispiel für die Präzision erforderlich, um Angst vor Angst entwirren vorgesehen modelliert. Neurowissenschaftler haben sorgfältig kontrollierten Studien mit Nagetieren Läsion verwendet, um Angst und Furcht zu modellieren mit unterschiedlichen Reaktionen zu unsicher und certain cued Bedrohung durch elektrischen Schlag. Diese Arbeit hat wichtige Unterschiede in der Angstreaktionen auf geringe Wahrscheinlichkeit, klar definiert, distal oder anderweitig unsicheren Schlag gegen Angst bezogene Antworten auf sehr wahrscheinlich, klar definiert sind, unmittelbar bevorsteht bestimmten Schlag 13 erläutert. Unsicher Bedrohungen hervorrufen Einfrieren und hyper Wachsamkeit bei Tieren, während bestimmte Bedrohungen aktiv zu entlocken Vermeidung, defensive Angriff oder beide 14. Unmittelbar bevorsteht, bestimmte Bedrohungen Aufmerksamkeit auf die Bedrohung selbst, während distal, zeitlich ungewiss Bedrohungen zu ermutigen, die gesamte Umgebung 15 verteilt Aufmerksamkeit - 17. Reaktion auf Bedrohungen zeitlich ungewiss scheint aufrechterhalten werden, während Reaktion auf bestimmte Bedrohungen ist phasischen und auf die Bedrohung 13 zeit gesperrt. In einer verwandten Arbeit, haben Studien gezeigt, dass Läsion Reaktion auf Bedrohungen unsicher gezeigt werden selektiv durch Corticotropin-Releasing-Faktor-und Noradrenalin-Wege durch die seitliche vermitteltAbteilungen der zentralen Kern der Amygdala und dem Bett Kern der Stria terminalis 18. Ein Großteil dieser Arbeit verwendet Potenzierung der akustischen Schreckreaktion als primäre Maßnahme abhängig 13, die die gleiche abhängig Maßnahme in der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe genutzt wird. Die neurobiologischen Substrate der Schreckreaktion Kreis wurden ausgiebig mit der Entdeckung der klare Verbindungen zu den Hirnstrukturen in den Antworten zu unsicher und bestimmte Bedrohungen 19,20 aktiven sucht. Die Schreckreaktion kann in zahlreichen Arten, die ein leistungsfähiges Werkzeug, um translationale Emotionen Studie bewertet werden. Die Schreckreaktion beim Menschen auftritt reflexartig in Reaktion auf eine plötzliche und intensive auditorischen Reizes. Schreck wird am häufigsten beim Menschen durch die Platzierung der Elektromyographie (EMG)-Elektroden auf dem Orbicularis oculi (Deckelschließ) Muskel des Auges gemessen. Erschrecken bezogenen EMG-Aktivität wird verstärkt, wenn ein Organismus mit einem drohenden stimul vorgestelltUSA wie einem bevorstehenden elektrischen Schlag relativ zu nicht-bedrohlichen Reizen 19. Die No-Schock, Vorhersehbare-Schock, Unberechenbar-Schock (NPU) Aufgabe und Bedrohung Unsicherheit Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe wurde von Grillon und Kollegen inspiriert, als diese Forscher führte die Verwendung von Schreck Potenzierung, um Angst und Furcht in den Menschen mit der No-Schock, Vorhersehbare-Schock, Unberechenbar-Schock (NPU) Aufgabe 21 zu studieren. In den vorhersehbaren Zustand der NPU Aufgabe, Stöße sind zu 100 Prozent Cue-kontingent und treten mit einer einheitlichen, bekannten Zeit (Ende des kurzen Cue Präsentation). In der unberechenbaren Zustand der NPU Aufgabe, Stöße sind vollständig unvorhersehbar. Patienten mit posttraumatischen Stress und Panikstörungen aufweisen selektiv Schreck Potenzierung während unvorhersehbar, aber nicht vorhersehbar Schock in der NPU Aufgabe 22,23 erhöht. In anderen Arbeiten, Medikamente verschrieben, um eine größere Wirkung auf Schreck potentiati behandeln Angst habenwährend unvorhersehbaren Schock, als während vorhersehbar Schock in der NPU Aufgabe 24. In der Forschung über die angstlösende Wirkung von Alkohol, Moberg und Curtin 4 verwendet die NPU Aufgabe zu zeigen, dass eine moderate Dosis Alkohol reduziert selektiv erschrecken Potenzierung bei Androhung von unvorhersehbar, aber nicht vorhersehbar Schock. Unsicherheit ist vielfältig und Erschütterungen in der unberechenbaren Zustand der NPU Aufgabe sind unsicher in Bezug auf beide, wenn sie auftreten (Wahrscheinlichkeit Unsicherheit), und wenn sie auftreten (zeitliche Unsicherheit). Viele Theorien besagen, dass die WHEN Dimension der Unsicherheit ist entscheidend bei der Herstellung von Angst 19. Allerdings sind die Daten von Curtin et al. 5 schlägt einen gemeinsamen Mechanismus für die Auslösung von Angst über verschiedene Arten von Unsicherheit. Die hier beschriebene Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe manipuliert Unsicherheit über, ob ein Schock auftreten wird, während alle anderen Dimensionen der Unsicherheit konstant gehalten und damit verdeutlicht,Welcher Aspekt der Unsicherheit ist für die Effekte der Aufgabe präsentiert verantwortlich. Aufgaben, die Schreck Potenzierung zu cued Bedrohung zu verwenden sind flexibel und können auch durch affektive Wissenschaftler modifiziert, um die Unsicherheit darüber, wo die Erschütterungen gehen zu treten und 25, wie schlecht sie sein 7,26 manipulieren. Von all diesen Aufgaben ist der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe eines der am einfachsten auf Grund der Fokussierung auf eine Dimension der Unsicherheit und die meisten einfach zu implementieren interpretieren durch ihre Aufnahme von nur zwei Bedrohung Unsicherheit Varianten (geringe Wahrscheinlichkeit und hohen Wahrscheinlichkeit Schock). Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe In der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe ist der Teilnehmer ca. 1,5 m von einer Kathodenstrahlröhre (CRT) Monitor sitzt. Bedrohung Signale werden auf dem Monitor für jeweils 5 sec mit einer variablen Dauer ITI (Bereich = 15-20 sec) angezeigt. Bedrohung Hinweise werden in Gruppen von zwei Schock Bedrohung Bedingungen und eine nicht-Threat-Bedingung (siehe geteilt <strong&gt; Abbildung 1). In beiden Bedrohung Bedingungen Schocks von 200 ms Dauer werden auf 4,5 sec in Stimmung Präsentationszeiten, um die Finger des Teilnehmers geliefert. In der 100% Bedrohungswahrscheinlichkeit Zustand werden Stöße während der Präsentation der einzelnen Cue geliefert. In 20% Bedrohungswahrscheinlichkeit Zustand werden Stöße während der Präsentation von 1 aus jeden 5 Hinweise geliefert. Der Teilnehmer sieht zwei Sätze (15 Cues insgesamt) jedes Bedrohungswahrscheinlichkeit Zustand. Der Teilnehmer sieht auch zwei neutrale Sätze von Cues, die keine Bedrohung signalisieren (no-Bedrohung Cues, 15 Cues insgesamt). Text auf dem Monitor informiert den Teilnehmer über die nächste Gruppe der Aktivität. Ein Etikett für die Menge der Aktivität während der gesamten Menge in der oberen linken Ecke des Bildschirms angezeigt. Unterschiedliche Farb Hinweise werden für jede Bedingung verwendet werden, um das Bewusstsein eines jeden Satzes für die Teilnehmer zu erleichtern. Der gesamten Aufgabe stellt die Stimuluspräsentation Programm den Teilnehmer mit akustischen Schocksonden in Form von 50 ms-Bursts von 102 dB weißes Rauschenmit nahezu sofortiges Anstiegszeit über Kopfhörer geliefert. Akustischen Schreck Sonden werden bei 4 sec in die Vorlage einer Teilmenge der Signale geliefert. Weitere Sonden werden bei 13 sec und 15 sec nach Cue-Offset in den ITIs die Berechenbarkeit der Sonden zu verringern geliefert. Vor jeder Präsentation von visuellen Reizen, beginnt die Aufgabe mit der Lieferung von 3 akustischen Schreck Sonden, um die Schreckreaktion unmittelbar vor Hauptaufgabe Mess gewöhnen. Forscher Gleichgewicht der seriellen Position der akustischen Schreck Sonden über Bedingungen innerhalb der Subjekte, um für Gewöhnung und Sensibilisierung Effekte 27,28 steuern. Ein Beispiel für eine vollständig ausgeglichen Reihe von Studien für die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe sehen Supplementary Material. Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe verwendet wurde, um diese geringe Wahrscheinlichkeit nachweisen (unsicher) Schock allein ausreicht, um Angst auszulösen und lassen Beurteilung der angstlösenden Wirkung von Alkohol <sup&gt; 6. Vorläufige Untersuchungen mit abhängigen Cannabiskonsumenten schlägt der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe kann auch verwendet werden, um die Auswirkungen von Drogen-Entzug 29 zu bewerten. Somit stellt die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe ein einfach durchzuführendes Alternative zu teurer und weniger präzise Methoden zur objektiven Messung der deutliche negative emotionale Zustände (zB Angst und Furcht) für die Erforschung von Psychopathologie, Substanzgebrauch / Missbrauch, und breite affektive Wissenschaft.

<table><tbody><tr><td>Amplifier</td><td>Numerous options</td><td></td><td>See Curtin, Lorenzo, and Allen (2007) for a list of vendors.</td></tr><tr><td>Small Ag/AgCl EMG Sensors</td><td><a href="http://www.discountdisposables.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Discount Disposables</a></td><td>TDE-023-Y-ZZ-S</td><td>4 mm, and 48 in lead length</td></tr><tr><td>Large Ag/AgCl EMG sensor</td><td><a href="http://www.discountdisposables.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Discount Disposables</a></td><td>TDE-022-Y-ZZ-S</td><td>8 mm, and 48 in lead length</td></tr><tr><td>Small electrode collars</td><td><a href="http://www.discountdisposables.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Discount Disposables</a></td><td>TD-23</td><td>5 mm</td></tr><tr><td>Large electrode collars</td><td><a href="http://www.discountdisposables.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Discount Disposables</a></td><td>TD-22</td><td>8 mm</td></tr><tr><td>Shock box</td><td>Custom</td><td>Custom</td><td>See supplemental material for a circuit diagram for the custom shock box used by the Curtin laboratory. An example of a commerical shock box can be found at: &lt;a href=&quot;http://www.psychlab.com/stim_SHK_shockers.html&quot;&gt;http://www.psychlab.com/stim_SHK_shockers.html&lt;/a&gt;.</td></tr><tr><td>Alcohol pads</td><td><a href="http://www.fishersci.com/ecomm/servlet/home?storeId=10652" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Fisher Scientific</a></td><td>06-669-72</td><td></td></tr><tr><td>Exfoliant gel</td><td><a href="http://www.weaverandcompany.com/index.html" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Weaver and Company</a></td><td>NuPrep</td><td></td></tr><tr><td>Conductive Gel</td><td><a href="http://www.electro-cap.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Electro-Cap International</a></td><td>ECA E9</td><td></td></tr><tr><td>Gauze pads</td><td><a href="http://www.neuroscan.com/supplies.cfm" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Neuromedical Supplies</a></td><td>95000025</td><td></td></tr><tr><td>Blunt Needle</td><td><a href="http://www.electro-cap.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Electro-Cap International</a></td><td>E8B</td><td></td></tr><tr><td>Medical tape</td><td><a href="http://www.neuroscan.com/supplies.cfm" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Neuromedical Supplies</a></td><td>95000032</td><td></td></tr><tr><td>Electrode Sterilizing Solution</td><td><a href="http://www.buyemp.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Emergency Medical Products:</a></td><td>MX-2800</td><td>Gloves should be warn when handling metricide.</td></tr><tr><td>Headphones</td><td><a href="http://en-us.sennheiser.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Sennheiser</a></td><td>4974</td><td>Head phones should be capable of repeatedly delivering startle probe&amp;rsquo;s at the level chosen by experimenters (&lt;em&gt;e.g.&lt;/em&gt;102 dB).</td></tr><tr><td>Participant monitoring camera</td><td><a href="http://www.polaris.com/en-us/home.aspx" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> PolarisUSA</a></td><td>BC-660B</td><td>Infrared capable camera so participant can be monitored while lights are off in experiment room.</td></tr><tr><td>Infrared panel</td><td>PolarisUSA</td><td>IR-TILE</td><td>http://www.polaris.com/en-us/home.aspx</td></tr><tr><td>Video monitor for participant monitoring</td><td><a href="http://www.marshall-usa.com/IVS/monitors/M-Pro_CCTV_19.html" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Marshall Electronics</a></td><td>M-Pro CCTV 19</td><td></td></tr><tr><td>Stimulus Computer</td><td><a href="http://www.dell.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Dell</a></td><td>Dell Optiplex3010</td><td>Most modern computers appropriate</td></tr><tr><td>Sound card (Stimulus computer)</td><td><a href="http://us.store.creative.com/Creative-Sound-Blaster-XFi-Titanium-HD/M/B0041OUA38.htm" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Creative</a></td><td>70SB127000002</td><td>The sound card delivers the startle probes. An example of a stand alone noise generator can be found at: &lt;a href=&quot;http://www.psychlab.com/stim_TG_WN_sound.html#&quot;&gt;http://www.psychlab.com/stim_TG_WN_sound.html#&lt;/a&gt;.</td></tr><tr><td>I/O card (Stimulus computer)</td><td><a href="http://www.mccdaq.com/pci-data-acquisition/PCI-DIO24.aspx" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Measurement Computing</a></td><td>PCI-DIO24</td><td>I/O card allows control of shock box and communication of event markers (&lt;em&gt;e.g.&lt;/em&gt; for startle probe occurrence) to data collection computer.</td></tr><tr><td>Stimulus control software</td><td><a href="http://www.psychtoolbox.org/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Psychtoolbox</a></td><td></td><td>Open source (free) toolbox based in Matlab.</td></tr><tr><td>Computational platform for stimulus control and data reduction</td><td><a href="http://www.mathworks.com/products/matlab/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> MathWorks</a></td><td></td><td>Required to use Psychtoolbox and EEGLAB (below).</td></tr><tr><td>Data collection computer</td><td><a href="http://www.dell.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Dell</a></td><td>Dell Optiplex3010</td><td>Most modern computers are appropriate</td></tr><tr><td>Psychophysiology acquisition software</td><td>Numerous options</td><td></td><td>See Curtin, Lorenzo, and Allen (2007) for a list of vendors.</td></tr><tr><td>Stimulus Monitor</td><td><a href="http://us.acer.com/ac/en/US/content/group/monitors" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Acer</a></td><td>Acer AL1916W</td><td></td></tr><tr><td>Data Collection Monitor</td><td><a href="http://us.acer.com/ac/en/US/content/group/monitors" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Acer</a></td><td>Acer AL1916W</td><td></td></tr><tr><td>Participant CRT monitor</td><td><a href="http://www.viewsonic.com/us/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> ViewSonic</a></td><td>P810</td><td></td></tr><tr><td>Data processing software</td><td><a href="http://sccn.ucsd.edu/eeglab/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> EEGLAB</a></td><td></td><td>Open source (free) software package based in Matlab.</td></tr></tbody></table>

using the threat probability task to assess anxiety and fear during uncertain and certain threat

Angst vor bestimmten Bedrohung und Angst zu unsicher Bedrohung unterscheiden sich Gefühle mit einzigartigen Verhaltens, kognitive Aufmerksamkeits und neuroanatomische Komponenten. Sowohl Angst und Furcht kann im Labor durch die Messung der Potenzierung der Schreckreaktion untersucht werden. Der Schreckreflex ist ein Schutzreflex, der potenziert wird, wenn ein Organismus ist bedroht und die Notwendigkeit, für die Verteidigung ist hoch. Die Schreckreaktion wird über Elektromyographie (EMG) in der Augenringmuskel durch kurze, intensiv, platzt der akustischen Rauschen (dh &quot;Schreck Sonden&quot;) hervorgerufen bewertet. Schreck Potenzierung ist als die Zunahme der Schreckreaktion Größenordnung während der Präsentation von Sätzen von visuellen Bedrohung Hinweise, die Lieferung von leichten elektrischen Schlag in Bezug auf Gruppen von aufeinander abgestimmt Hinweise, dass das Fehlen von Schock (keine Bedrohung-Cues) Signal Signal berechnet. In der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe ist die Angst über Schreck Potenzierung zu hoher Wahrscheinlichkeit (100% cue-bedingten Schock gemessen; certaiunsicher) Bedrohung Cues, n) Bedrohung Hinweise wohingegen Angst wird über Schreck Potenzierung zu geringen Wahrscheinlichkeit (20% cue-bedingten Schock gemessen. Messung der Schreck Potenzierung während der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe stellt eine objektive und einfach implementiert Alternative zu Beurteilung der negativen Auswirkungen auf über Selbstbericht oder anderen Methoden (zB Neuroimaging), die ungeeignet oder unpraktisch für einige Forscher sein kann. Schreck Potenzierung rigoros sowohl bei Tieren untersucht worden (zB., Nagetiere, nicht-menschliche Primaten) und Menschen, die die Tier-zu-Mensch-translationale Forschung erleichtert. Schreck Potenzierung während bestimmter und ungewissen Bedrohung ein objektives Maß der negativen affektiven und verschiedene emotionale Zustände (Furcht, Angst), um in der Forschung über Psychopathologie, Substanzgebrauch / Missbrauch und breit in affektive Wissenschaft zu verwenden. Als solche hat sie ausgiebig durch klinische Wissenschaftler interessieren sich für die Psychopathologie Ätiologie und durch affektive Wissenschaftler interessieren sich für indivi verwendetDual Unterschiede in der Emotion.

Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe führt zu robusten Schreck Potenzierung sowohl bei 100% (bestimmte) Wahrscheinlichkeit und 20% (unsicher) Wahrscheinlichkeit Bedrohung Cues (siehe Abbildung 6B). Vorherige Ergebnisse mit dieser Aufgabe zeigen Schreck Potenzierung während der unsicheren (20%) Bedrohung Zustand deutlich über Schreck Potenzierung während hoher Wahrscheinlichkeit (100%) (bestimmte) Bedrohung Zustand erhöht werden. Akute Gabe eines moderaten tut von Alkohol (Zielblutalkoholkonzent...

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

Potentiation of the startle reflex is measured via electromyography of the orbicularis oculi muscle during low (uncertain) and high (certain) probability electric shock threat in the Threat Probability Task. This provides an objective measure of distinct negative emotional states (fear/anxiety) for research on psychopathology, substance use/abuse, and broad affective science.

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 ...

using-threat-probability-task-to-assess-anxiety-fear-during-uncertain

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Behavior

15.1K Aufrufe.  University of Wisconsin-Madison. Potentiation of the startle reflex is measured via electromyography of the orbicularis oculi muscle during low (uncertain) and high (certain) probability electric shock threat in the Threat Probability Task. This provides an objective measure of distinct negative emotional states (fear/anxiety) for research on psychopathology, substance use/abuse, and broad affective science. 

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

Disrupting Reconsolidation of Fear Memory in Humans by a Noradrenergic &#946;-Blocker

The basic design used in our human fear-conditioning studies on disrupting reconsolidation includes testing over different phases across three consecutive days. On day 1 - the fear acquisition phase, healthy participants are exposed to a series of picture presentations. One picture stimulus (CS1+) is repeatedly paired with an aversive electric stimulus (US), resulting in the acquisition of a fear association, whereas another picture stimulus (CS2-) is never followed by an US. On day 2 - the memory reactivation phase, the participants are re-exposed to the conditioned stimulus without the US (CS1-), which typically triggers a conditioned fear response. After the memory reactivation we administer an oral dose of 40 mg of propranolol HCl, a &#946;-adrenergic receptor antagonist that indirectly targets the protein synthesis required for reconsolidation by inhibiting the noradrenaline-stimulated CREB phosphorylation. On day 3 - the test phase, the participants are again exposed to the unreinforced conditioned stimuli (CS1- and CS2-) in order to measure the fear-reducing effect of the manipulation. This retention test is followed by an extinction procedure and the presentation of situational triggers to test for the return of fear. Potentiation of the eye blink startle reflex is measured as an index for conditioned fear responding. Declarative knowledge of the fear association is measured through online US expectancy ratings during each CS presentation. In contrast to extinction learning, disrupting reconsolidation targets the original fear memory thereby preventing the return of fear. Although the clinical applications are still in their infancy, disrupting reconsolidation of fear memory seems to be a promising new technique with the prospect to persistently dampen the expression of fear memory in patients suffering from anxiety disorders and other psychiatric disorders.

Disrupting reconsolidation is a promising approach to dampen the behavioral expression of fear memory in patients with anxiety disorders or posttraumatic stress disorder. In a series of human fear conditioning studies we showed that disrupting reconsolidation by the noradrenergic &#946;-blocker propranolol is very effective in erasing conditioned fear responding.

Die Unterbrechung Rückverfestigung der Angst Gedächtnis beim Menschen durch eine Noradrenerge β-Blocker

The basic design used in our human fear-conditioning studies on disrupting reconsolidation includes testing over different phases across three consecutive ...

Forschung

Verhalten

Measuring Attentional Biases for Threat in Children and Adults

Investigators have long been interested in the human propensity for the rapid detection of threatening stimuli. However, until recently, research in this domain has focused almost exclusively on adult participants, completely ignoring the topic of threat detection over the course of development. One of the biggest reasons for the lack of developmental work in this area is likely the absence of a reliable paradigm that can measure perceptual biases for threat in children. To address this issue, we recently designed a modified visual search paradigm similar to the standard adult paradigm that is appropriate for studying threat detection in preschool-aged participants. Here we describe this new procedure. In the general paradigm, we present participants with matrices of color photographs, and ask them to find and touch a target on the screen. Latency to touch the target is recorded. Using a touch-screen monitor makes the procedure simple and easy, allowing us to collect data in participants ranging from 3 years of age to adults. Thus far, the paradigm has consistently shown that both adults and children detect threatening stimuli (e.g., snakes, spiders, angry/fearful faces) more quickly than neutral stimuli (e.g., flowers, mushrooms, happy/neutral faces). Altogether, this procedure provides an important new tool for researchers interested in studying the development of attentional biases for threat.

Here we describe a touch-screen visual search paradigm that can be used to study threat detection across the lifespan. The paradigm has already been used in various studies demonstrating that both children and adults detect threatening stimuli like snakes, spiders, and angry faces faster than non-threatening stimuli.

Messaufmerksamkeits Verzerrungen für die Bedrohungs bei Kindern und Erwachsenen

Investigators have long been interested in the human propensity for the rapid detection of threatening stimuli. However, until recently, research in this ...

Quantifying Cognitive Decrements Caused by Cranial Radiotherapy

With the exception of survival, cognitive impairment stemming from the clinical management of cancer is a major factor dictating therapeutic outcome. For many patients afflicted with CNS and non-CNS malignancies, radiotherapy and chemotherapy offer the best options for disease control. These treatments however come at a cost, and nearly all cancer survivors (~11 million in the US alone as of 2006) incur some risk for developing cognitive dysfunction, with the most severe cases found in patients subjected to cranial radiotherapy (~200,000/yr) for the control of primary and metastatic brain tumors1. Particularly problematic are pediatric cases, whose long-term survival plagued with marked cognitive decrements results in significant socioeconomic burdens2. To date, there are still no satisfactory solutions to this significant clinical problem.
We have addressed this serious health concern using transplanted stem cells to combat radiation-induced cognitive decline in athymic rats subjected to cranial irradiation3. Details of the stereotaxic irradiation and the in vitro culturing and transplantation of human neural stem cells (hNSCs) can be found in our companion paper (Acharya et al., JoVE reference). Following irradiation and transplantation surgery, rats are then assessed for changes in cognition, grafted cell survival and expression of differentiation-specific markers 1 and 4-months after irradiation. To critically evaluate the success or failure of any potential intervention designed to ameliorate radiation-induced cognitive sequelae, a rigorous series of quantitative cognitive tasks must be performed. To accomplish this, we subject our animals to a suite of cognitive testing paradigms including novel place recognition, water maze, elevated plus maze and fear conditioning, in order to quantify hippocampal and non-hippocampal learning and memory. We have demonstrated the utility of these tests for quantifying specific types of cognitive decrements in irradiated animals, and used them to show that animals engrafted with hNSCs exhibit significant improvements in cognitive function3.
The cognitive benefits derived from engrafted human stem cells suggest that similar strategies may one day provide much needed clinical recourse to cancer survivors suffering from impaired cognition. Accordingly, we have provided written and visual documentation of the critical steps used in our cognitive testing paradigms to facilitate the translation of our promising results into the clinic.

Cognitive impairment resulting from the radiotherapeutic management of brain tumors represents a clinically intractable condition that adversely impacts quality of life. The capability to critically evaluate potential interventions for ameliorating radiation-induced cognitive decrements ultimately depends on the capability to undertake rigorous quantitative assessments of cognition.

Quantifizierung Kognitive Dekrementiert von Cranial Strahlentherapie verursachten Schäden

With the exception of survival, cognitive impairment stemming from the clinical management of cancer is a major factor dictating therapeutic outcome. For ...

Medizin

Experimental Research Examining How People Can Cope with Uncertainty Through Soft Haptic Sensations

Human beings are constantly surrounded by uncertainty and change. The question arises how people cope with such uncertainty. To date, most research has focused on the cognitive strategies people adopt to deal with uncertainty. However, especially when uncertainty is due to unpredictable societal events (e.g., economical crises, political revolutions, terrorism threats) of which one is unable to judge the impact on one&#8217;s future live, cognitive strategies (like seeking additional information) is likely to fail to combat uncertainty. Instead, the current paper discusses a method demonstrating that people might deal with uncertainty experientially through soft haptic sensations. More specifically, because touching something soft creates a feeling of comfort and security, people prefer objects with softer as compared to harder properties when feeling uncertain. Seeking for softness is a highly efficient and effective tool to deal with uncertainty as our hands are available at all times. This protocol describes a set of methods demonstrating 1) how environmental (un)certainty can be situationally activated with an experiential priming procedure, 2) that the quality of the softness experience (what type of softness and how it is experienced) matters and 3) how uncertainty can be reduced using different methods.

To date research has focused on cognitive strategies people adopt to cope with uncertainty. This research examines instead an experiential way of dealing with uncertainty and introduces a set of experimental methods showing how the experience of haptic softness can serve as a tool to deal with uncertainty.

Experimental Research Untersuchen, wie Menschen mit Unsicherheit durch weiche Haptik Sensations Cope

Human beings are constantly surrounded by uncertainty and change. The question arises how people cope with such uncertainty. To date, most research has ...

Investigating the Neural Mechanisms of Aware and Unaware Fear Memory with fMRI

Pavlovian fear conditioning is often used in combination with functional magnetic resonance imaging (fMRI) in humans to investigate the neural substrates of associative learning 1-5. In these studies, it is important to provide behavioral evidence of conditioning to verify that differences in brain activity are learning-related and correlated with human behavior. 
Fear conditioning studies often monitor autonomic responses (e.g. skin conductance response; SCR) as an index of learning and memory 6-8. In addition, other behavioral measures can provide valuable information about the learning process and/or other cognitive functions that influence conditioning. For example, the impact unconditioned stimulus (UCS) expectancies have on the expression of the conditioned response (CR) and unconditioned response (UCR) has been a topic of interest in several recent studies 9-14. SCR and UCS expectancy measures have recently been used in conjunction with fMRI to investigate the neural substrates of aware and unaware fear learning and memory processes 15. Although these cognitive processes can be evaluated to some degree following the conditioning session, post-conditioning assessments cannot measure expectations on a trial-to-trial basis and are susceptible to interference and forgetting, as well as other factors that may distort results 16,17 .
Monitoring autonomic and behavioral responses simultaneously with fMRI provides a mechanism by which the neural substrates that mediate complex relationships between cognitive processes and behavioral/autonomic responses can be assessed. However, monitoring autonomic and behavioral responses in the MRI environment poses a number of practical problems. Specifically, 1) standard behavioral and physiological monitoring equipment is constructed of ferrous material that cannot be safely used near the MRI scanner, 2) when this equipment is placed outside of the MRI scanning chamber, the cables projecting to the subject can carry RF noise that produces artifacts in brain images, 3) artifacts can be produced within the skin conductance signal by switching gradients during scanning, 4) the fMRI signal produced by the motor demands of behavioral responses may need to be distinguished from activity related to the cognitive processes of interest. Each of these issues can be resolved with modifications to the setup of physiological monitoring equipment and additional data analysis procedures. Here we present a methodology to simultaneously monitor autonomic and behavioral responses during fMRI, and demonstrate the use of these methods to investigate aware and unaware memory processes during fear conditioning.

A methodology to investigate the neural mechanisms that support aware and unaware memory processes during fear conditioning is described. This method monitors blood oxygen level dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging, skin conductance response, and unconditioned stimulus expectancy during Pavlovian fear conditioning to assess the neural correlates of distinct memory processes.

Die Erforschung der neuronalen Mechanismen der Aware und Unkenntnis Angst Speicher mit fMRI

Pavlovian fear conditioning is often used in combination with functional magnetic resonance imaging (fMRI) in humans to investigate the neural substrates ...

Neurowissenschaften

Reducing State Anxiety Using Working Memory Maintenance

The purpose of this protocol is to explain how to examine the relationship between working memory processes and anxiety by combining the Sternberg Working Memory (WM) and the threat of shock paradigms. In the Sternberg WM paradigm, subjects are required to maintain a series of letters in the WM for a brief interval and respond by identifying whether the position of a given letter in the series matches a numerical prompt. In the threat of shock paradigm, subjects are exposed to alternating blocks where they are either at risk of receiving unpredictable presentations of a mild electric shock or are safe from the shock. Anxiety is probed throughout the safe and threat blocks using the acoustic startle reflex, which is potentiated under threat (Anxiety-Potentiated Startle (APS)). By conducting the Sternberg WM paradigm during the threat of shock and probing the startle response during either the WM maintenance interval or the intertrial interval, it is possible to determine the effect of WM maintenance on APS.

This protocol demonstrates how to measure anxiety-potentiated startle during the Sternberg Working Memory paradigm.

Verringerung der staatlichen Angst mit Arbeitsspeicher Wartung

The purpose of this protocol is to explain how to examine the relationship between working memory processes and anxiety by combining the Sternberg Working ...

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

Fear behaviors are important for survival, but disproportionately high levels of fear can increase the vulnerability for developing psychiatric disorders such as post-traumatic stress disorder (PTSD). To understand the biological mechanisms of fear dysregulation in PTSD, it is important to start with a valid animal model of the disorder. This protocol describes the methodology required to conduct stress-enhanced fear learning (SEFL) experiments, a preclinical model of PTSD, in both rats and mice. SEFL was developed to recapitulate critical aspects of PTSD, including long-term sensitization of fear learning caused by an acute stressor. SEFL uses aspects of Pavlovian fear conditioning but produces a distinct and robust sensitized fear response far greater than normal conditional fear responses. The trauma procedure involves placing a rodent in a conditioning chamber and administering 15 unsignaled shocks randomly distributed over 90 minutes (for rat experiments; for mouse experiments, 10 unsignaled shocks randomly distributed over 60 minutes are used). On day 2, rodents are placed in a novel conditioning context where they receive a single shock; then, on day 3 they are placed back in the same context as on day 2 and tested for changes in freezing levels. Rodents that previously received the trauma display enhanced levels of freezing on the test day compared to those that received no shocks on the first day. Thus, with this model, a single highly stressful experience (the trauma) produces extreme fear of the stimuli associated with the traumatic event.

Here we describe the detailed methodology required to conduct stress-enhanced fear learning (SEFL) experiments, a preclinical model of post-traumatic stress disorder, in both rats and mice. The model utilizes aspects of Pavlovian fear conditioning and freezing as an index of enhanced fear in rodents.

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 ...

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

Fear- and anxiety-related behaviors significantly contribute to an organism&#8217;s survival. However, exaggerated defensive responses to perceived threat are characteristic of various anxiety disorders, which are the most prevalent form of mental illness in the United States. Discovering the neurobiological mechanisms responsible for defensive behaviors will aid in the development of novel therapeutic interventions. Pavlovian fear conditioning is a widely used laboratory paradigm to study fear-related learning and memory. A major limitation of traditional Pavlovian fear conditioning paradigms is that freezing is the only defensive behavior monitored. We recently developed a modified Pavlovian fear conditioning paradigm that allows us to study both conditioned freezing and flight (also known as escape) behavior within individual subjects. This model employs higher intensity footshocks and a greater number of pairings between the conditioned stimulus and unconditioned stimulus. Additionally, this conditioned flight paradigm utilizes serial presentation of pure tone and white noise auditory stimuli as the conditioned stimulus. Following conditioning in this paradigm, mice exhibit freezing behavior in response to the tone stimulus, and flight responses during the white noise. This conditioning model can be applied to the study of rapid and flexible transitions between behavioral responses necessary for survival.

Defensive behavioral responses are contingent upon threat intensity, proximity, and context of exposure. Based on these factors, we developed a classical conditioning paradigm that elicits clear transitions between conditioned freezing and flight behavior within individual subjects. This model is crucial for the understanding the pathologies involved in anxiety, panic, and post-traumatic stress disorders.

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 ...

An Inescapable Cat Odor Exposure Protocol for Studying Innate and Contextual Threat Conditioning in Rats

Animals respond to threatening situations by exhibiting a number of defensive behaviors, including avoidance, freezing, and risk assessment. An animal model with an ethological approach offers a deeper insight into the biological mechanisms underlying threat responses. This paper describes a methodology to measure defensive behaviors toward both innate and learned aversive stimuli in rats. Animals were individually exposed to predator odor in an inescapable chamber to elicit a measurable, sustained, defensive state. The experimental design involved placing a rat in a familiar chamber for 10 min followed by exposure to cat odor for another 10 min in the same context. The next day, the rats were re-exposed for 10 min to the same context chamber where cat odor exposure occurred. Sessions were video-recorded and defensive behaviors were assessed on both days. 
The behavioral test was coupled with reversible functional inactivation and c-Fos immunohistochemistry techniques to determine the role of the interoceptive cortex in threat responses. Rats exposed to cat odor on the first day and re-exposed to the context chamber on the second day displayed higher levels of defensive behaviors, and that cat odor elicited a robust increase in the neural activity of the interoceptive cortex. Moreover, muscimol inactivation of the interoceptive cortex reduced the expression of defensive behaviors in response to cat odor and impaired contextual threat memory. These results show that this behavioral assay is a useful tool for studying neural mechanisms of defensive behaviors and may offer insight into mechanisms that mediate fear in humans and its related disorders.

Cat skin/fur odor exposure provides a reliable method to investigate neural circuits and mechanisms of defensive responses in rodents and may offer insight into mechanisms that mediate fear in humans. Here, we describe a protocol for investigating the role of the interoceptive cortex in threat responses in rats.

Animals respond to threatening situations by exhibiting a number of defensive behaviors, including avoidance, freezing, and risk assessment. An animal ...

Bedrohungssicherheitstest für Stressanfälligkeit oder Resilienz in Mausmodellen

Social Threat-Safety Test Uncovers Psychosocial Stress-Related Phenotypes

Social stress is a major cause of the development of mental disorders. To enhance the translational value of preclinical studies, social stress experience and its behavioral impact on mice should be comparable to humans. Chronic social defeat (CSD) utilizes a type of social stress involving physical attacks and sensory threats to induce mental dysfunctions resembling human affective disorders. To strengthen the psychosocial component of CSD, a 10-day CSD protocol was applied in which daily physical attacks are standardized to three 10 s episodes followed by a 24 h sensory phase. After the 10th sensory phase, the CSD protocol is followed by a refined behavioral assay called the social threat-safety test (STST). Post-stress behavioral assays need to determine how and to what extent the social stressor has influenced behavior. The STST allows chronically socially defeated male mice to interact with 2 novel male individuals (social targets): one social target from the attacking strain encountered during the CSD days and the other from a novel strain. Both are presented simultaneously in different compartments of a three-chambered test arena. The test enables a simultaneous assessment of social avoidance development to measure successful aversive conditioned learning and social threat-safety discrimination ability. The development of social avoidance towards both strains reflects a generalized aversive response and thus, a measurement of stress susceptibility. Meanwhile, the development of social avoidance towards only the attacking strain reflects threat-safety discrimination and thus, a measurement of stress resilience. Finally, the absence of social avoidance towards the attacking strain reflects impaired aversive conditioned learning. The protocol aims to refine the currently used mouse models of stress susceptibility/resilience by including translational criteria, specifically threat-safety discrimination and aversive response generalization, to categorize a single group of chronically socially defeated animals into resilient and susceptible subgroups, eventually advancing future translational approaches.

Autor im Rampenlicht: Enthüllung der Mechanismen der Stressresilienz - Bedeutende Erkenntnisse, Fortschritte und zukünftige Forschung

The social threat-safety test allows a simultaneous assessment of social avoidance development as a measurement of aversive conditioned learning and social threat-safety discrimination ability, both utilized to identify stress-susceptible and stress-resilient individuals within a single group of chronically socially defeated male mice.

Sozialer Bedrohungs-Sicherheits-Test deckt psychosoziale Stress-bedingte Phänotypen auf

Social stress is a major cause of the development of mental disorders. To enhance the translational value of preclinical studies, social stress experience ...