介紹
條件恐懼實驗是一種經典的實驗正規化,用於研究動物(例如小鼠)對特定刺激和不愉快經歷的關聯、習和記憶。 此類實驗通常涉及三個關鍵要素:條件刺激(CS,條件刺激)、非條件刺激(US,無條件刺激或不愉快的經歷)和條件反應(CR,條件反應或恐懼反應)。
條件刺激(CS)呈現:在實驗中,中性刺激(CS),如聲音或光,與令人不快的刺激(US)同時呈現給小鼠。 這使得小鼠開始將原本中性的CS與不愉快的經歷聯絡起來。
無條件刺激的引導(超聲):無條件刺激通常是引起小鼠不適或恐懼的刺激,例如電擊或電擊。
條件反應(CR)的確定:在經歷了CS和US的多次關聯後,小鼠開始表現出對CS的條件性反應,即小鼠在只有CS而沒有US的情況下仍然表現出恐懼和恐懼的行為。
回歸期:當CS不再伴有US時,小鼠的條件反應(CR)逐漸減弱,這個階段稱為回歸期。 在這個過程中,小鼠學會適應新的環境和條件,不再對CS表現出強烈的恐懼反應。
一、原理分析:
恐懼條件反射:這是實驗的核心,指的是CS和US之間的重複關聯,導致CS具有引發恐懼反應的能力。 這通常是通過記錄行為或生理指標(例如小鼠的電反應)來測量的。
滅絕階段:滅絕並不意味著CS與US的關聯被完全抹去,而是形成了新的記憶,競爭性地抑制了CS與US的關聯。 這反映在小鼠逐漸表現出對CS的恐懼反應減弱的事實中。
記憶儲存:在小鼠大腦中,基底外側杏仁核(BLA)、前額葉皮層(PL)前部和大腦下殼前額葉皮層(IL)等區域起著關鍵作用。 這些區域在條件性恐懼症習和熄滅記憶中起著不同但關鍵的作用。
海馬輸入:海馬輸入提供上下文資訊,有利於在熄滅記憶回憶過程中表達熄滅的記憶,影響小鼠在不同環境中表達條件反應的傾向。
二、實驗過程
2.1 恐懼調節室的預訓練
裝置放置:將實驗裝置放置在隔音或安靜的房間內,以減少測試過程中的外部噪音;動物應飼養在單獨的房間內。 這樣可以防止未參與測試的動物聽到聲音提示或測試動物的哭聲。
動物冷靜:動物在測試前應保持冷靜。 如果在測試前改變動物的位置,則應允許較長的適應期(60-90分鐘)。
2.2 延遲線索和情境恐懼條件化
第 1 天 - 有條件的會議。
馴化期:在開始測定之前,在條件室中給予小鼠2分鐘的馴化,以探索其周圍環境。
音調提示 (CS) :*持續 15 到 30 秒的音調(聽覺提示)。 如果只有對進入環境的恐懼是有條件的,那麼在條件化過程中就沒有**語氣(cs)。
輕度足部電擊 (US):輕度足部電擊 (US) 在音調 (CS)**的最後 2 秒內應用,與音調同時結束(1-2 秒)。
間隔:電擊 (US) 後,設定間隔 60 到 210 秒,然後進行第二次相同的試驗。
移除動物:在最後一次電擊(US)後,應在30至60秒內將小鼠從條件化腔室中取出,以減輕其壓力並避免影響記憶鞏固過程。
第 2 天 - 情境和線索測試。
情境條件反射:嘗試模仿訓練課程的條件(包括氣味、照明、測試時間等)。 測試室應像訓練期間一樣清潔,沒有提示音 (CS)。
觀察動物行為:將滑鼠放在室內 3 到 5 分鐘,觀察它是否表現出僵硬的反應。
結束測試:情境測試完成後,立即將滑鼠移回原來的籠子。
提示條件化測試準備:在測試間隔後約 30 分鐘進行。 如果在同一條件房間內進行提示測試,則應改變房間的大小、照明強度、背景、地板紋理和氣味,並徹底清潔。
提示條件化試驗:讓小鼠在室內適應環境3分鐘,然後**與訓練階段相同強度的音調(CS)3分鐘。 音調結束後,再觀察 1 分鐘,然後將動物移出。
2.3. 情境恐懼的跟蹤線索和條件化
跟蹤條件化訓練:類似於延遲條件反射,但不同之處在於足底休克 (US) 是在音調 (CS) 結束後給予的(跟蹤間隔,2-60 秒)。
更多試驗:為了使小鼠將條件刺激(CS)與非條件刺激(US)聯絡起來,需要更多的試驗(例如,5)來跟蹤條件反射。 試驗之間應使用不同的間隔時間,以降低對新試驗的期望。
第 2 天測試:情境和線索的僵硬響應測試的測試方式與延遲條件化相同。
2.4 控制測試
反向條件化:使用反向條件化作為行為控制手段,以驗證 習 是否真正反映了延遲或跟蹤條件化。
反向條件反射(也稱為反向條件反射)是經典條件反射實驗中使用的一種控制方法,用於驗證習是否真正反映了條件反射的形成。 這種方法與傳統的條件化實驗的不同之處在於刺激的呈現順序。
在反向條件反射中,無條件刺激 (US) 先於條件刺激 (CS)。 例如,首先對動物的腳底進行輕微的電擊,然後是**音調。 這種順序的變化使得動物難以在條件刺激和非條件刺激之間建立聯絡,因為條件刺激不再是無條件刺激的可靠訊號。
反轉條件化的步驟:
無條件刺激表現:首先給予動物無條件刺激(US),例如輕度足底休克。
條件性刺激呈現:在無條件性刺激(如音高)之後立即出現的條件性刺激 (CS)。
重複實驗:以特定的時間間隔重複此配對過程,以確保動物接受足夠的反向條件化訓練。
觀察行為反應:觀察動物在訓練期間和訓練後的行為反應,特別注意是否存在僵硬的反應。
逆向條件化的核心是條件刺激(CS)出現在無條件刺激(US)之後,這使得條件刺激失去了**無條件刺激的能力。 使用這種方法,研究人員可以通過評估動物習與條件和非條件刺激配對的程度來驗證條件化學習的有效性。