Informácie

Aké charakteristické črty páru {podmienených stimulov, nepodmienených stimulov} sú zastúpené v laterálnej amygdale?

Aké charakteristické črty páru {podmienených stimulov, nepodmienených stimulov} sú zastúpené v laterálnej amygdale?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Pri klasickom podmieňovaní je podmienený stimul (CS, napr. Tón) prezentovaný tesne pred nepodmieneným podnetom (UCS, napr. Mierne zovretie prsta na nohe) v opakovaných pokusoch, takže CS nakoniec vyvolá nepodmienenú odpoveď (napr. reflex) sám.

Takéto spomienky na strach a nepohodlie sa údajne uchovávajú v laterálnej amygdale, s vyobrazením CS a jeho UCS (Díaz-Mataix et al, 2011).

Niektoré oblasti mozgu majú konkrétne znázornenie stimulov, napríklad tón danej frekvencie, pretože primárne sluchové kôry majú „tonotopické“ zóny, v ktorých rôzne oblasti majú rozdielnu odozvu na rôzne frekvencie.

Pretože párovanie CS/UCS je abstraktnejšie ako jeden tón, zaujíma ma, aký typ reprezentácie CS/UCS je v skutočnosti zakódovaný v lokálnej podsieti amygdala. Neviem si predstaviť, že v uvedenom prípade má konkrétna oblasť reprezentatívnu frekvenciu tónu používaného ako CS v tesnej spolupráci so signálom „bolesti“. Mohlo by to byť realistické, ale anatomicky by celá táto oblasť mala tiež odrážať vyčerpávajúci súbor všetkých ďalších možných „životných udalostí“, ktoré zviera zažilo.

Je teda táto reprezentácia v laterálnej amygdale len zástupným znakom na získanie ďalších príslušných spomienok uložených inde v kôre - je hippocampus hlavným hráčom pri udržiavaní tohto usporiadania? Ak sú všetky tieto párovania v skutočnosti len slabými väzbami rôznych podnetov, prečo je také ťažké rozpletať a uhasiť zložitejšie druhy strachov u ľudských pacientov?

Díaz-Mataix, L., Debiec, J., LeDoux, J.E. & Doyère, V. (2011). Senzoricky špecifické asociácie uložené v laterálnej amygdale umožňujú selektívnu zmenu spomienok na strach. The Journal of Neuroscience, 31, 9538-9543 ... PDF


Zdá sa, že laterálna amygdala sa podieľa na reprezentácii strach spomienky po vyhynutí (Hobin, Goosens a Maren, 2003). Zdá sa, že rozsah zapojenia laterálnej amygdaly do ich reprezentácie sa točí okolo kontext páru {CS, UCS}. Autori vo svojom abstrakte uvádzajú nasledovné:

Podobne väčšina neurónov LA vykazovala kontextovo závislé ostreľovanie; skákanie s krátkou latenciou bolo u oboch CS väčšie, keď boli prezentované mimo ich vlastného kontextu vyhynutia. Na rozdiel od toho, behaviorálne a neurónové reakcie na buď nevyhasnuté CS alebo návykové sluchové podnety neboli kontextovo modulované. Kontextovo závislá neuronálna aktivita v LA môže byť dôležitým mechanizmom na disambiguáciu významu signálov strachu, čím sa umožní primeraná behaviorálna reakcia na takéto podnety.

Zdá sa, že máte pravdu, keď podozrievate zo zapojenia hippocampu. V nasledujúcej štúdii Maren a Hobin (2007) s použitím podobnej pavlovovskej metodiky ako predchádzajúca štúdia autori uviedli, že hippocampálna aktivita bola spojená s reguláciou kontextovo závislej laterálnej amygdaloidnej aktivity a dospeli k nasledujúcemu záveru:

Po infúzii fyziologického roztoku krysy zmrazili viac k CS, keď boli prezentované mimo kontext vyhynutia, ale zmrazili rovnako v oboch kontextoch po infúzii muscimolu. Súbežne so správaním, neuróny laterálnych jadier vykazovali kontextovo závislú streľbu do vyhasnutých CSa inaktivácia hippocampu narušila tento vzorec aktivity. Tieto údaje odhaľujú novú úlohu hippocampu pri regulácii kontextovo špecifického odpaľovania laterálnych amygdálnych neurónov po vyhynutí pamäte strachu.

Nakoniec sa zdá, že kontextová funkcia laterálnej amygdaly poskytuje jednoduché a vierohodné vysvetlenie, prečo je vymieranie strachu u ľudských pacientov oveľa ťažšie ako laboratórne potkany: ľudia sa stretávajú s prakticky nekonečným a určite nepredvídateľným priestorom možných kontextov, zatiaľ čo laboratórne potkany , vzhľadom na povahu svojho nešťastného osudu v živote, sa spravidla stretávajú s relatívne malým počtom predvídateľných kontextov.

(Považovalo sa mi za ťažké pokryť všetky základy vašej otázky a podotázok, preto sa, prosím, vyjadrite, ak budem musieť niečo rozviesť.)

Referencie

  • Hobin, J. A., Goosens, K. A., & Maren, S. (2003). Kontextovo závislá neuronálna aktivita v laterálnej amygdale predstavuje spomienky na strach po vyhynutí. The Journal of neuroscience, 23 (23), 8410-8416.
  • Maren, S., & Hobin, J. A. (2007). Hippocampálna regulácia kontextovo závislej neuronálnej aktivity v laterálnej amygdale. Učenie a pamäť, 14 (4), 318-324. Chicago

Úloha distribúcie senzorických vstupov a vnútornej konektivity v laterálnej amygdale pri podmieňovaní zvukovým strachom: Výpočtová štúdia

Navrhujeme nový rámec modelovania neurónových sietí v redukovanom poradí, ktorý obsahuje vylepšený model rýchlosti streľby a zodpovedajúce synaptické pravidlo synaptického učenia na báze vápnika. Konkrétne navrhujeme vylepšenia Wilsonovho-Cowanovho modelu neurónov s palebnou rýchlosťou, ktoré umožňujú úplnú adaptáciu frekvencie špičky pozorovanú v biologických laterálnych amygdala (LA) neurónoch, pričom sú dostatočne všeobecné na to, aby vyhovovali iným vzorcom frekvencie špičky. Uvádzame tiež techniku ​​na začlenenie plasticity závislej od vápnika do synapsií siete pomocou regresnej schémy na prepojenie rýchlosti spaľovania s postsynaptickým vápnikom. Jednobunkový model a schéma synaptického učenia spoločne predstavujú všeobecný rámec pre rozvoj výpočtovo efektívnych neurónových sietí, ktoré využívajú biologicky realistické synaptické učenie. Rámec modelovania redukovaného rádu bol validovaný pomocou predtým publikovaného modelu neuronálnej siete na báze biofyzikálnej vodivosti hlodavca LA, ktorý modeloval vlastnosti pavlovovského podmieňovania a zániku sluchového strachu (Li et al., 2009). Rámec sa potom použil na vývoj väčšieho sieťového modelu LA na skúmanie úloh distribúcie tónu a šoku a vnútornej konektivity pri učení sa zvukovému strachu. Model navrhol kombinácie hustoty tónu a šoku, ktoré by poskytli experimentálne odhady proporcií buniek reagujúcich na tón a podmienených buniek. Okrem toho poskytlo niekoľko poznatkov vrátane toho, ako by vnútorná konektivita mohla pomôcť distribuovať zmyslové vstupy na vytváranie podmienených reakcií v bunkách, ktoré priamo neprijímajú tónové aj šokové vstupy, a ako rovnováha medzi potenciáciou excitácie a inhibície zabraňuje generalizácii stimulov počas učenia sa strachu.

Hlavné body

► Nový model rýchlosti streľby s plnou adaptáciou frekvencie špičiek a nenulovou reobázou. ► Implementácia pravidla učenia založeného na vápniku pre siete neurónov s rýchlosťou vypaľovania. ► Rámec na štúdium možných distribúcií tónových šokov v LA na naučenie sa strachu. ► Konektivita medzi tónom a interneurónom by mala byť> 60%, aby zodpovedala experimentálnym údajom. ► Model ukazuje, ako by zníženie inhibičného LTP mohlo spôsobiť generalizáciu strachu.


Experiment 1

Tu uvedené experimentálne série boli navrhnuté tak, aby potvrdili a rozšírili demonštráciu Robinson et al. ’s (2010) generalizácie stimulov založenej na známosti v procese podmienenej supresie u potkaních subjektov. Experiment 1 bol určený len na potvrdenie spoľahlivosti základného postupu Robinsona a kol. Pred jeho ďalším skúmaním v zostávajúcej časti experimentálnej série. Robinson a kol. Demonštrácia zovšeobecnenia založeného na známosti pochádza z dvoch skupín potkanov, ktorým bola vykonaná falošná operácia mozgu, aby bolo možné porovnanie s oddeleným párom potkanov, ktoré dostali excitotoxické kortikálne lézie. Je nepravdepodobné, aj keď je to možné, že fingovaná operácia potkanov mala nejaký nezamýšľaný kolaterálny účinok na zistenie generalizácie založené na známosti. Demonštrácia experimentu 1 použila potkany, ktoré neboli podrobené žiadnemu chirurgickému zákroku, a preto by mali priniesť plne zovšeobecniteľné zistenia.

Experiment 1 používal podmienený postup potlačenia u potkanov a jeho návrh je zhrnutý na obrázku 1. Počas kondicionovania dostali skupiny CT a skupina T párovanie klikacieho (C) a krátkeho šoku. Počas testovania bola generalizácia reakcie stanovená na C hodnotená podľa tónu (T). Pred týmito fázami boli obidvom skupinám potkanov preexponované T, ale iba skupinová CT bola prezentovaná C. Takže počas testu pre skupinu CT boli známe C aj T, ale pre skupinu T iba T. Párovanie C a šok pri kondicionovaní môžu tiež C zoznámiť. Aby sa obmedzil rozsah známosti skupiny C pre skupinu T, uviedli sa iba štyri páry C a šok. Ak by generalizácia z C na T bola založená iba na znakoch fyzického stimulu (tj. Tých, ktoré sú spoločné pre C a T), nebol by žiadny rozdiel vo generalizovanej odpovedi počas testu. Ak je však zistenie Robinsona a spol. ’s (2010 pozri tiež, Best & Batson, 1977 Iordanova & Honey, 2012 Honey, 1990) replikovateľné, skupinové CT ’s reagujúce na T by mali mať väčšiu veľkosť ako Skupina T ’s.

Hore: Experimentálny návrh experimentu 1. C = 10 Hz klikací nástroj, T = tón 2 kHz, + = 0,5 s, šok 1,0 mA. Počas preexpozície dostali potkany v skupine CT, oddelene a nepravidelne sekvenované, nevystuženú preexpozíciu voči T a C. Potkany v skupine T absolvovali podobnú preexpozičnú liečbu, ibaže stimul C bol vynechaný. Dve skupiny potkanov boli podrobené rovnakému ošetreniu počas kondicionovania a testu. Počas kondicionovania potkany dostali párovanie C +. Počas testu boli potkanom predložené T. Úplné podrobnosti nájdete v texte. Dole: Priemerné inštrumentálne miery odozvy počas T v teste experimentu 1 vyjadrené ako reakcie za minútu (RPM). Chybové stĺpce označujú jednu štandardnú chybu ich priemeru.

Metóda

Predmety a prístroje

Experimentálne na samcoch potkanov s kapucňou Lister (Rattus norvegicus Charles River, UK) slúžil ako poddaný. Keď experimentovanie neprebehlo (pozri postup nižšie), potkany sa držali v klimatizovanom viváriu, ktoré bolo medzi 0700 a#x020131900 osvetlené žiarivkami. Teploty sa udržiavali medzi 20 a 23 a#x 000 ° C. Potkany boli chované v akrylových klietkach. Aby sa potkanom poskytlo obohatenie životného prostredia, každá klietka obsahovala veľký kartónový valec a všetky potkany boli umiestnené v páre. Klietky obsahovali čerstvú drevnú štiepku a voda z vodovodu bola vždy k dispozícii. Potkany dostali voľný prístup k jedlu (Harlan Teklad, Bicester, Spojené kráľovstvo) v klietkach až jeden týždeň pred začiatkom experimentu. V tom čase boli zaznamenané hmotnosti potkanov a#x02019 (priemer: 247g rozsah: 229 �g) a prístup k jedlu bol odteraz obmedzený. Odmerané množstvá jedla sa podávali raz denne, aby sa postupne znížila hmotnosť potkanov ’ na 80 až 90% ich pôvodnej hmotnosti. Aby sa podporil nárast zdravého rastu počas experimentu, cieľová hmotnosť potkanov sa každý týždeň zvyšovala. Miera tohto nárastu bola založená na priemernej týždennej zmene hmotnosti oddelenej skupiny potkanov, ktorým bol v našom viváriu umožnený neobmedzený prístup k potrave a vode. Experiment zahájilo šestnásť potkanov, ale kvôli zlyhaniu páky v jednom Skinnerovom boxe bolo potrebné vylúčiť jedného potkana z každej skupiny (tj. ns = 7).

Použilo sa osem identicky špecifikovaných Skinnerových boxov (MED Associates, St Albans, VT) (30,0 cm 24,0 cm × 20,5 cm vysoký), ktoré normálne neboli osvetlené. Každý z nich bol individuálne umiestnený v škrupine, ktorá tlmí zvuk a svetlo. Strop a steny boxera Skinner s priemerom 30,0 cm (z ktorých jedna slúžila ako dvere) boli vyrobené z číreho polykarbonátu. 24,0 cm steny boli postavené z kovových dosiek. Jedna stena bola vybavená zapusteným podnosom, do ktorého bolo možné dodať 45 mg potravinové pelety (Noyes, Lancaster, NH). Infračervený lúč bol odoslaný z jednej bočnej strany zásobníka na jedlo a prijatý na druhú. Prerušenie lúča bolo možné zaznamenať ako odozvu (odteraz aktivita aktivitu na podnose). Vľavo od podnosu na potraviny bola umiestnená páka, ktorej stlačením sa aktivoval spínač, ktorý bolo možné použiť aj na zaznamenávanie reakcií (odteraz stlačenie páčky). Páčku je možné zasunúť do steny, aby sa zabránilo stlačeniu páky. Dve žiarovky, ktorých kruhové kryty s priemerom 2,5 cm boli zložené z nepriehľadného plastu, boli umiestnené symetricky k podnosu s jedlom (10,5 cm od podlahy a 16,0 cm od seba, od stredu k stredu). Tretia lampa bola umiestnená na protiľahlej kovovej stene, v strede a 17,5 cm nad podlahou. Lampa bola zahalená v kovovej kapote, ktorá mohla smerovať svetlo smerom k stropu. Žiadna zo žiaroviek nebola prevádzkovaná v žiadnom z tu uvedených experimentov.

Výkonné relé umiestnené na vonkajšej strane steny bolo možné prevádzkovať pri frekvencii 10 Hz, aby sa vyprodukoval klik 80 dB (podľa stupnice A) (ďalej len C). Reproduktor umiestnený na stene oproti podnosu na jedlo môže byť použitý na prezentáciu čistého tónu 2 kHz a 㲅-dB (odteraz T, T). Hluk v pozadí (v zásade poskytovaný výfukovým ventilátorom umiestneným v plášti) bol 65 dB. C a T trvali 30 s.

Podlaha bola postavená z tyčí z nehrdzavejúcej ocele s priemerom 19, 4,8 mm, ktoré prebiehali rovnobežne s kovovými stenami. Tyče boli od seba vzdialené 1,6 cm, od stredu k stredu. Podlahu je možné elektrifikovať zakódovaným prúdom 0,5 s, 1,0 mA (MED Associates, St Albans, VT, ENV-414SA), aby sa vytvoril šok. Experimentálne udalosti boli kontrolované a zaznamenávané pomocou osobného počítača so systémom Microsoft Windows, ktorý používal programovací jazyk MED PC. Všetky prístroje boli držané v tichom laboratóriu osvetlenom stropnými žiarivkami.

Postup

Procedúra pozostávala z troch hlavných fáz: preexpozícia, kondicionovanie a test (pozri obrázok 1). Liečba medzi skupinami sa líšila iba počas preexpozície.

Východiskové školenie

Na testovanie reakcie na strach (potlačenie reakcie) bolo počas testu zavedené lisovanie pákou. Na začiatku bola páka zatiahnutá a potkanom boli podané potravinové pelety nezávislé od reakcie podľa plánu na 60 s, s pevným intervalom. V nasledujúcej relácii bola páka vysunutá do boxu a potkany mohli získavať pelety podľa plánov s variabilným intervalom (VI). Na konci základného výcviku bolo potláčanie páky potkanov##002019 posilnené podľa rozpisu VI-60, ale v minulosti boli pri výcviku použité bohatšie rozvrhy. Rozpis VI-60 na stlačenie páky fungoval po zvyšok experimentu. Potkany absolvovali tri 1-hodinové sedenia základného výcviku VI-60 pred prechodom do preexpozičnej fázy.

Predexpozícia

Potkany boli rozdelené do dvoch skupín, skupiny CT a skupiny T, ktoré boli spárované podľa miery ich odpovedí zo základného výcviku. Počas každého zo šiestich sedení bola skupina CT vystavená pôsobeniu C a T každých osemkrát. Na 1., 4. a 5. sedení bola sekvencia T C C T T C C T T C C T T C C T T v ostatných troch sedeniach bola sekvencia C T T C C T T C C T T C C T T C. Liečba skupiny T ’ sa líšila od skupiny CT ’s iba v tom, že C bola vymazaná. Skupina CT a skupina T sa uskutočnili na oddelených sedeniach, aby sa zabránilo tomu, že skupina T nechtiac počula C. V polovici dní pred expozíciou sa skupina CT spustila pred skupinou T. Trvanie relácie bolo približne 80 minút. Intertrialové intervaly (ITI) sa pohybovali v priemere od 280 s do 560 s pre skupinu CT a skupinu T.

Kondicionovanie

Kondicionovanie bolo určené na vytvorenie reakcie (potlačenie reakcie pákového stlačenia) na C. Počas fázy kondicionovania sa uskutočnili dve 1-hodinové sedenia. V každom bol C prezentovaný dvakrát, súčasne s šokom. Skúšky sa začali 570 s a 2370 s od začiatku relácie. Následne sa uskutočnilo sedenie, ktoré umožnilo reagovať na regeneráciu, a pelety z jedla boli získané podľa plánu VI-60, ale neboli naplánované žiadne ďalšie stimuly.

Testovacia fáza bola zameraná na skúmanie rozdielov vo (zovšeobecnenej) reakcii vykazovanej na T skupinou T a skupinou CT. T bol predstavený trikrát v rámci jednej relácie. Intertribal interval (ITI) sa pohyboval v priemere 280 s.

Spracovanie údajov

Na testovanie nulovej hypotézy sa použilo množstvo vhodných parametrických analýz. Testy hodnotili dvojstranné hypotézy a α = 0,050. Bayesovská analýza doplnila interpretáciu kľúčového nulového výsledku (JASP (verzia 0.7.5.5), Amsterdam, Holandsko). Čiastočná eta na druhú (ηp 2) bol použitý na znázornenie veľkostí hlavného účinku a interakčného účinku. Štandardizované 90% intervaly spoľahlivosti pre ηp 2 boli vypočítané pomocou metód opísaných Kelleym (2007).

Výsledky a diskusia

Východiskové školenie úspešne pokračovalo. Reakcie počas prvých štyroch štúdií preexpozície sú zhrnuté v tabuľke 1. Zavedenie C do skupinového CT počas preexpozície malo za následok určité prechodné potlačenie. Analýza rozptylu (ANOVA) priniesla významný hlavný účinok pokusu, F(3, 18) = 10.3 p < .001 ηp 2 > .631, 90% CI [, 29,, 72]. U oboch skupín malo zavedenie T počas preexpozície za následok podobné narušenie reakcie. ANOVA priniesla významný hlavný testovací účinok, F(3, 36) = 3.4 p < .030 ηp 2 > 0,219, 90% CI [0,01, 0,35], ale žiadny hlavný účinok skupiny ani interakcia skupina x pokus, obe Fs < 1. Významným dôsledkom tohto dôkazu nepodmieneného potlačenia a jeho návyku je, že môže modifikovať podmienené potlačenie pozorované počas nasledujúcich fáz kondicionovania a testu.

Stôl 1

Skúška/blok
C.T
SkupinaŠtatistiky12341234
Poznámka.   Štvrté stĺpce vľavo a vpravo zhrňujú reakcie na klikač (C) a tón (T). Pomlčka naznačuje, že skupina nedostala predbežnú expozíciu ani na jeden stimul.
Experiment 1
CTM8.015.111.122.66.010.99.711.1
T 4.68.66.911.4
CTSEM2.02.92.22.22.12.41.71.9
T 1.42.22.32.3
Experiment 2
CTM10.826.329.325.05.010.820.320.8
T 4.012.330.521.3
C. 20.811.535.823.0
0
CTSEM3.53.95.03.31.32.43.42.4
T 1.42.56.53.6
C. 4.82.95.33.4
0
Experiment 3
CT 420M2.38.310.312.37.512.311.310.0
CT 280 3.011.815.017.811.818.513.516.3
CT 140 .57.513.513.86.315.011.312.5
0
T 6.08.814.313.0
CT 420SEM1.51.81.51.62.32.11.41.8
CT 280 1.82.82.32.02.31.71.62.3
CT 140 .32.51.61.62.52.62.11.3
0
T 1.92.02.01.5

Reakcia na C počas jeho štyroch kondičných párovaní šokom bola na konci tejto fázy takmer úplne potlačená, ale skôr v tejto fáze bolo potlačenie na C v skupine CT menej výrazné (priemerné otáčky: 22, 23, 4, 2 SEM : 2,6, 1,8, 1,2, 0,9) ako v skupine T (priemerné otáčky za minútu: 14, 1, 1, 0 SEM: 2,6, 1,8, 1,2, 0,9). ANOVA priniesla hlavné účinky oboch skúšok, F(3, 36) = 42.3 p < .001 ηp 2 > 0,779, 90% CI [0,64, 0,83] a skupina, F(1, 12) = 47.3 p < .001 ηp 2 > 0,798, 90% CI [, 53,, 87] a interakcia medzi týmito premennými, F(3, 36) = 13.6 p < .001 ηp 2 >, 530, 90% CI [0,29,, 63]. Analýza jednoduchého hlavného účinku (MSP) medzi skupinami, ktorá používala spoločný chybový termín, poskytla spoľahlivé skupinové rozdiely v pokusoch 1 a 2, menších F(1, 48) = 11.3 p < .010, ale nie pri skúške 3 ani pri skúške 4, väčšie F(1, 48) = 2.3 p > .050. Vzor výsledkov je najjednoduchšie chápaný tak, že odzrkadľuje počiatočné nepodmienené potlačenie skupiny C skupiny T, ako je to počas preexpozície C skupinou CT, a jej postupnú náhradu podmienenou supresiou. V prípade skupiny CT preexpozícia na C umožnila bezpodmienečnú supresiu zvyknúť si a jej zmeny odrážajú iba získanie podmienenej supresie.

Údaje zásadného významu, údaje z testu T, sú zhrnuté na obrázku 1. Potlačenie bolo pri prvom pokuse v oboch skupinách relatívne veľké, ale v priebehu testovania sa znižovalo. Úroveň potlačenia v celom teste bola však výraznejšia v skupine CT ako v skupine T. Tento dojem bol potvrdený pomocou ANOVA, ktorá poskytla hlavné účinky skupiny, F(1, 12) = 5.9 p < .033 ηp 2 > .328, 90% CI [.02, .56], skúšobná verzia, F(2, 24) = 9.4 p < .001 ηp 2 > 0,439, 90% CI [, 15,, 58], ale žiadna interakcia medzi týmito faktormi, F(2, 24) = 1.4 p >, 273. Odhad východiskových mier odozvy bol vykonaný s použitím mier odozvy počas 30-sekundového obdobia bezprostredne predchádzajúceho každej z tónových prezentácií a tieto údaje sú zhrnuté v tabuľke 2. ANOVA na tieto údaje, ktoré majú rovnaký formát ako testovacie údaje, priniesla hlavný účinok pokusu, F(2, 24) = 4.5 p < .023 ηp 2 > 0,272, 90% CI [, 02,, 44], ale žiadny hlavný účinok interakcie skupiny ani skupiny x so skúškou, Fs < 1.

Tabuľka 2

SkupinaŠtatistikySkúšobná verzia/blok
1234
Poznámka. 𠀼 = klikač T = tón.
Experiment 1
CTM8.38.03.1
T 8.914.04.9
CTSEM3.43.41.2
T 2.23.81.3
Experiment 2
CTM49.132.360.634.8
T 67.047.859.539.8
C. 40.838.853.336.9
0 50.432.853.032.6
CTSEM4.93.36.83.1
T 7.05.98.14.2
C. 7.04.27.04.7
0 9.52.54.34.9
Experiment 3
CT 420M11.09.510.88.0
CT 280 9.813.09.812.0
CT 140 11.813.011.310.3
0 12.013.011.58.3
T 9.59.815.512.3
CT 420SEM1.80.91.21.5
CT 280 2.22.62.52.3
CT 140 2.73.43.42.5
0 3.42.72.42.5
T 1.71.82.81.3

Výsledky experimentu 1 poskytujú replikáciu Robinsona a kol. ’s (2010) demonštráciu generalizácie založenej na známosti u chirurgicky naivných potkanov. Tento postup je súbežný so zisteniami v averzii podmienenej chuti (Best & Batson, 1977) a apetitívnom podmieňovaní (Honey, 1990). Skupinové ošetrenie preexpozície CT a#x02019s zahrnovalo prezentáciu C aj T a bolo navrhnuté tak, aby sa zaistilo, že obidva stimuly boli kódované ako známe. Naproti tomu ošetrenie preexpozície skupiny T ’s bolo navrhnuté tak, aby bolo kódovanie C ’s a T ’s nesúladné, tj. S T známym a C novým. Na základe štandardných predpokladov budú mať C a T súbor spoločných reprezentatívnych prvkov, ktoré v oboch skupinách v rovnakej miere riadia generalizáciu stimulov. Skutočnosť, že úroveň potlačenia skupiny CT ’ bola väčšia ako skupina T ’s, naznačuje, že ak sú štandardné predpoklady správne, došlo k ďalšiemu postupu na zlepšenie generalizácie z C na T v skupine CT —, že tento proces môže byť výsledkom zovšeobecnenia založené na kódovaní novosti alebo známosti. Pred prijatím tejto interpretácie však bude zvážených niekoľko ďalších faktorov, ktoré by mohli ovplyvniť výkonnosť testu podľa T. Po prvé, počas preexpozície bolo zistené nepodmienené potlačenie T, čo mohlo určite ovplyvniť výkonnosť testu T (tj. Generalizovaná reakcia na strach mohla byť kontaminovaná nepodmieneným potlačením, pozri napr. Robinson, Sanderson, Aggleton a#x00026 Jenkins, 2009 Jones, Whitt, & Robinson, 2012). Pretože však obe skupiny boli preexponované na T a pretože priebeh návyku nepodmieneného potlačenia bol podobný, zdá sa nepravdepodobné, že by to spôsobilo zásadný skupinový rozdiel. Dalo by sa očakávať, že zvyknutie nepodmieneného potlačenia na skupinu C skupinou CT sa môže zovšeobecniť na T, ktoré je sprostredkované podskupinou (x) zdieľaných reprezentatívnych prvkov, a zníženie potlačenia v porovnaní so skupinou T. Ak k takémuto procesu došlo, neurobili sme detegujte to počas preexpozície a samozrejme, tento proces by fungoval proti — nie v prospech — získaného skupinového rozdielu. Zdá sa, že ani jeden účet založený na nepodmienenom potlačení neposkytuje vhodný popis výsledkov.

Za druhé, akýkoľvek účet založený na latentnej inhibícii (napr. Lubow & Moore, 1959), buď C alebo podskupiny znakov (x) zdieľaných C a T, sa pri vysvetľovaní výsledkov javí podobne neadekvátny. Preexpozícia skupiny CT CT##002019 k C môže znížiť kapacitu C ’ pre riadenie reakcie v tejto skupine, ale to by pôsobilo proti pozorovanému rozdielu v skupine. Tu súbor x funkcií, ktoré sprostredkovávajú zovšeobecnenie, môže stratiť väčšiu asociáciu v skupine CT ako v skupine T — počas preexpozície x bola v skupine CT prezentovaná dvakrát častejšie ako v skupine T (pozri Bennett, Wills, Wells a#x00026 Mackintosh , 1994 McLaren & Mackintosh, 2002). Rovnako ako účet návyku, ani tento účet s latentnou inhibíciou však neposkytuje realistický alternatívny popis hlavných zistení, pretože predpovedá opačný výsledok ako naše zistenia.


Intranazálny oxytocín znižuje u mužov generalizáciu strachu, ale nemoduluje prah diskriminácie

Predtým získaná reakcia na strach sa často šíri do percepčne alebo koncepčne blízkych podnetov alebo súvislostí. Tento proces, známy ako generalizácia strachu, uľahčuje vyhýbanie sa nebezpečenstvu a dysregulácie v tomto procese zohrávajú dôležitú úlohu pri úzkostných poruchách. Ukázalo sa, že oxytocín (OT) moduluje učenie sa strachu, ale účinky na generalizáciu strachu zostávajú neznáme.

Metódy

Použili sme randomizovaný, placebom kontrolovaný, dvojito zaslepený, medzi subjektový dizajn, počas ktorého zdraví mužskí účastníci dostávali buď intranazálne OT alebo placebo (PLC) po získaní strachu a pred generalizáciou strachu so súčasným získavaním reakcií vodivosti pokožky (SCR). Dvadsaťštyri až 72 hodín pred učením sa strachu a bezprostredne po úlohe generalizácie strachu účastníci navyše dokončia úlohu prahu diskriminácie.

Výsledky

V porovnaní s PLC OT významne znížil vnímané riziko a SCR voči CS+ a GS1 (generalizačný stimul, ktorý je najpodobnejší CS+) počas generalizácie strachu, pričom prah diskriminácie nebol ovplyvnený.

Závery

Výsledky spoločne naznačujú, že OT môže zmierniť generalizáciu strachu bez účinkov na prah diskriminácie. Táto štúdia poskytuje prvý dôkaz o účinkoch OT na generalizáciu strachu u ľudí a naznačuje, že OT môže mať terapeutický potenciál pri úzkostných poruchách charakterizovaných dysregulovanou generalizáciou strachu.


Poďakovanie

Ďakujeme B. Wernerovi, N. Kaouanemu a Core novej generácie sekvenovania (NGS) vo Vienna Biocenter Core Facilities GmbH (VBCF) za sekvenovanie neuronálnej populácie a S. Rumpelovi za vedeckú diskusiu a rady. Ďakujeme M. Pasiekovi z Vedeckej výpočtovej jednotky vo viedenskom bio kampuse (VBC), Zariadení pre pokročilú mikroskopiu vo viedenskom biologickom areáli (VBC), a najmä P. Pasierbekovi a T. Lendlovi za pomoc s konfokálnou mikroskopiou. Ďalej ďakujeme zariadeniu pre predklinické fenotypizáciu vo Vienna Biocenter Core Facilities GmbH (VBCF), M. al Banchaabouchi, zariadení pre zvieratá IMP a A. Stepankovi za pomoc s testami správania a výskumom na zvieratách. Ďakujeme HistoPathology na VBCF za odborné a histologické služby. B. Ferger (Boehringer Ingelheim, Nemecko) a G. Filk (Brains On-Line LLC, San Francisco, USA) poskytli cenné diskusie a údaje o mikrodialýze a L. Piszczek zostavil a analyzoval kontrolné experimenty FACS na knockdown D1R. Ďakujeme M. Rothovi a J. Judovi za rady v experimentoch s RNAi. W.H. bol podporený grantom zo siedmeho rámcového programu Európskeho spoločenstva (FP/2007-2013)/grantovej dohody ERC č. 311701, Výskumný ústav molekulárnej patológie (IMP), Boehringer Ingelheim a Rakúska agentúra na podporu výskumu (FFG). S.M., T.M. a V.L. boli podporované DFG (TP B06 zo SFB 779). Viedenské centrum biologického centra GmgH (VBCF) Nástroj na predklinickú fenotypizáciu uznáva financovanie od rakúskeho federálneho ministerstva vedy, výskumu a hospodárstva a od mesta Viedeň.


Príslušnosti

Laboratórium pre behaviorálnu neurológiu a zobrazovanie poznávania, Katedra neurovedy, Ženevská univerzita, 1202, Ženeva, Švajčiarsko

E. Meaux, V. Sterpenich & amp. P. Vuilleumier

Laboratórium kognitívnych neurovied (LNC²), UMR INSERM U960, Ecole Normale Supérieure, PSL Research University, 75005, Paríž, Francúzsko

Oddelenie klinickej neurológie, Univerzitná nemocnica v Ženeve, 1206, Ženeva, Švajčiarsko

Švajčiarske centrum afektívnych vied, Ženevská univerzita, 1202, Ženeva, Švajčiarsko


Záver

Naše výsledky demonštrujú dôležitosť povedomia o mimoriadnych udalostiach pre kontextové podmieňovanie strachu. Medzi subjektmi klasifikovanými ako vedomé a subjektmi klasifikovanými ako nevedomé boli pozoruhodné rozdiely. Tieto rozdiely okrem toho nielen ukázali, že informovanosť o nepredvídateľných udalostiach je potrebná na kontextové podmieňovanie, ale tiež vrhajú svetlo na potenciálne mechanizmy učenia sa pre prípad nepredvídaných udalostí. Naša štúdia preto prispieva k súčasnej diskusii o potrebe informovanosti o nepredvídaných udalostiach počas asociatívneho učenia a rozširuje ju na paradigmy kontextového podmieňovania.


Zapojenie amygdaly do asociácií stimul-odmena: Interakcia s ventrálnym striatom

Študovalo sa zapojenie amygdaly do potenciácie reakcie podmienených zosilňovačov po intra-accumbens injekciách amfetamínu. Smädné potkany boli vycvičené k spojeniu stimulu svetla a hluku s vodou a potom im implantované vodiace kanyly do nucleus accumbens. Polovica týchto potkanov dostala excitotoxické lézie bazolaterálnej oblasti amygdaly infúziou N-metyl-d-aspartátu, zatiaľ čo druhá polovica dostala infúzie vehikula. V testovacej fáze už nebola prítomná voda, ale reakcia na jednu z dvoch nových pák vytvorila zlúčeninu svetelného šumu (podmienený zosilňovač), zatiaľ čo reakcia na druhej páke nemala žiadny účinok. Tieto dve skupiny dostali štyri vyvážené intra-accumbens infúzie amfetamínu (3, 10 a 30 μg/μl) alebo vehikula počas štyroch testovacích dní. Infúzie amfetamínu intra-accumbens v závislosti od dávky zvýšili odozvu na páku poskytujúcu kondicionovaný zosilňovač, ale nemali významný vplyv na reakciu na páku, ktorá neprodukovala kondicionovaný zosilňovač. V porovnaní s kontrolami vykazovala poškodená skupina významnú, selektívnu redukciu reakcie na páku, ktorá poskytla podmienený zosilňovač. bez zmeny na páke, na ktorú reagovanie nemalo žiadny následok, bez ohľadu na medikamentóznu alebo kontrolnú liečbu. Kontrolné experimenty ukázali, že zvieratá s poškodením amygdaly neboli hypodipsické a vykazujú podobné hladiny hyperaktivity po intra -accumbens infúziách d -amfetamínu. Okrem toho, lézia nezmenila schopnosť diskriminovať podmienený stimul a získať novú motorickú úlohu.

Tieto výsledky naznačujú úlohu amygdaly pri sprostredkovaní účinkov asociácií stimul-odmena na správanie prostredníctvom pôsobenia na mechanizmy ventrálneho striata závislé od dopamínu.


III. Môže nám analýza neurálnych systémov pomôcť porozumieť obsahu učenia?

V časti I som poznamenal, že Spence znevažoval fyziologizáciu, dokonca aj Hullovu, pretože je pravdepodobnejšie, že bude zavádzajúca než užitočná pri charakterizácii matematických a behaviorálnych aspektov učenia sa zvyku. Výsledky devalvačných úloh, ktoré som popísal, však naznačujú, že asociatívne učenie môže zapojiť rôzne úrovne nervového spracovania. Plasticita nie je jedinečná pre žiadny z kruhov na obrázku 1b. Napríklad štúdie neurálnej plasticity pri kondicionovaní očných viečok (napr. Medina et al., 2000 Steinmetz et al., 1989 Thompson et al., 1998) identifikovali cerebelárne miesta plasticity, ktoré je možné charakterizovať ako cesty nachádzajúce sa v “output ” cestách a teda viac “S-R ”, ako aj ďalšie weby skôr v toku spracovania. Rozumný výskumný program by si mohol predstaviť okolnosti, za ktorých narážky prichádzajú na kontrolu spracovania v rôznych mozgových systémoch, ktoré prednostne kontrolujú rôzne aspekty správania. Pochopenie toku informácií v mozgu nám môže pomôcť porozumieť tomu, prečo napríklad niektoré produkty učenia, ako napríklad kontrola reakcií TR a schopnosť podporovať sprostredkované učenie, súvisia vo svojich funkciách rýchleho bitonického získavania, prečo si ostatní zrejme zachovávajú citlivosť k devalvácii v dôsledku rozsiahleho školenia a stále sa zdá, že ostatní pri tréningu strácajú takú citlivosť.

Na poskytnutie informácií dôležitých pre porozumenie obsahu učenia sa využíva množstvo neurobiologických techník. Metódy mozgovej stimulácie ďaleko presiahli hrubú stimuláciu motorickej kôry, ako napríklad v Loucksových (1935) experimentoch. Napríklad pri analýze neurálnych systémov kondicionovania očných viečok nahradenie skutočných udalostí, ako sú CS a US (alebo oboje, napr. Steinmetz et al., 1989), stimuláciou mozgu odhalilo udalosti kritické pre kondicionovanie očných viečok. Podobne vzorovaná stimulácia amygdaly pomohla objasniť mechanizmy získavania a zániku kondicionovania strachu (Vidal-Gonzalez et al., 2006).

Presné, farmakologicky selektívne lézie a reverzibilné inaktivácie rôznych bunkových skupín môžu selektivitu zmeniť citlivosť potkanov na devalváciu bez toho, aby boli dotknuté ďalšie aspekty výkonu. Napríklad poškodenie komponentov obvodov vrátane bazolaterálnej amygdaly (BLA), orbitofrontálneho kortexu (OFC), subregiónov mediálneho prefrontálneho kortexu a v niektorých situáciách aj mediodorzálneho talamu interferuje s výkonom pavlovskej devalvácie potkanov bez ovplyvnenia získavania potravy. pohárových CR alebo averzií voči chuti (Gallagher et al., 1999 Hatfield et al., 1996 Maddux & Holland, 2007 Pickens, 2008 Pickens et al., 2003). Tieto štúdie ďalej naznačujú, že rôzne časti týchto obvodov majú špecializované funkcie v rámci úlohy devalvácie. Napríklad na to, aby potkany vykazovali účinky devalvácie postupmi s jedným zosilňovačom, je funkcia BLA potrebná počas počiatočných párovaní CS-potraviny, ale nie potom. To znamená, že ak potkany získali CS-potravinové asociácie, zatiaľ čo funkcia BLA je neporušená, potom následné lézie nezhoršujú výkonnosť pri tejto forme devalvácie, ako keby bola funkcia BLA potrebná pre krysy na získanie SS asociácií nie SR, ale nie na predchádzajúce použitie. -vytvorili asociácie SS na kontrolu správania (Pickens et al., 2003). Naopak, funkcia OFC sa zdá byť rozhodujúca pre expresiu a získavanie takýchto asociácií pri devalvačných úlohách. Lézie OFC narúšajú výkon devalvácie (to znamená, že potkany nedokážu spontánne znížiť reakciu na CS po devalvácii USA), či už sú vykonávané pred CS-potravou, averziou k jedlu alebo finálnymi testovacími fázami (Pickens et al., 2003, 2005) . Napokon, zapojenie týchto oblastí mozgu sa môže líšiť v závislosti od rozdielov v požiadavkách na úlohy. Napríklad, keď sa použije jedna kombinácia zosilňovača tága, funkcia BLA sa nevyžaduje, akonáhle sa vytvoria asociácie zosilňovača tága, keď sa použijú dva alebo viac podnetov a zosilňovačov, funkcia BLA musí byť v čase nácviku averzie voči chuti tiež neporušená a/alebo testovanie devalvácie (Johnson a kol., 2007). Podobne Pickens (2008) zistil, že funkcia mediodorzálneho talamu je dôležitá pre výkon pri pavlovskej devalvačnej úlohe iba vtedy, ak si táto úloha vyžaduje posun stratégie od predchádzajúcej úlohy.

Výsledky nedávnych elektrofyziologických záznamových štúdií tiež naznačujú, že kondicionačné postupy môžu vytvárať rôzne typy asociácií, a to v rámci aj medzi prepojenými oblasťami mozgu. Napríklad pomocou úlohy diskriminácie podľa zápachu Schoenbaum, Chiba a Gallagher (1998) zistili neuróny v BLA a OFC, ktoré je možné charakterizovať ako odrážajúce asociácie S-S a stimulačné reakcie (R-S). Tieto neuróny spočiatku selektívne reagovali na jeden z dvoch zosilňovačov použitých v úlohe, ale v priebehu tréningu sa ich aktivita dostala pod kontrolu buď konkrétneho pachového podnetu, alebo konkrétnej reakcie. Neskoršie štúdie ukázali, že povaha neurónového kódovania informácií o výsledku stimulu alebo odpovede v týchto dvoch oblastiach mozgu závisí od komunikácie medzi nimi (napr. Saddoris, Gallagher, & Schoenbaum, 2005 Schoenbaum, et al., 2003). Furuyashiki, Holandsko a Gallagher (2008) najnovšie porovnali aj aktivitu neurónov OFC, ktoré kódovali informácie o výsledku, s tými, ktoré kódovali informácie o reakcii. Tieto posledné neuróny reagovali špecificky na konkrétne reakcie, ale nie na konkrétne zosilňovače. Aj keď tieto posledné neuróny nemožno interpretovať ako substrát pre asociácie S-R, pretože zvyšovali svoju aktivitu až po vykonaní kódovanej reakcie, ich existencia ukazuje, že prinajmenšom v niektorých oblastiach mozgu môžu jednotlivé neuróny kódovať rôzne druhy informácií o úlohách.

Nakoniec sme použili techniky bezprostrednej ranej expresie génov na prepojenie funkcie mozgu s výkonom pri jednoduchých devalvačných (a iných) úlohách. Našim zámerom je dať do súvislosti variácie vo výkone za rôznych podmienok s rozdielmi v mozgových systémoch zapojených za týchto podmienok. Posmrtná tkanivová analýza môže odhaliť podrobné informácie o jednotlivých neurónoch, ktoré boli aktívne (Lee et al., 2005) alebo prechádzali plastickými zmenami (Guzowski & Worley, 2001 Petrovich et al., 2005) v pomerne obmedzených časových intervaloch, ako napr. konkrétna epizóda testovania správania pred obetou. Napríklad po vyhodnotení reakcií TR na minimálne vycvičený tón CS v neprítomnosti sacharózy Kerfoot a kol. (2007, obrázok 5) obetovali svoje potkany, aby preskúmali expresiu FOS, proteínového produktu na aktivite závislého bezprostredne skorého génu c-fos. Zistili, že expresia FOS závislá od učenia a devalvácie v mnohých oblastiach mozgu známych z experimentov s léziami (práve popísané) je kritická pre učenie citlivé na devalváciu výsledku (bazolaterálna amygdala a orbitofrontálna kôra, Holandsko & Gallagher, 2004), v oblastiach súvisiacich so zobrazením reakcií TR (accumbens shell Reynolds & Berridge, 2002) a v oblastiach súvisiacich so spracovaním informácií o chuti (chuťová kôra Kiefer & Orr, 1992). Tieto posledné pozorovania sú obzvlášť zaujímavé z nášho predchádzajúceho návrhu, že kondicionovanie môže dodať CS schopnosť aktivovať percepčné spracovanie chýbajúcich USA. Ak v dôsledku párovania tón-sacharóza tón prebudil vnímanie sladkosti, vďaka ktorej bola obyčajná voda sladká, dalo by sa od potkanov v podmienkach Devalue a Maintain očakávať zvýšenie aktivity FOS v chuťovej kôre, čo urobili. Ďalej, pretože potkany v stave Maintain by reagovali na sladké s chutnými reakciami reaktivity chuti, samotný tón by tiež vyvolal tieto reakcie a aktivitu FOS v časti škrupiny accumbens korelovanú s takými reakciami. Naopak, pretože potkany v stave Devalue by reagovali na sladké averzívnymi reakciami, tón by vyvolal averzívne reakcie a FOS v inom subregióne škrupiny accumbens korelovaných s averzívnymi TR reakciami. Všetky tieto výsledky boli pozorované. Vzhľadom na zistenia Hollanda a spol. (2008) by bolo zaujímavé zistiť, či rozsiahlejšie vyškolený CS, ktorý nedokáže vyvolať chuťové reakcie TR v tréningu alebo nevyvolá negatívne reakcie TR po devalvácii a ktorý nepodporuje sprostredkovanú chuť -averzívne učenie, by tiež nedokázalo indukovať FOS v accumbens shell alebo chuťovej kôre.

Je zaujímavé, že hoci Kerfoot a kol. (2007) zistili expresiu FOS závislú od kondicionovania v centrálnom jadre amygdaly (CeA), táto expresia nebola ovplyvnená podmienkami devalvácie (znehodnotené alebo udržiavané). Toto pozorovanie je pozoruhodné z troch dôvodov. Po prvé, naznačuje, že asociačne aktivované chuťové spomienky nie sú úplne zameniteľné so samotnými chuťami. Informácie o chuti a chorobe sa v tomto regióne zbiehajú (Bernstein & Koh, 2007 Yamamoto, 2007) a o CeA je známe, že je dôležitá v mnohých aspektoch učenia a prejavu averzií voči chuti (Lamprecht a Dudai, 2000 Yamamoto, 2007). Ak by však asociatívne aktivovaná chuťová pamäť podnietila tieto aspekty spracovania chuti, pozorovali by sme rozdielnu aktivitu CeA v podmienkach Maintain a Devalue. Za druhé, lézie CeA neovplyvňujú výkon devalvácie (Hatfield et al., 1996). Po tretie, funkcia CeA je rozhodujúca pre získanie podmienených OR, ktoré za iných okolností Holland a Straub (1979) zistili, že sú relatívne necitlivé na devalváciu pármi potraviny a LiCl. Celkovo tieto dve posledné pozorovania naznačujú zbližovanie dôkazov, ktoré spájajú rozdiely v citlivosti podmienených OR a CR súvisiacich s potravinami na postupy devalvácie na báze LiCl (Holland & Straub, 1979) s rozdielmi v obvodoch mozgu, ktoré podliehajú týmto naučeným reakciám. Rozdiely v prevádzkových charakteristikách týchto systémov môžu určovať diferenciálnu citlivosť rôznych systémov správania na parametre devalvácie.

Tieto štúdie devalvácie nervových systémov a súvisiace javy objasňujú, že otázky obsahu učenia sú zložité. Aj v zdanlivo jednoduchých behaviorálnych systémoch, ako je napríklad reflex oka, je v nervových systémoch, ktoré ich podopierajú, veľa príležitostí na plastickú zmenu. Dôsledky experimentálnych manipulácií environmentálnych podnetov na učenie sa môžu v rámci týchto systémov a ich komponentov značne líšiť. Je stále ťažšie s istotou rozlíšiť asociácie S-S a S-R na základe akéhokoľvek jednotlivého behaviorálneho testu alebo aspektu nervového spracovania. Charakterizácia viacnásobných behaviorálnych a nervových dôsledkov variácií v asociatívnych postupoch učenia by mala viesť k bohatším, aj keď možno menej pochopiteľným opisom povahy učenia.


Poďakovanie

Ďakujeme B. Wernerovi, N. Kaouanemu a Core novej generácie sekvenovania (NGS) vo Vienna Biocenter Core Facilities GmbH (VBCF) za sekvenovanie neuronálnej populácie a S. Rumpelovi za vedeckú diskusiu a rady. Ďakujeme M. Pasiekovi z Vedeckej výpočtovej jednotky vo viedenskom bio kampuse (VBC), Zariadení pre pokročilú mikroskopiu vo viedenskom biologickom areáli (VBC), a najmä P. Pasierbekovi a T. Lendlovi za pomoc s konfokálnou mikroskopiou. Ďalej ďakujeme zariadeniu pre predklinické fenotypizáciu vo Vienna Biocenter Core Facilities GmbH (VBCF), M. al Banchaabouchi, zariadení pre zvieratá IMP a A. Stepankovi za pomoc s testami správania a výskumom na zvieratách. Ďakujeme HistoPathology na VBCF za odborné a histologické služby. B. Ferger (Boehringer Ingelheim, Nemecko) a G. Filk (Brains On-Line LLC, San Francisco, USA) poskytli cenné diskusie a údaje o mikrodialýze a L. Piszczek zostavil a analyzoval kontrolné experimenty FACS na knockdown D1R. Ďakujeme M. Rothovi a J. Judovi za rady v experimentoch s RNAi. W.H. bol podporený grantom zo siedmeho rámcového programu Európskeho spoločenstva (FP/2007-2013)/grantovej dohody ERC č. 311701, Výskumný ústav molekulárnej patológie (IMP), Boehringer Ingelheim a Rakúska agentúra na podporu výskumu (FFG). S.M., T.M. a V.L. boli podporované DFG (TP B06 zo SFB 779). Viedenské centrum biologického centra GmgH (VBCF) Nástroj na predklinickú fenotypizáciu uznáva financovanie od rakúskeho federálneho ministerstva vedy, výskumu a hospodárstva a od mesta Viedeň.


Príslušnosti

Laboratórium pre behaviorálnu neurológiu a zobrazovanie poznávania, Katedra neurovedy, Ženevská univerzita, 1202, Ženeva, Švajčiarsko

E. Meaux, V. Sterpenich & amp. P. Vuilleumier

Laboratórium kognitívnych neurovied (LNC²), UMR INSERM U960, Ecole Normale Supérieure, PSL Research University, 75005, Paríž, Francúzsko

Oddelenie klinickej neurológie, Univerzitná nemocnica v Ženeve, 1206, Ženeva, Švajčiarsko

Švajčiarske centrum afektívnych vied, Ženevská univerzita, 1202, Ženeva, Švajčiarsko


Zapojenie amygdaly do asociácií stimul-odmena: Interakcia s ventrálnym striatom

Študovalo sa zapojenie amygdaly do potenciácie reakcie podmienených zosilňovačov po intra-accumbens injekciách amfetamínu. Smädné potkany boli vycvičené k spojeniu stimulu svetla a hluku s vodou a potom im implantované vodiace kanyly do nucleus accumbens. Polovica týchto potkanov dostala excitotoxické lézie bazolaterálnej oblasti amygdaly infúziou N-metyl-d-aspartátu, zatiaľ čo druhá polovica dostala infúzie vehikula. V testovacej fáze už nebola prítomná voda, ale reakcia na jednu z dvoch nových pák vytvorila zlúčeninu svetelného šumu (podmienený zosilňovač), zatiaľ čo reakcia na druhej páke nemala žiadny účinok. Tieto dve skupiny dostali štyri vyvážené intra-accumbens infúzie amfetamínu (3, 10 a 30 μg/μl) alebo vehikula počas štyroch testovacích dní. Infúzie amfetamínu intra-accumbens v závislosti od dávky zvýšili odozvu na páku poskytujúcu kondicionovaný zosilňovač, ale nemali významný vplyv na reakciu na páku, ktorá neprodukovala kondicionovaný zosilňovač. V porovnaní s kontrolami vykazovala poškodená skupina významnú, selektívnu redukciu reakcie na páku, ktorá poskytla podmienený zosilňovač. bez zmeny na páke, na ktorú reagovanie nemalo žiadny následok, bez ohľadu na medikamentóznu alebo kontrolnú liečbu. Kontrolné experimenty ukázali, že zvieratá s poškodením amygdaly neboli hypodipsické a vykazujú podobné hladiny hyperaktivity po intra -accumbens infúziách d -amfetamínu. Okrem toho, lézia nezmenila schopnosť diskriminovať podmienený stimul a získať novú motorickú úlohu.

Tieto výsledky naznačujú úlohu amygdaly pri sprostredkovaní účinkov asociácií stimul-odmena na správanie prostredníctvom pôsobenia na mechanizmy ventrálneho striata závislé od dopamínu.


III. Môže nám analýza neurálnych systémov pomôcť porozumieť obsahu učenia?

V časti I som poznamenal, že Spence znevažoval fyziologizáciu, dokonca aj Hullovu, pretože je pravdepodobnejšie, že bude zavádzajúca než užitočná pri charakterizácii matematických a behaviorálnych aspektov učenia sa zvyku. Výsledky devalvačných úloh, ktoré som popísal, však naznačujú, že asociatívne učenie môže zapojiť rôzne úrovne nervového spracovania. Plasticita nie je jedinečná pre žiadny z kruhov na obrázku 1b. Napríklad štúdie neurálnej plasticity pri kondicionovaní očných viečok (napr. Medina et al., 2000 Steinmetz et al., 1989 Thompson et al., 1998) identifikovali cerebelárne miesta plasticity, ktoré je možné charakterizovať ako cesty nachádzajúce sa v “output ” cestách a teda viac “S-R ”, ako aj ďalšie weby skôr v toku spracovania. Rozumný výskumný program by si mohol predstaviť okolnosti, za ktorých narážky prichádzajú na kontrolu spracovania v rôznych mozgových systémoch, ktoré prednostne kontrolujú rôzne aspekty správania. Pochopenie toku informácií v mozgu nám môže pomôcť porozumieť tomu, prečo napríklad niektoré produkty učenia, ako napríklad kontrola reakcií TR a schopnosť podporovať sprostredkované učenie, súvisia vo svojich funkciách rýchleho bitonického získavania, prečo si ostatní zrejme zachovávajú citlivosť k devalvácii v dôsledku rozsiahleho školenia a stále sa zdá, že ostatní pri tréningu strácajú takú citlivosť.

Na poskytnutie informácií dôležitých pre porozumenie obsahu učenia sa využíva množstvo neurobiologických techník. Metódy mozgovej stimulácie ďaleko presiahli hrubú stimuláciu motorickej kôry, ako napríklad v Loucksových (1935) experimentoch. Napríklad pri analýze neurálnych systémov kondicionovania očných viečok nahradenie skutočných udalostí, ako sú CS a US (alebo oboje, napr. Steinmetz et al., 1989), stimuláciou mozgu odhalilo udalosti kritické pre kondicionovanie očných viečok. Podobne vzorovaná stimulácia amygdaly pomohla objasniť mechanizmy získavania a zániku kondicionovania strachu (Vidal-Gonzalez et al., 2006).

Presné, farmakologicky selektívne lézie a reverzibilné inaktivácie rôznych bunkových skupín môžu selektivitu zmeniť citlivosť potkanov na devalváciu bez toho, aby boli dotknuté ďalšie aspekty výkonu. Napríklad poškodenie komponentov obvodov vrátane bazolaterálnej amygdaly (BLA), orbitofrontálneho kortexu (OFC), subregiónov mediálneho prefrontálneho kortexu a v niektorých situáciách aj mediodorzálneho talamu interferuje s výkonom pavlovskej devalvácie potkanov bez ovplyvnenia získavania potravy. pohárových CR alebo averzií voči chuti (Gallagher et al., 1999 Hatfield et al., 1996 Maddux & Holland, 2007 Pickens, 2008 Pickens et al., 2003). Tieto štúdie ďalej naznačujú, že rôzne časti týchto obvodov majú špecializované funkcie v rámci úlohy devalvácie. Napríklad na to, aby potkany vykazovali účinky devalvácie postupmi s jedným zosilňovačom, je funkcia BLA potrebná počas počiatočných párovaní CS-potraviny, ale nie potom. To znamená, že ak potkany získali CS-potravinové asociácie, zatiaľ čo funkcia BLA je neporušená, potom následné lézie nezhoršujú výkonnosť pri tejto forme devalvácie, ako keby bola funkcia BLA potrebná pre krysy na získanie SS asociácií nie SR, ale nie na predchádzajúce použitie. -vytvorili asociácie SS na kontrolu správania (Pickens et al., 2003). Naopak, funkcia OFC sa zdá byť rozhodujúca pre expresiu a získavanie takýchto asociácií pri devalvačných úlohách. Lézie OFC narúšajú výkon devalvácie (to znamená, že potkany nedokážu spontánne znížiť reakciu na CS po devalvácii USA), či už sú vykonávané pred CS-potravou, averziou k jedlu alebo finálnymi testovacími fázami (Pickens et al., 2003, 2005) . Napokon, zapojenie týchto oblastí mozgu sa môže líšiť v závislosti od rozdielov v požiadavkách na úlohy. Napríklad, keď sa použije jedna kombinácia zosilňovača tága, funkcia BLA sa nevyžaduje, akonáhle sa vytvoria asociácie zosilňovača tága, keď sa použijú dva alebo viac podnetov a zosilňovačov, funkcia BLA musí byť v čase nácviku averzie voči chuti tiež neporušená a/alebo testovanie devalvácie (Johnson a kol., 2007). Podobne Pickens (2008) zistil, že funkcia mediodorzálneho talamu je dôležitá pre výkon pri pavlovskej devalvačnej úlohe iba vtedy, ak si táto úloha vyžaduje posun stratégie od predchádzajúcej úlohy.

Výsledky nedávnych elektrofyziologických záznamových štúdií tiež naznačujú, že kondicionačné postupy môžu vytvárať rôzne typy asociácií, a to v rámci aj medzi prepojenými oblasťami mozgu. Napríklad pomocou úlohy diskriminácie podľa zápachu Schoenbaum, Chiba a Gallagher (1998) zistili neuróny v BLA a OFC, ktoré je možné charakterizovať ako odrážajúce asociácie S-S a stimulačné reakcie (R-S). Tieto neuróny spočiatku selektívne reagovali na jeden z dvoch zosilňovačov použitých v úlohe, ale v priebehu tréningu sa ich aktivita dostala pod kontrolu buď konkrétneho pachového podnetu, alebo konkrétnej reakcie. Neskoršie štúdie ukázali, že povaha neurónového kódovania informácií o výsledku stimulu alebo odpovede v týchto dvoch oblastiach mozgu závisí od komunikácie medzi nimi (napr. Saddoris, Gallagher, & Schoenbaum, 2005 Schoenbaum, et al., 2003). Furuyashiki, Holandsko a Gallagher (2008) najnovšie porovnali aj aktivitu neurónov OFC, ktoré kódovali informácie o výsledku, s tými, ktoré kódovali informácie o reakcii. Tieto posledné neuróny reagovali špecificky na konkrétne reakcie, ale nie na konkrétne zosilňovače. Aj keď tieto posledné neuróny nemožno interpretovať ako substrát pre asociácie S-R, pretože zvyšovali svoju aktivitu až po vykonaní kódovanej reakcie, ich existencia ukazuje, že prinajmenšom v niektorých oblastiach mozgu môžu jednotlivé neuróny kódovať rôzne druhy informácií o úlohách.

Nakoniec sme použili techniky bezprostrednej ranej expresie génov na prepojenie funkcie mozgu s výkonom pri jednoduchých devalvačných (a iných) úlohách. Našim zámerom je dať do súvislosti variácie vo výkone za rôznych podmienok s rozdielmi v mozgových systémoch zapojených za týchto podmienok. Posmrtná tkanivová analýza môže odhaliť podrobné informácie o jednotlivých neurónoch, ktoré boli aktívne (Lee et al., 2005) alebo prechádzali plastickými zmenami (Guzowski & Worley, 2001 Petrovich et al., 2005) v pomerne obmedzených časových intervaloch, ako napr. konkrétna epizóda testovania správania pred obetou. Napríklad po vyhodnotení reakcií TR na minimálne vycvičený tón CS v neprítomnosti sacharózy Kerfoot a kol. (2007, obrázok 5) obetovali svoje potkany, aby preskúmali expresiu FOS, proteínového produktu na aktivite závislého bezprostredne skorého génu c-fos. Zistili, že expresia FOS závislá od učenia a devalvácie v mnohých oblastiach mozgu známych z experimentov s léziami (práve popísané) je kritická pre učenie citlivé na devalváciu výsledku (bazolaterálna amygdala a orbitofrontálna kôra, Holandsko & Gallagher, 2004), v oblastiach súvisiacich so zobrazením reakcií TR (accumbens shell Reynolds & Berridge, 2002) a v oblastiach súvisiacich so spracovaním informácií o chuti (chuťová kôra Kiefer & Orr, 1992). Tieto posledné pozorovania sú obzvlášť zaujímavé z nášho predchádzajúceho návrhu, že kondicionovanie môže dodať CS schopnosť aktivovať percepčné spracovanie chýbajúcich USA. Ak v dôsledku párovania tón-sacharóza tón vyvolal vnímanie sladkosti, vďaka čomu bola obyčajná voda sladká, dalo by sa očakávať, že potkany v podmienkach Devalue a Maintain budú vykazovať zvýšenú aktivitu FOS v chuťovej kôre, čo urobili. Ďalej, pretože potkany v stave Maintain by reagovali na sladké s chutnými reakciami reaktivity chuti, samotný tón by tiež vyvolal tieto reakcie a aktivitu FOS v časti škrupiny accumbens korelovanú s takými reakciami. Naopak, pretože potkany v stave Devalue by reagovali na sladké averzívnymi reakciami, tón by vyvolával averzívne reakcie a FOS v inom subregióne škrupiny accumbens korelovaných s averzívnymi TR reakciami. Všetky tieto výsledky boli pozorované. Vzhľadom na zistenia Hollanda a kol. (2008) by bolo zaujímavé zistiť, či rozsiahlejšie vyškolený CS, ktorý nedokáže vyvolať chuťové reakcie TR v tréningu alebo nevyvoláva negatívne reakcie TR po devalvácii a ktorý nepodporuje sprostredkovanú chuť -averzívne učenie, by tiež nedokázalo indukovať FOS v accumbens shell alebo chuťovej kôre.

Je zaujímavé, že hoci Kerfoot a kol. (2007) zistili expresiu FOS závislú od kondicionovania v centrálnom jadre amygdaly (CeA), táto expresia nebola ovplyvnená podmienkami devalvácie (znehodnotené alebo udržiavané). Toto pozorovanie je pozoruhodné z troch dôvodov. Po prvé, naznačuje, že asociačne aktivované chuťové spomienky nie sú úplne zameniteľné so samotnými chuťami. Informácie o chuti a chorobe sa v tomto regióne zbiehajú (Bernstein & Koh, 2007 Yamamoto, 2007) a o CeA je známe, že je dôležitá v mnohých aspektoch učenia a prejavu averzií voči chuti (Lamprecht a Dudai, 2000 Yamamoto, 2007). Ak by však asociatívne aktivovaná chuťová pamäť podnietila tieto aspekty spracovania chuti, pozorovali by sme rozdielnu aktivitu CeA v podmienkach Maintain a Devalue. Za druhé, lézie CeA neovplyvňujú výkon devalvácie (Hatfield et al., 1996). Po tretie, funkcia CeA je rozhodujúca pre získanie podmienených OR, ktoré za iných okolností Holland a Straub (1979) zistili, že sú relatívne necitlivé na devalváciu pármi potraviny a LiCl. Celkovo tieto dve posledné pozorovania naznačujú zbližovanie dôkazov, ktoré spájajú rozdiely v citlivosti podmienených OR a CR súvisiacich s potravinami na devalvačné postupy na báze LiCl (Holland & Straub, 1979) s rozdielmi v obvodoch mozgu, ktoré podliehajú týmto naučeným reakciám. Rozdiely v prevádzkových charakteristikách týchto systémov môžu určovať diferenciálnu citlivosť rôznych systémov správania na parametre devalvácie.

Tieto štúdie devalvácie a súvisiacich javov o neurálnych systémoch objasňujú, že otázky obsahu učenia sú zložité. Aj v zdanlivo jednoduchých behaviorálnych systémoch, ako je napríklad reflex oka, je v nervových systémoch, ktoré ich podopierajú, veľa príležitostí na plastickú zmenu. Dôsledky experimentálnych manipulácií environmentálnych podnetov na učenie sa môžu v rámci týchto systémov a ich komponentov značne líšiť.Je stále ťažšie s istotou rozlíšiť asociácie S-S a S-R na základe akéhokoľvek jednotlivého behaviorálneho testu alebo aspektu nervového spracovania. Charakterizácia viacnásobných behaviorálnych a nervových dôsledkov variácií v asociatívnych postupoch učenia by mala viesť k bohatším, aj keď možno menej pochopiteľným opisom povahy učenia.


Úloha distribúcie senzorických vstupov a vnútornej konektivity v laterálnej amygdale pri podmieňovaní zvukovým strachom: Výpočtová štúdia

Navrhujeme nový rámec modelovania neurónových sietí v redukovanom poradí, ktorý obsahuje vylepšený model rýchlosti streľby a zodpovedajúce synaptické pravidlo synaptického učenia na báze vápnika. Konkrétne navrhujeme vylepšenia Wilsonovho-Cowanovho modelu neurónov s palebnou rýchlosťou, ktoré umožňujú úplnú adaptáciu frekvencie špičky pozorovanú v biologických laterálnych amygdala (LA) neurónoch, pričom sú dostatočne všeobecné na to, aby vyhovovali iným vzorcom frekvencie špičky. Uvádzame tiež techniku ​​na začlenenie plasticity závislej od vápnika do synapsií siete pomocou regresnej schémy na prepojenie rýchlosti spaľovania s postsynaptickým vápnikom. Jednobunkový model a schéma synaptického učenia spoločne predstavujú všeobecný rámec pre rozvoj výpočtovo efektívnych neurónových sietí, ktoré využívajú biologicky realistické synaptické učenie. Rámec modelovania redukovaného rádu bol validovaný pomocou predtým publikovaného modelu neuronálnej siete na báze biofyzikálnej vodivosti hlodavca LA, ktorý modeloval vlastnosti pavlovovského podmieňovania a zániku sluchového strachu (Li et al., 2009). Rámec sa potom použil na vývoj väčšieho sieťového modelu LA na skúmanie úloh distribúcie tónu a šoku a vnútornej konektivity pri učení sa zvukovému strachu. Model navrhol kombinácie hustoty tónu a šoku, ktoré by poskytli experimentálne odhady proporcií buniek reagujúcich na tón a podmienených buniek. Okrem toho poskytlo niekoľko poznatkov vrátane toho, ako by vnútorná konektivita mohla pomôcť distribuovať zmyslové vstupy na vytváranie podmienených reakcií v bunkách, ktoré priamo neprijímajú tónové aj šokové vstupy, a ako rovnováha medzi potenciáciou excitácie a inhibície zabraňuje generalizácii stimulov počas učenia sa strachu.

Hlavné body

► Nový model rýchlosti streľby s plnou adaptáciou frekvencie špičiek a nenulovou reobázou. ► Implementácia pravidla učenia založeného na vápniku pre siete neurónov s rýchlosťou vypaľovania. ► Rámec na štúdium možných distribúcií tónových šokov v LA na naučenie sa strachu. ► Konektivita medzi tónom a interneurónom by mala byť> 60%, aby zodpovedala experimentálnym údajom. ► Model ukazuje, ako by zníženie inhibičného LTP mohlo spôsobiť generalizáciu strachu.


Intranazálny oxytocín znižuje u mužov generalizáciu strachu, ale nemoduluje prah diskriminácie

Predtým získaná reakcia na strach sa často šíri do percepčne alebo koncepčne blízkych podnetov alebo súvislostí. Tento proces, známy ako generalizácia strachu, uľahčuje vyhýbanie sa nebezpečenstvu a dysregulácie v tomto procese zohrávajú dôležitú úlohu pri úzkostných poruchách. Ukázalo sa, že oxytocín (OT) moduluje učenie sa strachu, ale účinky na generalizáciu strachu zostávajú neznáme.

Metódy

Použili sme randomizovaný, placebom kontrolovaný, dvojito zaslepený, medzi subjektový dizajn, počas ktorého zdraví mužskí účastníci dostávali buď intranazálne OT alebo placebo (PLC) po získaní strachu a pred generalizáciou strachu so súčasným získavaním reakcií vodivosti pokožky (SCR). Dvadsaťštyri až 72 hodín pred učením sa strachu a bezprostredne po úlohe generalizácie strachu účastníci navyše dokončia úlohu prahu diskriminácie.

Výsledky

V porovnaní s PLC OT významne znížil vnímané riziko a SCR voči CS+ a GS1 (generalizačný stimul, ktorý je najpodobnejší CS+) počas generalizácie strachu, pričom prah diskriminácie nebol ovplyvnený.

Závery

Výsledky spoločne naznačujú, že OT môže zmierniť generalizáciu strachu bez účinkov na prah diskriminácie. Táto štúdia poskytuje prvý dôkaz o účinkoch OT na generalizáciu strachu u ľudí a naznačuje, že OT môže mať terapeutický potenciál pri úzkostných poruchách charakterizovaných dysregulovanou generalizáciou strachu.


Experiment 1

Tu uvedené experimentálne série boli navrhnuté tak, aby potvrdili a rozšírili demonštráciu Robinson et al. ’s (2010) generalizácie stimulov založenej na známosti v procese podmienenej supresie u potkaních subjektov. Experiment 1 bol určený len na potvrdenie spoľahlivosti základného postupu Robinsona a kol. Pred jeho ďalším skúmaním v zostávajúcej časti experimentálnej série. Robinson a kol. Demonštrácia zovšeobecnenia založeného na známosti pochádza z dvoch skupín potkanov, ktorým bola vykonaná falošná operácia mozgu, aby bolo možné porovnanie s oddeleným párom potkanov, ktoré dostali excitotoxické kortikálne lézie. Je nepravdepodobné, aj keď je to možné, že fingovaná operácia potkanov mala nejaký nezamýšľaný kolaterálny účinok na zistenie generalizácie založené na známosti. Demonštrácia experimentu 1 použila potkany, ktoré neboli podrobené žiadnemu chirurgickému zákroku, a preto by mali priniesť plne zovšeobecniteľné zistenia.

Experiment 1 používal podmienený postup potlačenia u potkanov a jeho návrh je zhrnutý na obrázku 1. Počas kondicionovania dostali skupiny CT a skupina T párovanie klikacieho (C) a krátkeho šoku. Počas testovania bola generalizácia reakcie stanovená na C hodnotená podľa tónu (T). Pred týmito fázami boli obidvom skupinám potkanov preexponované T, ale iba skupinová CT bola prezentovaná C. Takže počas testu pre skupinu CT boli známe C aj T, ale pre skupinu T iba T. Párovanie C a šok pri kondicionovaní môžu tiež C zoznámiť. Aby sa obmedzil rozsah známosti skupiny C pre skupinu T, uviedli sa iba štyri páry C a šok. Ak by generalizácia z C na T bola založená iba na znakoch fyzického stimulu (tj. Tých, ktoré sú spoločné pre C a T), nebol by žiadny rozdiel vo generalizovanej odpovedi počas testu. Ak je však zistenie Robinsona a spol. ’s (2010 pozri tiež, Best & Batson, 1977 Iordanova & Honey, 2012 Honey, 1990) replikovateľné, skupinové CT ’s reagujúce na T by mali mať väčšiu veľkosť ako Skupina T ’s.

Hore: Experimentálny návrh experimentu 1. C = 10 Hz klikací nástroj, T = tón 2 kHz, + = 0,5 s, šok 1,0 mA. Počas preexpozície dostali potkany v skupine CT, oddelene a nepravidelne sekvenované, nevystuženú preexpozíciu voči T a C. Potkany v skupine T absolvovali podobnú preexpozičnú liečbu, ibaže stimul C bol vynechaný. Dve skupiny potkanov boli podrobené rovnakému ošetreniu počas kondicionovania a testu. Počas kondicionovania potkany dostali párovanie C +. Počas testu boli potkanom predložené T. Úplné podrobnosti nájdete v texte. Dole: Priemerné inštrumentálne miery odozvy počas T v teste experimentu 1 vyjadrené ako reakcie za minútu (RPM). Chybové stĺpce označujú jednu štandardnú chybu ich priemeru.

Metóda

Predmety a prístroje

Experimentálne na samcoch potkanov s kapucňou Lister (Rattus norvegicus Charles River, UK) slúžil ako poddaný. Keď experimentovanie neprebehlo (pozri postup nižšie), potkany sa držali v klimatizovanom viváriu, ktoré bolo medzi 0700 a#x020131900 osvetlené žiarivkami. Teploty sa udržiavali medzi 20 a 23 a#x 000 ° C. Potkany boli chované v akrylových klietkach. Aby sa potkanom poskytlo obohatenie životného prostredia, každá klietka obsahovala veľký kartónový valec a všetky potkany boli umiestnené v páre. Klietky obsahovali čerstvú drevnú štiepku a voda z vodovodu bola vždy k dispozícii. Potkany dostali voľný prístup k jedlu (Harlan Teklad, Bicester, Spojené kráľovstvo) v klietkach až jeden týždeň pred začiatkom experimentu. V tom čase boli zaznamenané hmotnosti potkanov a#x02019 (priemer: 247g rozsah: 229 �g) a prístup k jedlu bol odteraz obmedzený. Odmerané množstvá jedla sa podávali raz denne, aby sa postupne znížila hmotnosť potkanov ’ na 80 až 90% ich pôvodnej hmotnosti. Aby sa podporil nárast zdravého rastu počas experimentu, cieľová hmotnosť potkanov sa každý týždeň zvyšovala. Miera tohto nárastu bola založená na priemernej týždennej zmene hmotnosti oddelenej skupiny potkanov, ktorým bol v našom viváriu umožnený neobmedzený prístup k potrave a vode. Experiment zahájilo šestnásť potkanov, ale kvôli zlyhaniu páky v jednom Skinnerovom boxe bolo potrebné vylúčiť jedného potkana z každej skupiny (tj. ns = 7).

Použilo sa osem identicky špecifikovaných Skinnerových boxov (MED Associates, St Albans, VT) (30,0 cm 24,0 cm × 20,5 cm vysoký), ktoré normálne neboli osvetlené. Každý z nich bol individuálne umiestnený v škrupine, ktorá tlmí zvuk a svetlo. Strop a steny boxera Skinner s priemerom 30,0 cm (z ktorých jedna slúžila ako dvere) boli vyrobené z číreho polykarbonátu. 24,0 cm steny boli postavené z kovových dosiek. Jedna stena bola vybavená zapusteným podnosom, do ktorého bolo možné dodať 45 mg potravinové pelety (Noyes, Lancaster, NH). Infračervený lúč bol odoslaný z jednej bočnej strany zásobníka na jedlo a prijatý na druhú. Prerušenie lúča bolo možné zaznamenať ako odozvu (odteraz aktivita aktivitu na podnose). Vľavo od podnosu na potraviny bola umiestnená páka, ktorej stlačením sa aktivoval spínač, ktorý bolo možné použiť aj na zaznamenávanie reakcií (odteraz stlačenie páčky). Páčku je možné zasunúť do steny, aby sa zabránilo stlačeniu páky. Dve žiarovky, ktorých kruhové kryty s priemerom 2,5 cm boli zložené z nepriehľadného plastu, boli umiestnené symetricky k podnosu s jedlom (10,5 cm od podlahy a 16,0 cm od seba, od stredu k stredu). Tretia lampa bola umiestnená na protiľahlej kovovej stene, v strede a 17,5 cm nad podlahou. Lampa bola zahalená v kovovej kapote, ktorá mohla smerovať svetlo smerom k stropu. Žiadna zo žiaroviek nebola prevádzkovaná v žiadnom z tu uvedených experimentov.

Výkonné relé umiestnené na vonkajšej strane steny bolo možné prevádzkovať pri frekvencii 10 Hz, aby sa vyprodukoval klik 80 dB (podľa stupnice A) (ďalej len C). Reproduktor umiestnený na stene oproti podnosu na jedlo môže byť použitý na prezentáciu čistého tónu 2 kHz a 㲅-dB (odteraz T, T). Hluk v pozadí (v zásade poskytovaný výfukovým ventilátorom umiestneným v plášti) bol 65 dB. C a T trvali 30 s.

Podlaha bola postavená z tyčí z nehrdzavejúcej ocele s priemerom 19, 4,8 mm, ktoré prebiehali rovnobežne s kovovými stenami. Tyče boli od seba vzdialené 1,6 cm, od stredu k stredu. Podlahu je možné elektrifikovať zakódovaným prúdom 0,5 s, 1,0 mA (MED Associates, St Albans, VT, ENV-414SA), aby sa vytvoril šok. Experimentálne udalosti boli kontrolované a zaznamenávané pomocou osobného počítača so systémom Microsoft Windows, ktorý používal programovací jazyk MED PC. Všetky prístroje boli držané v tichom laboratóriu osvetlenom stropnými žiarivkami.

Postup

Procedúra pozostávala z troch hlavných fáz: preexpozícia, kondicionovanie a test (pozri obrázok 1). Liečba medzi skupinami sa líšila iba počas preexpozície.

Východiskové školenie

Na testovanie reakcie na strach (potlačenie reakcie) bolo počas testu zavedené lisovanie pákou. Na začiatku bola páka zatiahnutá a potkanom boli podané potravinové pelety nezávislé od reakcie podľa plánu na 60 s, s pevným intervalom. V nasledujúcej relácii bola páka vysunutá do boxu a potkany mohli získavať pelety podľa plánov s variabilným intervalom (VI). Na konci základného výcviku bolo potláčanie páky potkanov##002019 posilnené podľa rozpisu VI-60, ale v minulosti boli pri výcviku použité bohatšie rozvrhy. Rozpis VI-60 na stlačenie páky fungoval po zvyšok experimentu. Potkany absolvovali tri 1-hodinové sedenia základného výcviku VI-60 pred prechodom do preexpozičnej fázy.

Predexpozícia

Potkany boli rozdelené do dvoch skupín, skupiny CT a skupiny T, ktoré boli spárované podľa miery ich odpovedí zo základného výcviku. Počas každého zo šiestich sedení bola skupina CT vystavená pôsobeniu C a T každých osemkrát. Na 1., 4. a 5. sedení bola sekvencia T C C T T C C T T C C T T C C T T v ostatných troch sedeniach bola sekvencia C T T C C T T C C T T C C T T C. Liečba skupiny T ’ sa líšila od skupiny CT ’s iba v tom, že C bola vymazaná. Skupina CT a skupina T sa uskutočnili na oddelených sedeniach, aby sa zabránilo tomu, že skupina T nechtiac počula C. V polovici dní pred expozíciou sa skupina CT spustila pred skupinou T. Trvanie relácie bolo približne 80 minút. Intertrialové intervaly (ITI) sa pohybovali v priemere od 280 s do 560 s pre skupinu CT a skupinu T.

Kondicionovanie

Kondicionovanie bolo určené na vytvorenie reakcie (potlačenie reakcie pákového stlačenia) na C. Počas fázy kondicionovania sa uskutočnili dve 1-hodinové sedenia. V každom bol C prezentovaný dvakrát, súčasne s šokom. Skúšky sa začali 570 s a 2370 s od začiatku relácie. Následne sa uskutočnilo sedenie, ktoré umožnilo reagovať na regeneráciu, a pelety z jedla boli získané podľa plánu VI-60, ale neboli naplánované žiadne ďalšie stimuly.

Testovacia fáza bola zameraná na skúmanie rozdielov vo (zovšeobecnenej) reakcii vykazovanej na T skupinou T a skupinou CT. T bol predstavený trikrát v rámci jednej relácie. Intertribal interval (ITI) sa pohyboval v priemere 280 s.

Spracovanie údajov

Na testovanie nulovej hypotézy sa použilo množstvo vhodných parametrických analýz. Testy hodnotili dvojstranné hypotézy a α = 0,050. Bayesovská analýza doplnila interpretáciu kľúčového nulového výsledku (JASP (verzia 0.7.5.5), Amsterdam, Holandsko). Čiastočná eta na druhú (ηp 2) bol použitý na znázornenie veľkostí hlavného účinku a interakčného účinku. Štandardizované 90% intervaly spoľahlivosti pre ηp 2 boli vypočítané pomocou metód opísaných Kelleym (2007).

Výsledky a diskusia

Východiskové školenie úspešne pokračovalo. Reakcie počas prvých štyroch štúdií preexpozície sú zhrnuté v tabuľke 1. Zavedenie C do skupinového CT počas preexpozície malo za následok určité prechodné potlačenie. Analýza rozptylu (ANOVA) priniesla významný hlavný účinok pokusu, F(3, 18) = 10.3 p < .001 ηp 2 > .631, 90% CI [, 29,, 72]. U oboch skupín malo zavedenie T počas preexpozície za následok podobné narušenie reakcie. ANOVA priniesla významný hlavný testovací účinok, F(3, 36) = 3.4 p < .030 ηp 2 > 0,219, 90% CI [0,01, 0,35], ale žiadny hlavný účinok skupiny ani interakcia skupina x pokus, obe Fs < 1. Významným dôsledkom tohto dôkazu nepodmieneného potlačenia a jeho návyku je, že môže modifikovať podmienené potlačenie pozorované počas nasledujúcich fáz kondicionovania a testu.

Stôl 1

Skúška/blok
C.T
SkupinaŠtatistiky12341234
Poznámka.   Štvrté stĺpce vľavo a vpravo zhrňujú reakcie na klikač (C) a tón (T). Pomlčka naznačuje, že skupina nedostala predbežnú expozíciu ani na jeden stimul.
Experiment 1
CTM8.015.111.122.66.010.99.711.1
T 4.68.66.911.4
CTSEM2.02.92.22.22.12.41.71.9
T 1.42.22.32.3
Experiment 2
CTM10.826.329.325.05.010.820.320.8
T 4.012.330.521.3
C. 20.811.535.823.0
0
CTSEM3.53.95.03.31.32.43.42.4
T 1.42.56.53.6
C. 4.82.95.33.4
0
Experiment 3
CT 420M2.38.310.312.37.512.311.310.0
CT 280 3.011.815.017.811.818.513.516.3
CT 140 .57.513.513.86.315.011.312.5
0
T 6.08.814.313.0
CT 420SEM1.51.81.51.62.32.11.41.8
CT 280 1.82.82.32.02.31.71.62.3
CT 140 .32.51.61.62.52.62.11.3
0
T 1.92.02.01.5

Reakcia na C počas jeho štyroch kondičných párovaní šokom bola na konci tejto fázy takmer úplne potlačená, ale skôr v tejto fáze bolo potlačenie na C v skupine CT menej výrazné (priemerné otáčky: 22, 23, 4, 2 SEM : 2,6, 1,8, 1,2, 0,9) ako v skupine T (priemerné otáčky za minútu: 14, 1, 1, 0 SEM: 2,6, 1,8, 1,2, 0,9). ANOVA priniesla hlavné účinky oboch skúšok, F(3, 36) = 42.3 p < .001 ηp 2 > 0,779, 90% CI [0,64, 0,83] a skupina, F(1, 12) = 47.3 p < .001 ηp 2 > 0,798, 90% CI [, 53,, 87] a interakcia medzi týmito premennými, F(3, 36) = 13.6 p < .001 ηp 2 >, 530, 90% CI [0,29,, 63]. Analýza jednoduchého hlavného účinku (MSP) medzi skupinami, ktorá používala spoločný chybový termín, poskytla spoľahlivé skupinové rozdiely v pokusoch 1 a 2, menších F(1, 48) = 11.3 p < .010, ale nie pri skúške 3 ani pri skúške 4, väčšie F(1, 48) = 2.3 p > .050. Vzor výsledkov je najjednoduchšie chápaný tak, že odzrkadľuje počiatočné nepodmienené potlačenie skupiny C skupiny T, ako je to počas preexpozície C skupinou CT, a jej postupnú náhradu podmienenou supresiou. V prípade skupiny CT preexpozícia na C umožnila bezpodmienečnú supresiu zvyknúť si a jej zmeny odrážajú iba získanie podmienenej supresie.

Údaje zásadného významu, údaje z testu T, sú zhrnuté na obrázku 1. Potlačenie bolo pri prvom pokuse v oboch skupinách relatívne veľké, ale v priebehu testovania sa znižovalo. Úroveň potlačenia v celom teste bola však výraznejšia v skupine CT ako v skupine T. Tento dojem bol potvrdený pomocou ANOVA, ktorá poskytla hlavné účinky skupiny, F(1, 12) = 5.9 p < .033 ηp 2 > .328, 90% CI [.02, .56], skúšobná verzia, F(2, 24) = 9.4 p < .001 ηp 2 > 0,439, 90% CI [, 15,, 58], ale žiadna interakcia medzi týmito faktormi, F(2, 24) = 1.4 p >, 273. Odhad východiskových mier odozvy bol vykonaný s použitím mier odozvy počas 30-sekundového obdobia bezprostredne predchádzajúceho každej z tónových prezentácií a tieto údaje sú zhrnuté v tabuľke 2. ANOVA na tieto údaje, ktoré majú rovnaký formát ako testovacie údaje, priniesla hlavný účinok pokusu, F(2, 24) = 4.5 p < .023 ηp 2 > 0,272, 90% CI [, 02,, 44], ale žiadny hlavný účinok interakcie skupiny ani skupiny x so skúškou, Fs < 1.

Tabuľka 2

SkupinaŠtatistikySkúšobná verzia/blok
1234
Poznámka. 𠀼 = klikač T = tón.
Experiment 1
CTM8.38.03.1
T 8.914.04.9
CTSEM3.43.41.2
T 2.23.81.3
Experiment 2
CTM49.132.360.634.8
T 67.047.859.539.8
C. 40.838.853.336.9
0 50.432.853.032.6
CTSEM4.93.36.83.1
T 7.05.98.14.2
C. 7.04.27.04.7
0 9.52.54.34.9
Experiment 3
CT 420M11.09.510.88.0
CT 280 9.813.09.812.0
CT 140 11.813.011.310.3
0 12.013.011.58.3
T 9.59.815.512.3
CT 420SEM1.80.91.21.5
CT 280 2.22.62.52.3
CT 140 2.73.43.42.5
0 3.42.72.42.5
T 1.71.82.81.3

Výsledky experimentu 1 poskytujú replikáciu Robinsona a kol. ’s (2010) demonštráciu generalizácie založenej na známosti u chirurgicky naivných potkanov. Tento postup je súbežný so zisteniami v averzii podmienenej chuti (Best & Batson, 1977) a apetitívnom podmieňovaní (Honey, 1990). Skupinové ošetrenie preexpozície CT a#x02019s zahrnovalo prezentáciu C aj T a bolo navrhnuté tak, aby sa zaistilo, že obidva stimuly boli kódované ako známe. Naproti tomu ošetrenie preexpozície skupiny T ’s bolo navrhnuté tak, aby bolo kódovanie C ’s a T ’s nesúladné, tj. S T známym a C novým. Na základe štandardných predpokladov budú mať C a T súbor spoločných reprezentatívnych prvkov, ktoré v oboch skupinách v rovnakej miere riadia generalizáciu stimulov. Skutočnosť, že úroveň potlačenia skupiny CT ’ bola väčšia ako skupina T ’s, naznačuje, že ak sú štandardné predpoklady správne, došlo k ďalšiemu postupu na zlepšenie generalizácie z C na T v skupine CT —, že tento proces môže byť výsledkom zovšeobecnenia založené na kódovaní novosti alebo známosti. Pred prijatím tejto interpretácie však bude zvážených niekoľko ďalších faktorov, ktoré by mohli ovplyvniť výkonnosť testu podľa T. Po prvé, počas preexpozície bolo zistené nepodmienené potlačenie T, čo mohlo určite ovplyvniť výkonnosť testu T (tj. Generalizovaná reakcia na strach mohla byť kontaminovaná nepodmieneným potlačením, pozri napr. Robinson, Sanderson, Aggleton a#x00026 Jenkins, 2009 Jones, Whitt, & Robinson, 2012). Pretože však obe skupiny boli preexponované na T a pretože priebeh návyku nepodmieneného potlačenia bol podobný, zdá sa nepravdepodobné, že by to spôsobilo zásadný skupinový rozdiel. Dalo by sa očakávať, že zvyknutie nepodmieneného potlačenia na skupinu C skupinou CT sa môže zovšeobecniť na T, ktoré je sprostredkované podskupinou (x) zdieľaných reprezentatívnych prvkov, a zníženie potlačenia v porovnaní so skupinou T. Ak k takémuto procesu došlo, neurobili sme detegujte to počas preexpozície a samozrejme, tento proces by fungoval proti — nie v prospech — získaného skupinového rozdielu. Zdá sa, že ani jeden účet založený na nepodmienenom potlačení neposkytuje vhodný popis výsledkov.

Za druhé, akýkoľvek účet založený na latentnej inhibícii (napr. Lubow & Moore, 1959), buď C alebo podskupiny znakov (x) zdieľaných C a T, sa pri vysvetľovaní výsledkov javí podobne neadekvátny. Preexpozícia skupiny CT CT##002019 k C môže znížiť kapacitu C ’ pre riadenie reakcie v tejto skupine, ale to by pôsobilo proti pozorovanému rozdielu v skupine. Tu súbor x funkcií, ktoré sprostredkovávajú zovšeobecnenie, môže stratiť väčšiu asociáciu v skupine CT ako v skupine T — počas preexpozície x bola v skupine CT prezentovaná dvakrát častejšie ako v skupine T (pozri Bennett, Wills, Wells a#x00026 Mackintosh , 1994 McLaren & Mackintosh, 2002). Rovnako ako účet návyku, ani tento účet s latentnou inhibíciou však neposkytuje realistický alternatívny popis hlavných zistení, pretože predpovedá opačný výsledok ako naše zistenia.


Záver

Naše výsledky demonštrujú dôležitosť povedomia o mimoriadnych udalostiach pre kontextové podmieňovanie strachu. Medzi subjektmi klasifikovanými ako vedomé a subjektmi klasifikovanými ako nevedomé boli pozoruhodné rozdiely. Tieto rozdiely okrem toho nielen ukázali, že informovanosť o nepredvídateľných udalostiach je potrebná na kontextové podmieňovanie, ale tiež vrhajú svetlo na potenciálne mechanizmy učenia sa pre prípad nepredvídaných udalostí. Naša štúdia preto prispieva k súčasnej diskusii o potrebe informovanosti o nepredvídaných udalostiach počas asociatívneho učenia a rozširuje ju na paradigmy kontextového podmieňovania.


Pozri si video: Вяжем красивый капор - капюшон с воротником и манишкой спицами (August 2022).