Name: vagus nerve stimulation as a tool to induce plasticity in pathways relevant for extinction learning
Uploaded: 2015-08-21T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 2 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning at JoVE.com

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

Bu protokol açıklanan tüm işlemler Laboratuvar Hayvanları Bakım ve Kullanımı için NIH Kılavuzu&#39;na uygun olarak yürütülür ve bunlar Dallas, Texas Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından kabul edildi. VNS Manşet 1. İnşaat <ol><li> 22 ½ G iğne keskin ucunu testere ile bir sondaj aracı oluşturun. </li><li> Metal dosya üzerinde düzleştirmek için birkaç kez 22 ½ G iğne artık kör ucu çalıştırın. Dosyaya 45º açıyla iğneyi tutun ve dönerken dosya üzerinde birkaç kez çalıştırın. Bu metal içe ince ve furl hale gelmesine neden olur. DİKKAT: İğnenin kesik ucuna neşter ucu yerleştirin ve metal fora bazı aşağı güçle döndürün. </li><li> Bölüm 1 kalan adımlar için büyütücü dürbün kullanın. </li><li> Bir neşter kullanılarak (10 veya 15 bıçak) boru 4 mm segmentleri kesti. </li><li> Bir yere bir 4 mm segmenti yerleştirinküçük matkap ucu ya da diğer benzer şekilli bir araç. Bu manipüle edilirken yerinde tüp tutmaktır. </li><li> Boru (Şekil 1A) içine 4 delik delin. Delikler 2 mm kare bir 2 mm dört puan yapmak gerekir ve hiçbir kaba kenarları ile temiz olmalıdır. Not: Sondaj aracı (aşama 1.2) 2 ya da 3 delik bilenebilir gerekmektedir. Bu adımla Zorluk nedeniyle yeterince keskin olmayan bir delme aracı neredeyse kesinlikle. </li><li> Iki delik kesim (Şekil 1B) her iki tarafındaki sonunda böylece matkap ucu hala tüp ile delikler arasındaki uzunlamasına boru kesmek için bir neşter kullanabilirsiniz. </li><li> Bir dikiş iğnesi ve dikiş ipliği kullanarak, vagus sinirinin çevresine manşet nihai yerleştirme için arma oluşturmak için deliklerden dikiş geçmektedir. Manşet içindeki iğne ile başlayın ve daha sonra dışarıdan (Şekil 1C) bitişik delikten geri dönmek, deliklerden biri geçirin. Threa Kravatd plastik araya ~ 2 cm, böylece boru ve iplik bir üçgen yapmak. Düğüm sonra ipliğin ~ 8 cm izin ver ve trim. Kesme karşı tarafında delikler için işlemi tekrarlayın. boru şimdi kablolu hazırdır. </li><li> Kelepçeler için teller hazırlayın. <ol><li> 70 mm kesimleri içine platin iridyum tel kesin. </li><li> Takı meşale için en iyi ucu kullanarak, mümkün olduğunca rafine mavi merkezi ile keskin bir alev oluşturmak ve ~ telden plastik kaplama 1 cm şerit için kullanabilirsiniz. Küçük bir topu oluşturmak için tel elimden sonuna kadar alev mavi merkezi uygulayın. Birlikte yedi ipliklerini kaynaştırmak için elimden kısmın çeşitli noktalarına alev mavi merkezi uygulayın. Bu noktalar tel bükülmesine görünecektir. </li><li> Telin zıt ucunda, küçük bir topu oluşturmak için sonuna kadar alev mavi merkezi uygulayın. Bu amaçla üzerinde plastik sıyırma en aza indirin. </li></ol></li><li> Manşet (Şekil 1D) tel. NOT: Stebölüm 1.10 ps büyütücü dürbün altında yapılmalıdır. <ol><li> Bu kesim, yatay çalışan odaklı böylece konuları kullanarak aşağı manşeti bantlayın. Manşet açık çekti ve ardından Konuları aşağı bant böylece sıkı konuları çekin. </li><li> 5. forseps ile hazırlanan tel elimden tarafının balled ucundan tutun ve sağ alt delikten itin. Manşet ortasında telin ucunu bırakarak deliğinden dışarı forseps çekin. </li><li> (Şimdi manşet ortasında) soyulmuş tel balled ucunu yeniden kavramak ve sağ üst delikten itin. Manşet üst tarafındaki manşet ve gevşek içinden tamamen geçti tel bırakarak deliğinden dışarı forseps çekin. </li><li> (Şimdi üst tarafta manşet dışında) elimden tel balled ucunu yeniden kavramak ve içeriden sağ üst delikten geri itin. Telin ters ucunda asılarak testi: Tel yer güvenli olana kadar yapmaya devam. NOT:Bu işlem sırasında, tel sıyrılmış / yalıtılmış bölümleri ayırt etmek için çok önemlidir. sonuçta manşet &#39;çukur&#39; konumlandırılmış tel elimden olmalı, ama (alt ucunda manşet dışında) alt deliklerin altında her şeyi izole edilmelidir. Bu sadece vagus siniri akım verilmesini sağlamaktadır. </li><li> Yalıtılmış yan balled ucundan tutun ve etrafında bir kez döngü, manşet içinden sağ alt delikten itin. </li><li> İki tel tüp, sağ tarafta bir ve sol tarafta bir sabit sonuna kadar böylece manşet sol tarafındaki 1.10.5 - 1.10.2 tekrarlayın adımları. </li><li> Delik yukarı bakacak şekilde yardım eli kolu içine altın iğne yerleştirin. Akı ile boşluğu doldurmak. </li><li> Pin içine tel (şimdi manşet ekli) arasında yalıtılmış ucunu lehimleyin. </li><li> Lehim soğumasını bekleyin ve sonra yeniden eritin. Bu tel ucu ve i arasında iyi bir bağlantı sağlarken,Pimin nside. Gerekirse daha fazla lehim uygulayın. İkinci tel için tekrarlayın. </li><li> Uçları sağa çalışırken, kalıcı bir kalem ile manşet üst işaretleyin. Ayrıca üst kurşun bağlı altın pimini işaretleyin. </li></ol></li></ol> VNS Giriş Site başlık sistemi 2. İnşaat <ol><li> 26 AWG bakır tel 30 mm kesimleri kesin. Her iki ucunda küçük bir bölümünü Strip. </li><li> Gevşek altın işaretçilerine dar ucuna kesti ve altın pin kesik ucuna tel elimden sonuna lehim. İstenen her giriş sitesi için iki telli / pim bileşiklerini oluşturun. Yardım eline bir konektör yerleştirin ve konnektörü (Şekil 2G), iki Flakse dişlerin her bir tel / pim bileşik kablo ucunu lehim. </li><li> Mark Sharpie tellerin biri. Ameliyat sırasında, işaretsiz teline belirgin tel rostral ile implantı yerleştirin. </li></ol> 3. VNS Cerrahisi <ol><li> Vagu işlenmesi için özel cam araçları oluşturmaAmeliyat sırasında s sinir. <ol><li> Uzun konik ucu vardır böylece mikropipet çekmek için borosilikat camını kullanın. Hiçbir pipet çektirmenin varsa, daha uzun bir kenarı oluşturmak için camı kırmak. </li><li> Konik sonuna kadar takı meşale mavi alev uygularken kalın bir bezle pipet olmayan konik ucunu tutun (Yanıkları önlemek için) ve düzgün bir yangına dayanıklı yüzey içine konik / kırık ucunu basın. Bu yüzeye basıldığında cam viraj olacak. Bir kanca veya J şekil oluşana kadar alevi uygulayın. </li></ol></li><li> VNS cerrahi işlemler <ol><li> Toplayın ve tüm araçları sterilize edin. Hijyenik, ısıtmalı cerrahi alan hazırlayın. </li><li> Ketamin / ksilazin (85 mg / kg, 5 mg / kg, ip) ile hayvan anestezisi. Ayak ve / veya kuyruk kısma yanıt olarak hayvanın vocalizations ve geri çekilme-refleksleri izleyerek anestezi düzlemde derinliğini değerlendirin. </li><li> Hayvanın boyun başın üst ve sol tarafını tıraş. Madenci ile hayvanın gözleri koruyunal yağı veya göz merhemi. Traş alanlara gazlı bez ile alkol daha sonra iyot temizlik gazlı bez ile çözümü ve uygulayın. Bir kez tekrarlayın. </li><li> Marcaine subkutan başın üstünde 0.05 ml enjekte edilir ve stereotaksik alet içine hayvan yerleştirirken bolus dağıtmak için izin verir. </li><li> Lambda ve bregma hem maruz kafatası üzerinde deride bir kesi yapmak için bir neşter kullanın. Boynun sol tarafında kulağın önünde Sol kanattan içeri kesi sitesinden tünel subkutan künt forseps kullanarak manşeti için bir yol hazırlayın. </li><li> Hemostatlarla açık kesi sitesini çekin. Pamuklu çubuklarla kullanarak, kalan dokuyu maruz kafatasına hidrojen peroksit uygulayın. </li><li> Bir neşter kullanılarak, çapa vidaları yerleştirmek için kafatası iki sığ marş delik. Onlar yeterince birbirinden implant için yer sağlamak için yerleştirilen, ancak çevredeki dokuya çok yakın değil edilmelidir. Orta hat üzerinde doğrudan vidaları yerleştirmekten kaçının. <ol><li> Kuvvet ileps ve tornavida, iki delik içine kemik vidasını sürücü. Kafatasının yüzeyi üzerinde 3 mm altında ve vidalar etrafında doldurmak için akrilik için oda izin - vidaları 2 kapaklı, delik sıkı olmalıdır. </li></ol></li><li> Çevreleyen doku kaçınarak, yaklaşık ve akrilik küçük bir miktarı ile vida arasındaki küçük boşluk doldurun. Daha sonra, iki vida arasındaki kafatası ortasında akrilik daha büyük bir miktar. </li><li> Işaretli tel işaretsiz tele rostral odaklı ve hızlı bir şekilde altın iğne, toka alanı veya üstünde giriş siteye akrilik almak için özen, akrilik implant yerleştirmek, böylece implant tut. Kuruduktan sonra kadar ~ 5 dakika ayarlamak için izin konumlandırılmış. Bu aynı zamanda destek için stereotaksik kol kullanılarak yapılabilir. Akrilik, düşük viskoziteli karışımı ile implant ve kafatası arasında herhangi bir çatlak ya da boşlukları doldurun. Kurumasını bekleyin. </li><li> Bölüm 3.2 kalan adımlar için büyütücü dürbün kullanın. </li><li> Th kaldırstereotaksik alet e hayvan. Onun sağ tarafında hayvan koyun ventral konuma doğru hafifçe çevirerek. </li><li> Yaklaşık sol juguler ven üzerinde küçük bir kesi yapmak. çene kemiği ve klavikula kesi kabaca eşit mesafede olmalıdır. Kas tabakası ulaşılana kadar künt diseksiyon kullanarak kesi genişletin. sternomastoid, sternohyoid ve omohyoid kaslar görünür olmalıdır. Açık siteyi tutmak için kas Ekartörleri kullanın. </li><li> Kaslar arasındaki doğal oluklar boyunca künt diseksiyon devam edin. Karotid arter palslama arayın. Darbeli doğru kas içinden Başlık karotid arteri ortaya çıkaracaktır. Kas Retraktörü ile kasları geri çekin. karotid arteri içeren kılıf, aynı zamanda vagus siniri içerir. Dikkatle makasla kılıfı teşrih künt. </li><li> Vagus siniri tanımlayın. Bu karotis kılıfı büyük sinir ve arter hayvanın sol tarafında genellikleancak herhangi bir tarafta bulunabilir. Özel cam araçları geçin ve karotid arterden vagus siniri ayırın. Sinir en az 5 mm başka doku arındırılmış olmalıdır. </li><li> Potansiyel karşısında manşeti tarafında konuları kullanarak kafasına kesi itibaren, forseps veya küçük hemostatlarla önce yapılan deri altı tünelinden manşeti çekin. Boyunda kesi siteye doku içinden itin. </li><li> Yavaşça cam araçlarını kullanarak sinir yukarı kaldırın ve sinir altında potansiyel karşısında manşet tarafında konuları itin. Sinir karşı ovmak özen tüm yol boyunca konuları çekin. Manşon sinire hemen bitişik olması gerekir. </li><li> Manşet üstün işaretlenmiş &#39;üst&#39; tarafı odaklı olduğundan emin olun. Manşet ortasına sinir bırakın. Sinir hemen ağzı (Şekil 2B) çukur her iki tel arasında olması gerekir. Manşeti kapatmak için bir araya konuları bağlayın. </li><li> Başlık sistemi üzerinde stimülasyon giriş sitesinde altın pimleri içine manşet bağlı işaretçilerine takın. Simülasyon giriş sitesinde en ön dişe bağlı altın pin içine işaretli pimi takın. </li><li> Manşet düzgün vagus siniri uyarır doğrulamak için, (10 sn kadar 0.2 mA, 60 Hz) stimülasyon ile testi nefes başlık sistemi üzerinde stimülasyon giriş sitesine stimülatörü bağlayan ve çalışan bir bırakma gerçekleştirin. Nefes kısaca durmak gerekir ve kalp hızı manşet fonksiyonu doğrulayarak, damla gerekir. </li><li> Akrilik stimülasyon giriş sitesinde işaretçilerine sabitleyin. Teller Kapak ve maruz pimleri ve telleri kısa devrelere yol olmadığını doğrulayın. Herhangi darbelere düzeltmek için akrilik kullanın veya herhangi boşlukları doldurmak için. Kurumasını bekleyin. </li><li> Dikiş hem kesi siteleri kapattı. Boyun kesi yeri yakınında marcaine subkutan 0.05 ml enjekte edilir. Siteleri insizyon antibiyotik merhem sürün. İsteğe bağlı olarak, karşı uyarma giriş sitesinde yer bir erkek konnektör bırakıniyileşme sürecinde hasar veya tıkanıklığı önler. </li><li> Antibiyotik ile tedavi ve uygun analjezi dahil olmak üzere standart post-operatif bakım uygulayın. Onlar hareketlilik yeniden sonra hayvan barınağı tesisine hayvanları dönün. Kurtarma için 5 gün izin verin. Tek tek deneyin geri kalanında maksimal uzun ömür ve başlık sistemi işlevini, ev hayvanları sağlamak. Not: Sahte VNS fareler aynı ameliyat ancak devre başlık sistemi düzeyi (yani, başlık sistemi yerleştirilir ve vagus siniri karotid arter ayrılır, ancak hiçbir elektrot manşon etrafına yerleştirilir kısa şekilde tasarlanmıştır sinir). </li></ol></li></ol> 4. İşitsel Fear Klima NOT: Bu deneylerin amacı nesli geliştirmek için olduğundan bu korku klima protokolü çok daha 21 daha yoğundur. Kolayca söndürülür hafif korku klima ile bir kat etkisi bu artışı belirsiz olabilir. </p&gt; <ol><li> Yiyecek ve su ad libitum giriş ile 12 saat ışık / karanlık döngüsünde ev hayvanları. Cerrahi kurtarma sırasında günlük hayvanları taşıyınız. </li><li> Bir ses zayıflatılmış odası (Şekil 2C) yer alan bir operant kutu oluşan, işleme ve test cihazı ayarlayın. operant kutu, 20 x 20 x 20 cm açık plastik duvarlara sahiptir, ve bir ayak şoku jeneratörüne bağlı olan bir paslanmaz çelik ızgaralı bir zemini vardır. Video kaydı için odasına aydınlatmak için beyaz bir ev ışık kullanın. 9 kHz, koşullandırılmış uyarıcı olarak 85 dB SPL tonunu kullanın. </li><li> Edimsel kutusunun üzerindeki, odasının içinde bulunan bir dijital kamerayı kullanarak Tutanak davranışı. Görüntüleyin ve davranış odası dışında bulunan bir bilgisayarda oturumu izlemek. Daha sonra analiz için videolar kaydedin. </li><li> Koku ipuçları ortadan kaldırmak için önce ve her seanstan sonra% 70 etanol ile odaları silin. </li><li> 2 gün (Şekil 3A) için sıçanları Korku-şart. Sıçanlarda olmadığını teyitilk gününde 5 tonlarını (9 khz, 85 db, 30 sn) sunarak sesinin yazık korkuyor. Donma seviyesi önemsiz olduğundan emin olun. <ol><li> 2 gün üst üste her birinde 8 ton-Ayak şokunun (1 sn, 0.5 mA) eşlendirme ile ilk sesi sunumlar izleyin. Ikinci gününde yine sesi-footshock eşleştirmeleri tekrarlayın. Her deneme için 3 dakika ortalama 2 ve 4 dakika arasında inter-uyaran-aralık (ISI) değişir. Şok sesi sırasında meydana geldiği noktayı Rastgele. </li></ol></li><li> Üçüncü gün, ton / şok dernek gücünü test. Tane ayak şokunu yokluğunda bir 3 ISI, 4 veya 5 dakika (4 dk ortalama) 4 sesleri oynamak ve ton sunumlar sırasında ve koşullu korku tepkisinin tedbirler olarak arası uyaran-aralıklarında hayvanların donma davranışlarını kayıt (CFR). </li><li> 4. günde, VNS veya Sham VNS ile söndürme eğitimi başlar. <ol><li> Stimulato gelen erkek konnektörleri takarak stimülatörü içine sıçan takınstimülasyon giriş siteye r. Bölme (Şekil 2A, 2C) içine yerleştirin hayvanlar. 30 Hz 0,4 mA, 500 us darbe genişliği için uyarıcı ayarlayın. 30.15 sn toplam süresi ayarlayın uyarım, sesi başlamasından önce 150 msn&#39;den başlangıç. (Adım 4.6 gibi) hayvanlar 4 sesleri oynayın ve VNS veya Sham VNS her ton sunum çifti. </li></ol></li><li> Periyodik bir osiloskop kullanarak manşet ve giriş sitenin elektrik bütünlüğünü test edin. <ol><li> Normal olarak hayvan Tak ve Osiloskopa stimülatör çıkışı bölünmüş. </li><li> +20 V -20 V olarak osiloskop aralığı ayarlayın ve stimülasyon çalıştırın. 30 Hz stimülasyon dalga osiloskop görünür olmalıdır. Boyutunda 10 V aşan uyarımlar yüksek empedans ve yanlış işleyen manşeti veya stimülasyon giriş yerinde bağlantıyı gösterir. </li></ol></li><li> Ekstinksiyon eğitim VNS etkisini test etmek için (adım 4.6 gibi) ikinci bir CFR testigün 5. Record zaman sesi sunumlar sırasında donma ve ilk CFR testi (adım 4.6) sırasında kaydedilen temel donma karşılaştırmak geçirdi. </li><li> Tedavi koşullarına kör bağımsız bir gözlemci kullanarak video analiz edin. Bir kronometre kullanarak sesi sunumlar sırasında donma harcanan zamanı ölçün. Donma sıçan hızlı solunumu sergiler sırasında tam hareketsizlik, alçaltılmış başkanı olarak tanımlanır ve pençeleri 22 yayılır. Donma davranışının analizi iki aşamada ayrılabilir: tonlu sunum sırasında ve inter-uyaran aralığı boyunca. </li></ol> Uyarılmış Alan Potansiyelleri Vivo Recordings 5. Not: Bu adım isteğe bağlıdır. Uyarılmış alan potansiyelleri (EFPS) standart prosedürler izlenerek 23,24 stereotaksik cihaz içine monte izofluran ile anestezi uygulanmış fareler içinde eski haline testleri 24 saat sonra (5. gün) kaydedilir. <ol><li> Toplayın ve tüm araçları sterilize edin. </li><li>Bir şeffaf plastik odasında izofluran (% 5,% 100 oksijen, debi 1l / dak) ile anestezi neden olur. Ayak ve / veya kuyruk kısma yanıt olarak hayvanın vocalizations ve geri çekilme-refleksleri izleyerek anestezi düzlemde derinliğini değerlendirin. Gözlerinizi korumak için mineral yağ veya göz merhemi kullanın. </li><li> Marcaine subkutan başın üstünde 0.05 ml enjekte edilir ve bolus dağıtmak için izin verir. Kafatası başlık sistemi kaldırmak için bir neşter ve hemostat kullanın. Bregma örtücü önlemek için mümkün olduğunca az kuvvet kullanın. </li><li> Stereotaksik alet hayvan yerleştirin. Lambda ve bregma hem maruz kesi genişletmek için bir neşter kullanın. Bir roket ucu konisi yoluyla izofluran (% 100 oksijen% 3, debi 1 L / dk) ile anestezi uçağı koruyun. </li><li> Infralimbic prefrontal korteks (IL) ve bazolateral amigdala (BLA) Yukarıdaki kafatası içine delikler açın. Cam Mikroelektronlar (2M KCI; 1-2 MOhms direnç) indirin BLA içine (D / V: 7.2, A / P: 2.7, M / L: bregmadan 4.9) ve bir stimulatmedial prefrontal korteks IL bölgeye iyon elektrodu (D / V: 4.6, A / P: 3.0, M / L: bregmadan 0.7) (Şekil 4A). </li><li> BLA EFPS uyandırmak için IL Canlandıracak. Şekil 4&#39;te gösterilen veriler, aşağıdaki ayarlar ile elde edilmiştir: en büyük alan yanıt uyarılmış minimum akım yoğunluğunun% 40 karşılık gelen bir stimülasyon yoğunluğu kullanılarak, 0.3 msn süreli bir uyarılma dalgasını (daha önce belirlenen bir giriş-çıkış eğrisine dayanılarak temel verilerin toplanması), her 15 saniyede teslim. </li><li> Sinaptik plastisite uyarılması önce 15 dakika - 10 en az temel verileri toplayın. NOT: Deney şartlarına göre değişecektir sinaptik plastisite uyandırmak için ve dikkatle her deneyci tarafından seçilmelidir kullanılan protokol. Şekil 4C&#39;de veri uyandırmak az akım yoğunluğunda 20 sn arası patlama aralıklarla 50 Hz (2 saniye) 100 pals 3 patlamaları aşağıda EFP değişiklikleri göstermektedirMaksimum alan yanıtını d. </li><li> Alan potansiyel olumsuz pike tekabül eden 25 msn stimülasyon dışlayıcı sonra - stimülasyon dışlayıcı önce 5 msn penceresinin ortalaması arasındaki fark ve yaklaşık 20, bir 5 msn penceresinin ortalaması olarak EFP genliğini ölçün. Taban verileri normalize ve% 100 olarak 10 dakika lık temel çizgi ortalamasını belirleyin. EFP genlik uzun vadeli değişimleri değerlendirmek için - (50 dk sonrası indüksiyon örneğin, 40) plastisite indüksiyonu sonrası başka bir 10 dakikalık sürenin ortalama EFP genlikleri kullanın. </li><li> Kayıt bittikten sonra anestezi hayvan başını kesmek ve beyin ayıklayın. Elektrot yerleştirme histolojik doğrulanması için doku hazırlayın. </li></ol>

The authors have no competing interests or conflicts.

Biz burada koşullu ipuçlarına 19 maruz kalma tek seansta şartlı korku tükenme kolaylaştırmak ve infralimbic korteks ve nesli 20 öğrenme aracılık edebilir bazolateral amigdala arasındaki yolda plastisite modüle etmek için kullanılan bir protokol mevcut. Bu protokolün başarısı için önemli bir adım söndürme eğitimi sırasında VNS uygun teslimat. Bu nedenle, özel bakım manşet elektrotların inşaat ve vagus siniri çevresine manşet yerleştirme verilmelidir. Manşon elekt...

Klasik korku klima anksiyete bozuklukları biyolojik temelini incelemek için yaygın olarak kullanılan bir hayvan modeli sağlar. Korku klima sırasında, caydırıcı bir uyaran (koşulsuz uyaran, ABD, örneğin, bir footshock) böyle bir sesi ve / veya bir bağlam (; CS klimalı uyaran) gibi nötr uyarıcı ile birlikte sunulmaktadır. Korku klima sırasında, CS ve ABD arasındaki dernekler oluşur. Sonunda CS sunumu yalnız korku tepkisi (CR klimalı yanıt) ortaya çıkarır. Korku yok ise, CS kademeli 1. azaltmak için CR neden ABD&#39;nin yokluğunda defalarca sunulmuştur. Böylece, koşullandırılmış korku nesli artık caydırıcı sonuçlarını tahmin yaparken nötr uyaranlara korkulu davranışsal tepkiler zayıflatılmış olan aktif bir süreçtir. Koşullanmış yanıtların Extinction öğrenilen dernekleri ile rekabet yeni anılar konsolidasyon gerektirir. Anksiyete bozukluğu bir işaretidir impa olduğunuIRED sönme 2-4. Böylece, hayvan modellerinde şartlı korku söndürme inhibitör öğrenme ve insan anksiyete bozuklukları 5,6 için davranış terapisi modeli olarak hem önemli bir paradigma olarak hizmet vermektedir. Korku ve kaygı insan arasındaki yakın yazışma olduğundan, bu çalışmalar, post-travmatik stres bozukluğu gibi anksiyete ile ilgili bozuklukların biyolojik doğasına içgörü sağlayabilir ve onları tedavi etmek için stratejiler geliştirmek için yardımcı olacağı düşünülmektedir. Preklinik araştırma önemli bir hedefi söndürme öğrenmeyi yardım etmek ve nesli öğrenme pekiştirmek için söndürme devrelerinde hedeflenen plastisite neden olmaktır. Vagus sinir stimülasyonu (VNS) beyin bölgeleri ve devam eden bir görev yapan sinaps sıkı zamansal ve devre özgü modülasyon sağlamak için kullanılan olabilir minimal invaziv neuroprosthetic yaklaşımdır. Var Dallas, Texas Üniversitesi&#39;nde Michael Kilgard grubundan son çalışmaların bir diziayrık duyusal veya motor uyaranlar o eşleştirme VNS gösterilmiştir (örneğin, bir ses ya da bir kol çekme) tinnitus 7 tedavisi veya inme 8-10 aşağıdaki motor açıkları aşmak için kortikal plastisite teşvik oldukça etkilidir. Buna ek olarak, VNS olmayan şarta benzer kortikal plastisite teşvik ve sıçanlarda ve insanlarda 11-13 bellek konsolidasyonu artırır öğrendikten sonra kısa bir süre penceresi içinde oluşur. Parasempatik yolunda vagus sinirinin rolü dikkate alındığında, o anıları ve sinaptik plastisite modüle katılamadı olması şaşırtıcı değildir. Son derece duygusal olaylar olmayan duygusal anılar daha güçlü anıları üretme eğilimindedir. Bunun nedeni bellek konsolidasyon üzerindeki stres hormonlarının etkisi muhtemeldir. Stres hormonu adrenalin sonrasına idaresi, insan ve insan olmayan hayvanlarda hafıza birleştirme artırır, adrenalin, 15, kan-beyin-bariyerini 14 geçemez </sus&gt;. Bu nedenle, stres kaynaklı adrenalin bırakma bellek konsolidasyonu geliştirmek için dolaylı beyin etkileyebilir gerekir. Güçlü kanıtlar vagus siniri dolaşan adrenalin ve beyin arasındaki bağlantı olabileceğini düşündürmektedir. Miyashita ve Williams 16 adrenalin sistemik uygulanması vagal sinir ateş artmış ve amigdala 17 norepinefrin düzeylerinin arttığını gördük. Β-adrenerjik reseptörler, vagus siniri uzun soluklu bellekte içine duygusal uyandırmadan şöyle döner yolunda bir rol oynadığını düşündürmektedir amigdala 18 bloke olduğunda adrenalin Sistemik yönetim hafıza birleştirme geliştirmez. Böylece, eğitim VNS eşleştirme sıçanlarda 19,20 yılında söndürme öğrenme konsolidasyon artırır takviye yokluğunda klimalı ipuçlarına bellek konsolidasyonu ve pozlama destekleyen beyin değişikliklerini geliştirmek potansiyeline sahiptir. Burada VNS a kullanımını tarifsa aracı kortikal plastisite teşvik etmek ve bir şartlı korku tepkisinin tükenme kolaylaştırmak için.

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

vagus nerve stimulation as a tool to induce plasticity in pathways relevant for extinction learning

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been maintaining the behavior. There is close correspondence between fear and human anxiety, and therefore studies of extinction learning might provide insight into the biological nature of anxiety-related disorders such as post-traumatic stress disorder, and they might help to develop strategies to treat them. Preclinical research aims to aid extinction learning and to induce targeted plasticity in extinction circuits to consolidate the newly formed memory. Vagus nerve stimulation (VNS) is a powerful approach that provides tight temporal and circuit-specific release of neurotransmitters, resulting in modulation of neuronal networks engaged in an ongoing task. VNS enhances memory consolidation in both rats and humans, and pairing VNS with exposure to conditioned cues enhances the consolidation of extinction learning in rats. Here, we provide a detailed protocol for the preparation of custom-made parts and the surgical procedures required for VNS in rats. Using this protocol we show how VNS can facilitate the extinction of conditioned fear responses in an auditory fear conditioning task. In addition, we provide evidence that VNS modulates synaptic plasticity in the pathway between the infralimbic (IL) medial prefrontal cortex and the basolateral complex of the amygdala (BLA), which is involved in the expression and modulation of extinction memory.

Bu bölüm, farelerde koşullandırılmış korku tepkinin ekspresyonunu azaltmak için sönüm öğrenme ile kombinasyon halinde VNS kullanılarak elde edilebilir sonuçlarının örneklerini göstermektedir. Gün 1 ve 2 (İşitsel Fear İklimlendirme) için, sıçanlar tane ayak şokunu bir tonu ile eşleştirilmiş edildiği bir işitsel korku klima görevi konusunda eğitilmiştir. Gün 3 (Ön Arıtma Testi) günü, sesleri donma düzeylerini ölçmek ve klimalı korku tepkisi edinimi sonucuna tane ayak şokunu yokl...

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

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

Vagus sinir stimülasyonu (VNS) davranışları bir dizi değiştirmek için ön beyinde hedeflenen sinaptik plastisite ikna etmek için bir araç olarak ortaya çıkmıştır. Bu protokol korku söndürme bellek konsolidasyonu kolaylaştırmak için VNS uygulamak açıklamaktadır.

Aracı Olarak vagus sinir stimülasyonu Extinction Öğrenme İlgili Pathways Plastisitesi tetikleyebilecek

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

vagus-nerve-stimulation-as-tool-to-induce-plasticity-pathways

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Behavior

23.2K Görüntüleme.  The University of Texas at Dallas.  Vagus sinir stimülasyonu (VNS) davranışları bir dizi değiştirmek için ön beyinde hedeflenen sinaptik plastisite ikna etmek için bir araç olarak ortaya çıkmıştır. Bu protokol korku söndürme bellek konsolidasyonu kolaylaştırmak için VNS uygulamak açıklamaktadır. 

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

Long-term Potentiation of Perforant Pathway-dentate Gyrus Synapse in Freely Behaving Mice

Studies of long-term potentiation of synaptic efficacy, an activity-dependent synaptic phenomenon having properties that make it attractive as a potential cellular mechanism underlying learning and information storage, have long been used to elucidate the physiology of various neuronal circuits in the hippocampus, amygdala, and other limbic and cortical structures. With this in mind, transgenic mouse models of neurological diseases represent useful platforms to conduct long-term&#160;potentiation (LTP) studies to develop a greater understanding of the role of genes in normal and abnormal synaptic communication in neuronal networks involved in learning, emotion and information processing. This article describes methodologies for reliably inducing LTP in the freely behaving mouse. These methodologies can be used in studies of transgenic and knockout freely&#160;behaving mouse models of neurodegenerative diseases.

Transgenic and knockout mouse models of neurological diseases are useful for studying the role of genes in normal and abnormal neurophysiology. This article describes methodologies which can be used to study long-term potentiation, a cellular mechanism which may underlie learning and memory, in transgenic and knockout freely&#160;behaving mouse models of neuropathology.

Serbestçe Fareler davranmak içinde delici yol-kıvrımlarının Synapse Uzun vadeli Potentiation

Studies of long-term potentiation of synaptic efficacy, an activity-dependent synaptic phenomenon having properties that make it attractive as a potential ...

Davranış

A Method for Remotely Silencing Neural Activity in Rodents During Discrete Phases of Learning

This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while animals are engaged in learning and memory tasks. The approach combines pharmacogenetics (Designer-Receptors-Exclusively-Activated-by-Designer-Drugs) with a behavioral paradigm (sensory preconditioning) that is designed to distinguish between different forms of learning. Specifically, viral-mediated delivery is used to express a genetically modified inhibitory G-protein coupled receptor (the Designer Receptor) into a discrete brain region in the rodent. Three weeks later, when designer receptor expression levels are high, a pharmacological agent (the Designer Drug) is administered systemically 30 min prior to a specific behavioral session. The drug has affinity for the designer receptor and thus results in inhibition of neurons that express the designer receptor, but is otherwise biologically inert. The brain region remains silenced for 2-5 hr (depending on the dose and route of administration). Upon completion of the behavioral paradigm, brain tissue is assessed for correct placement and receptor expression. This approach is particularly useful for determining the contribution of individual brain regions to specific components of behavior and can be used across any number of behavioral paradigms.

This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while rats are engaged in learning and memory tasks. The approach combines pharmacogenetics (Designer-Receptors-Exclusively-Activated-by-Designer-Drugs) with a behavioral paradigm (sensory preconditioning) that is designed to distinguish between different components of learning.

Öğrenmenin Ayrık Aşama sırasında Kemirgenler uzaktan suskunluğu Sinir Aktivitesi Bir Yöntem

This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while animals are engaged in learning and ...

Extinction Training During the Reconsolidation Window Prevents Recovery of Fear

Fear is maladaptive when it persists long after circumstances have become safe. It is therefore crucial to develop an approach that persistently prevents the return of fear. Pavlovian fear-conditioning paradigms are commonly employed to create a controlled, novel fear association in the laboratory. After pairing an innocuous stimulus (conditioned stimulus, CS) with an aversive outcome (unconditioned stimulus, US) we can elicit a fear response (conditioned response, or CR) by presenting just the stimulus alone1,2 . Once fear is acquired, it can be diminished using extinction training, whereby the conditioned stimulus is repeatedly presented without the aversive outcome until fear is no longer expressed3. This inhibitory learning creates a new, safe representation for the CS, which competes for expression with the original fear memory4. Although extinction is effective at inhibiting fear, it is not permanent. Fear can spontaneously recover with the passage of time. Exposure to stress or returning to the context of initial learning can also cause fear to resurface3,4.
Our protocol addresses the transient nature of extinction by targeting the reconsolidation window to modify emotional memory in a more permanent manner. Ample evidence suggests that reactivating a consolidated memory returns it to a labile state, during which the memory is again susceptible to interference5-9. This window of opportunity appears to open shortly after reactivation and close approximately 6hrs later5,11,16, although this may vary depending on the strength and age of the memory15. By allowing new information to incorporate into the original memory trace, this memory may be updated as it reconsolidates10,11. Studies involving non-human animals have successfully blocked the expression of fear memory by introducing pharmacological manipulations within the reconsolidation window, however, most agents used are either toxic to humans or show equivocal effects when used in human studies12-14. Our protocol addresses these challenges by offering an effective, yet non-invasive, behavioral manipulation that is safe for humans.
By prompting fear memory retrieval prior to extinction, we essentially trigger the reconsolidation process, allowing new safety information (i.e., extinction) to be incorporated while the fear memory is still susceptible to interference. A recent study employing this behavioral manipulation in rats has successfully blocked fear memory using these temporal parameters11. Additional studies in humans have demonstrated that introducing new information after the retrieval of previously consolidated motor16, episodic17, or declarative18 memories leads to interference with the original memory trace14. We outline below a novel protocol used to block fear recovery in humans.

Conditioned fear can be diminished through an inhibitory process called extinction, but can resurface under conditions such as the passage of time or exposure to stress. Our protocol presents a novel way of preventing fear recovery by introducing extinction during the reconsolidation window (the re-storage phase of a reactivated memory).

Reconsolidation Pencere sırasında Extinction Eğitim Fear Kurtarma önler

Fear is maladaptive when it persists long after circumstances have become safe. It is therefore crucial to develop an approach that persistently prevents ...

Nörobilim

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.

Stres gelişmiş korku öğrenme, travma sonrası stres bozukluğu güçlü bir kemirgen modeli

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

Ex Vivo Optogenetic Dissection of Fear Circuits in Brain Slices

Optogenetic approaches are now widely used to study the function of neural populations and circuits by combining targeted expression of light-activated proteins and subsequent manipulation of neural activity by light. Channelrhodopsins (ChRs) are light-gated cation-channels and when fused to a fluorescent protein their expression allows for visualization and concurrent activation of specific cell types and their axonal projections in defined areas of the brain. Via stereotactic injection of viral vectors, ChR fusion proteins can be constitutively or conditionally expressed in specific cells of a defined brain region, and their axonal projections can subsequently be studied anatomically and functionally via ex vivo optogenetic activation in brain slices. This is of particular importance when aiming to understand synaptic properties of connections that could not be addressed with conventional electrical stimulation approaches, or in identifying novel afferent and efferent connectivity that was previously poorly understood. Here, a few examples illustrate how this technique can be applied to investigate these questions to elucidating fear-related circuits in the amygdala. The amygdala is a key region for acquisition and expression of fear, and storage of fear and emotional memories. Many lines of evidence suggest that the medial prefrontal cortex (mPFC) participates in different aspects of fear acquisition and extinction, but its precise connectivity with the amygdala is just starting to be understood. First, it is shown how ex vivo optogenetic activation can be used to study aspects of synaptic communication between mPFC afferents and target cells in the basolateral amygdala (BLA). Furthermore, it is illustrated how this ex vivo optogenetic approach can be applied to assess novel connectivity patterns using a group of GABAergic neurons in the amygdala, the paracapsular intercalated cell cluster (mpITC), as an example.

Ex Vivo Optogenetic Dissection of Fear Circuits in Brain Slices

Optogenetic approaches are widely used to manipulate neural activity and assess the consequences for brain function. Here, a technique is outlined that&#160;upon in vivo expression of the optical activator Channelrhodopsin, allows for ex vivo analysis of synaptic properties of specific long range and local neural connections in fear-related circuits.

Beyin Dilimleri Korku Devre Ex Vivo optogenetic Diseksiyon

Optogenetic approaches are now widely used to study the function of neural populations and circuits by combining targeted expression of light-activated ...

Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from parallel fibers (PF) to Purkinje cells (PC) is considered the basis for motor learning, and deficiencies of both LTD and motor learning are observed in various gene-manipulated animals. Common motor learning sets, such as adaptation of the optokinetic reflex (OKR), the vestibular-ocular reflex (VOR), and rotarod test were used for evaluation of motor learning ability. However, results obtained from the GluA2-carboxy terminus modified knock-in mice demonstrated normal adaptation of the VOR and the OKR, despite lacking PF-LTD. In that report, induction of LTD was only attempted using one type of stimulation protocol at room temperature. Thus, conditions to induce cerebellar LTD were explored in the same knock-in mutants using various protocols at near physiological temperature. Finally, we found stimulation protocols, by which LTD could be induced in these gene-manipulated mice. In this study, a set of protocols are proposed to evaluate LTD-induction, which will more accurately allow examination of the causal relationship between LTD and motor learning. In conclusion, experimental conditions are crucial when evaluating LTD in gene-manipulated mice.

In some gene-manipulated animals, using a single protocol may fail to induce LTD in cerebellar Purkinje cells, and there may be a discrepancy between LTD and motor learning. Multiple protocols are necessary to assess LTD-induction in gene-manipulated animals. Standard protocols are shown.

Erişkin Serebellar Dilimlerde Uzun Süreli Depresyon İndüksiyonunun Değerlendirilmesi

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from ...

Vagus Nerve Stimulation As an Adjunctive Neurostimulation Tool in Treatment-resistant Depression

Vagus nerve stimulation (VNS) is an approved neurostimulation therapy. The purpose of the method is to treat patients with therapy-resistant depression (TRD). VNS exhibits antidepressive and stabilizing effects. This method is particularly useful as a long-term treatment, in which up to two-thirds of patients respond. The vagus nerve stimulator is positioned on the left vagus nerve during a surgical procedure and is activated telemetrically by a wand connected to a handheld computerized device. The treating physician can perform various adjustments of the vagus nerve stimulator during in-office visits (e.g., by modifying stimulation intensity or stimulation frequency) to achieve maximum therapeutic effects with low side effects. Set-up of the device usually takes several months. Typical side effects include wound infection, temporary salivation, coughing, paralysis of the vocal cords, bradycardia, or even asystole. The patient can stop the VNS by placing a magnet over the generator. The current protocol describes delivery of the specific stimulation tool and methods for adjusting the tuning parameters to achieve the best remission rates in patients with TRD.

Vagus nerve stimulation (VNS) has been shown to be effective as an adjunct treatment for treatment-resistant depression (TRD). VNS leads to antidepressive and antisuicidal effects and quality of life improvements. This protocol offers a step-by-step guide to managing and adjusting a vagus nerve stimulator for efficient treatment of TRD.

Vagus sinir stimülasyonu ek bir Neurostimulation aracı olarak tedaviye dirençli depresyon

Vagus nerve stimulation (VNS) is an approved neurostimulation therapy. The purpose of the method is to treat patients with therapy-resistant depression ...

Tıp

Preparation of Peripheral Nerve Stimulation Electrodes for Chronic Implantation in Rats

Peripheral nerve cuff electrodes have long been used in the neurosciences and related fields for stimulation of, for example, vagus or sciatic nerves. Several recent studies have demonstrated the effectiveness of chronic VNS in enhancing central nervous system plasticity to improve motor rehabilitation, extinction learning, and sensory discrimination. Construction of chronically implantable devices for use in such studies is challenging due to rats&#8217; small size, and typical protocols require extensive training of personnel and time-consuming microfabrication methods. Alternatively, commercially available implantable cuff electrodes can be purchased at a significantly higher cost. In this protocol, we present a simple, low-cost method for construction of small, chronically implantable peripheral nerve cuff electrodes for use in rats. We validate the short and long-term reliability of our cuff electrodes by demonstrating that VNS in ketamine/xylazine anesthetized rats produces decreases in breathing rate consistent with activation of the Hering-Breuer reflex, both at the time of implantation and up to 10 weeks after device implantation. We further demonstrate the suitability of the cuff electrodes for use in chronic stimulation studies by pairing VNS with skilled lever press performance to induce motor cortical map plasticity.

Existing approaches for constructing chronically implantable peripheral nerve cuff electrodes for use in small rodents often require specialized equipment and/or highly trained personnel. In this protocol we demonstrate a simple, low-cost approach for fabricating chronically implantable cuff electrodes, and demonstrate their effectiveness for vagus nerve stimulation (VNS) in rats.

Sıçanlarda Kronik İmplantasyon için Periferik Sinir Stimülasyon Elektrotlarının Hazırlanması

Peripheral nerve cuff electrodes have long been used in the neurosciences and related fields for stimulation of, for example, vagus or sciatic nerves. ...

Using Optogenetics to Reverse Neuroplasticity and Inhibit Cocaine Seeking in Rats

This protocol demonstrates the steps needed to use optogenetic tools to reverse cocaine-induced plasticity at thalamo-amygdala circuits to reduce subsequent cocaine seeking behaviors in the rat. In our research, we had found that when rats self-administer intravenous cocaine paired with an audiovisual cue, synapses formed at inputs from the medial geniculate nucleus of the thalamus (MGN) onto principal neurons of the lateral amygdala (LA) become stronger as the cue-cocaine association is learned. We hypothesized that reversal of the cocaine-induced plasticity at these synapses would reduce cue-motivated cocaine seeking behavior. In order to accomplish this type of neuromodulation in vivo, we wanted to induce synaptic long-term depression (LTD), which decreases the strength of MGN-LA synapses. To this end, we used optogenetics, which allows neuromodulation of brain circuits using light. The excitatory opsin oChiEF was expressed on presynaptic MGN terminals in the LA by infusing an AAV containing oChiEF into the MGN. Optical fibers were then implanted in the LA and 473 nm laser light was pulsed at a frequency of 1 Hz for 15 minutes to induce LTD and reverse cocaine induced plasticity. This manipulation produces a long-lasting reduction in the ability of cues associated with cocaine to induce drug seeking actions.

The methods described here outline a procedure used to optogenetically reverse cocaine-induced plasticity in a behaviorally-relevant circuit in rats. Sustained low-frequency optical stimulation of thalamo-amygdala synapses induces long-term depression (LTD). In vivo optogenetically-induced LTD in cocaine-experienced rats resulted in the subsequent attenuation of cue-motivated drug seeking.

Sıçanlarda Nöroplastisiteyi Tersine Çevirmek ve Kokain Arayışını Engellemek için Optogenetiği Kullanmak

This protocol demonstrates the steps needed to use optogenetic tools to reverse cocaine-induced plasticity at thalamo-amygdala circuits to reduce ...

Sıçan modellerinde inflamatuar durumları tedavi etmek için abdominal VNS

Implantation Surgery for Abdominal Vagus Nerve Stimulation and Recording Studies in Awake Rats

Abdominal vagus nerve stimulation (VNS) can be applied to the subdiaphragmatic branch of the vagus nerve of rats. Due to its anatomical location, it does not have any respiratory and cardiac off-target effects commonly associated with cervical VNS. The lack of respiratory and cardiac off-target effects means that the intensity of stimulation does not need to be lowered to reduce side effects commonly experienced during cervical VNS. Few recent studies demonstrate the anti-inflammatory effects of abdominal VNS in rat models of inflammatory bowel disease, rheumatoid arthritis, and glycemia reduction in a rat model of type 2 diabetes. Rat is a great model to explore the potential of this technology because of the well-established anatomy of the vagus nerve, the large size of the nerve that allows easy handling, and the availability of many disease models. Here, we describe the methods for cleaning and sterilizing the abdominal VNS electrode array and surgical protocol in rats. We also describe the technology required for confirmation of suprathreshold stimulation by recording evoked compound action potentials. Abdominal VNS has the potential to offer selective, effective treatment for a variety of conditions, including inflammatory diseases, and the application is expected to expand similarly to cervical VNS.

Yazar Spotlight: İnflamatuar Durumlar için Abdominal VNS'yi Keşfetmek

The present protocol describes the surgical technique for implanting an electrode array onto the abdominal vagus nerve in rats, along with methods for chronic electrophysiology testing and stimulation using the implanted device.

Uyanık Sıçanlarda Abdominal Vagus Sinir Stimülasyonu ve Kayıt Çalışmaları için İmplantasyon Cerrahisi

Abdominal vagus nerve stimulation (VNS) can be applied to the subdiaphragmatic branch of the vagus nerve of rats. Due to its anatomical location, it does ...