《Behavioural Brain Research》：Second-Order Conditioning of Safety in Male and Female Rats
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中性刺激通过第二级条件反射与安全信号配对可显著降低恐惧反应，效果与第一级条件反射相当。性别差异存在但未明确机制，未配对中性刺激无效。
Daniel B.K. Gabriel | Kaitlin R. Crilow | Susan Sangha
印第安纳大学医学院精神病学系，美国印第安纳波利斯，邮编46202
摘要
刺激可以通过与其他已知结果的刺激配对而间接获得意义和重要性。当一个刺激与厌恶或奖励后果有明确的关联时，其他中性刺激仅仅通过与其同时出现就能获得类似的特性——即使原始后果没有呈现出来。这一过程被称为二级条件作用。关于抑制性安全记忆的二级条件作用的研究相对较少。在这项研究中，我们通过调整我们已建立的一级安全条件作用范式，将新的刺激与已建立的安全信号配对，来探讨成年雄性和雌性Long-Evans大鼠的安全二级条件作用。我们的发现表明，二级安全信号可以减弱恐惧反应的程度与一级安全信号相当。相比之下，从未与安全信号配对的新信号在恐惧信号呈现时未能产生同等程度的防御行为减少，这表明对二级安全信号的恐惧减少是条件作用的结果，而不是外部抑制的结果。开发将安全效应推广到未经过明确条件作用的新刺激的方法，对于推进旨在减轻适应不良恐惧反应的创新策略具有重大意义。
引言
刺激可以通过与其他已知结果的刺激配对而间接获得意义和重要性。当一个刺激与厌恶或奖励后果有明确的关联时，其他中性刺激仅仅通过与其同时出现就能获得类似的特性——即使原始后果没有呈现出来。这一过程被称为二级条件作用。二级条件作用可以增强学习到的关联的形成，但也可能导致适应不良效应，例如恐惧或奖励的过度泛化。虽然有几项研究探讨了兴奋性记忆（如恐惧[1]、[2]、[3]、[4]、[5]）或奖励[6]、[7]、[8]、[9]、[10]、[11]的二级条件作用，但关于抑制性记忆（如安全）的二级条件作用的研究相对较少[12]、[13]。开发将安全效应推广到未经过明确条件作用的新刺激的方法，对于推进旨在减轻适应不良恐惧反应的创新策略具有重大意义。
我们之前的工作建立了一个一级安全范式，用于评估安全信号的条件抑制特性，以直接对抗恐惧关联[14]、[15]、[16]、[17]、[18]、[19]、[20]、[21]、[22]、[23]、[24]、[25]。该范式包括使用条件性辨别任务，其中奖励信号预测蔗糖，恐惧信号预测足部电击，而与恐惧信号同时出现的安全信号预测没有足部电击（恐惧+安全）。与恐惧信号相比，在恐惧+安全信号下，动物的防御反应减少，从而证明了安全效应的存在。将巴甫洛夫式的奖励学习整合到该任务中，使我们能够研究动物如何在信号提示奖励、恐惧或安全时灵活地在恐惧相关行为和寻求奖励的行为之间切换。我们之前的研究表明，下边缘皮层[19]和基底杏仁核[22]中的一部分神经元对安全信号和奖励信号表现出类似的反应。我们之前的研究还表明，雄性大鼠在恐惧+安全信号下的恐惧抑制通常比雌性大鼠更明显[14]、[16]，并且我们已经证明这种差异与发情状态无关[16]。
在本研究中，我们调整了已建立的安全学习范式，以探讨雄性和雌性大鼠的安全二级条件作用。首先，我们建立了一个一级安全信号，该信号在雄性和雌性大鼠中都能可靠地减弱条件恐惧刺激下的防御反应。随后，在呈现一级安全信号之前引入了一个新的刺激，以评估它是否可以通过二级条件作用机制获得与安全相关的特性。在最后的测试环节中，我们测试了二级安全信号减弱恐惧信号引起的防御反应的能力。我们还通过同时引入一个新信号和条件恐惧刺激，并测量其对防御反应的影响，来评估外部抑制[26]、[27]、[28]、[29]。根据我们之前关于雄性大鼠一级条件抑制效果更好的研究[14]、[16]，我们预计雄性大鼠会比雌性大鼠更快地学会安全二级条件作用。我们的发现表明，二级安全信号可以减弱恐惧反应的程度与一级安全信号相当。相比之下，从未与安全信号配对的新信号在恐惧信号呈现时未能产生同等程度的防御行为减少。
研究部分
对象
共有20只雌性和22只雄性Long-Evans大鼠（Envigo，Livermore，CA），体重分别为175-199克或250-275克，单独饲养在光照/黑暗周期为12小时的饲养箱中（早上7:00开灯），并在到达后一周内自由摄取食物和水。在行为实验前，这些大鼠被处理了一周。处理期间及整个实验过程中，大鼠遵循时间限制的喂食计划。
辨别条件作用
在奖励预处理之后，所有大鼠（n=20雌性，22雄性）接受了4次辨别条件作用训练（DC 1-4；图1）。每次DC训练中，通过两个指标来量化恐惧：冻结（除呼吸外不动）和总防御行为（冻结+其他防御行为）。通过比较信号呈现前后的恐惧行为时间差异，来标准化测量信号引起的恐惧。双向重复测量方差分析显示，每次DC训练都……
讨论
本研究旨在建立安全介导的恐惧抑制的二级条件作用。虽然奖励和恐惧的二级条件作用已经得到了充分研究，但在安全领域却鲜有探索。我们发现，雌性和雄性大鼠都能通过差异化的寻求奖励行为、冻结行为和其他防御行为来准确区分不同的一级奖励、恐惧和安全信号。当恐惧信号与……
作者贡献声明
Gabriel Daniel：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 初稿，数据分析。Kaitlin Crilow：数据分析。Susan Sangha：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 初稿，监督，方法学设计，资金获取，数据分析，概念构思。
利益声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了NIH R01MH110425项目的支持。
作者贡献
DBKG和KRC进行了实验。DBKG和SS分析了结果并撰写了手稿。SS设计了研究。
