摘要：恐惧范式通过将原本中性的条件刺激（如声音、环境）与具有先天厌恶性的非条件刺激（如轻度足底电击）反复配对，使动物学会对CS产生恐惧反应。这一过程本质上是经典条件反射的典型应用，其中CS最初不引发恐惧反应，US则本能地引发一系列防御反应（如僵直、心跳加速、应激激素
一、核心原理深度解析
恐惧范式通过将原本中性的条件刺激（如声音、环境）与具有先天厌恶性的非条件刺激（如轻度足底电击）反复配对，使动物学会对CS产生恐惧反应。这一过程本质上是经典条件反射的典型应用，其中CS最初不引发恐惧反应，US则本能地引发一系列防御反应（如僵直、心跳加速、应激激素释放）。经过两者在时间上的紧密配对，CS便具备了预测US到来的能力，从而成为一个能够单独引发恐惧反应的条件性刺激。
记忆类型：形成的是陈述性-情绪性长时记忆。这意味着动物不仅记住了事件本身（CS-US的关联），还将该事件的情感效价（恐惧）进行了长期存储。这种记忆在蛋白质合成抑制剂存在下无法巩固，表明其依赖新的蛋白质合成。
神经环路清晰：
情境恐惧（对环境的记忆）：主要依赖海马和杏仁核的协同工作。其具体通路为：海马（尤其是腹侧海马）负责加工和整合训练环境的所有复杂感觉信息，形成关于“地点”的背景表征。这一信息随后被投射至杏仁核的基底外侧核。杏仁核作为“情绪计算中心”，负责将来自海马的环境信息与来自丘脑和皮层的US信息进行整合，并在此处形成CS-US的关联记忆。中央杏仁核则负责协调恐惧行为的输出。
线索恐惧（对声音的记忆）：主要依赖杏仁核，对海马损伤不敏感。其通路相对直接：听觉CS信息通过听觉丘脑和听觉皮层直接传递至杏仁核的基底外侧核，与US信息汇合形成关联。因此，即使海马受损，动物依然能学会对单一的、明确的提示音（CS）产生恐惧。
这使我们能够通过比较情境测试和线索测试的结果，来定位损伤或处理是在海马还是杏仁核。例如，若一个脑部损伤导致情境恐惧记忆严重受损而线索恐惧记忆保持完好，则强烈提示损伤特异性地影响了海马的功能。
二、.选择此实验的考量
何时选择恐惧条件化：
研究情绪记忆，特别是恐惧记忆：是焦虑、创伤后应激障碍（PTSD）和恐惧症研究领域的核心范式，因为它能直接模拟这些疾病中由特定线索或情境引发过度恐惧的核心症状。
神经环路解剖：需要精确区分海马和杏仁核在记忆中的作用时，这是最佳选择之一。通过精心设计的情境恐惧与线索恐惧测试，可以在同一只动物身上实现对这两个关键脑区功能的分离与评估。
需要极强且持存的记忆：恐惧记忆一旦形成，非常稳固，可以持续数月甚至终身。这使得它非常适合用于研究长期记忆的提取、消退以及再巩固等过程。
高效快速：训练阶段通常只需一次或几次配对，几分钟内即可完成。这种“一次性学习”的特性使其成为一个时间效率极高的行为范式，特别适合在转基因动物模型上进行大规模的表型筛查。
何时避免或慎用：
避免电击应激：电击本身是强应激源，会引发下丘脑-垂体-肾上腺轴的强烈激活，导致皮质酮水平急剧升高，这可能干扰后续其他生理（如免疫、代谢）或行为（如社交、自发活动）的测量。在实验设计中，恐惧条件化实验通常应安排在其他低应激行为测试之后。
研究非情绪记忆：如果您的研究重点与情绪无关（例如，纯粹的空间导航记忆或物体识别记忆），则应选择其他中性范式（如Y迷宫、水迷宫、新物体识别），以避免情绪因素对记忆过程的污染。
对痛觉敏感的模型：对于某些疼痛模型或特定基因修饰动物，其痛阈可能发生改变，此时需要精细调整电击强度以进行校准，或考虑使用其他非伤害性但具有足够厌恶性的刺激（如强烈的空气喷吹或高分贝噪音）作为US。
三、 关键实战细节与常见陷阱
电击强度校准：是关键参数。通常小鼠使用0.5-0.8 mA，持续1-2秒。强度过低无法形成记忆，过高会导致泛化性恐惧（即动物在任何环境中都表现出高水平的恐惧）和过度应激。在进行正式实验前，强烈建议进行预实验以确定所用动物品系和设施环境下的最佳电击强度。电击器的电流输出必须每月用示波器进行校准，确保准确无误。
Freezing（僵直行为）：是衡量恐惧的核心指标，定义为动物除呼吸外身体完全不动的一种防御性姿势。需要自动化系统（如EthoVision, FreezeFrame）或经过严格培训的双盲观察者进行评分。自动化系统通过分析视频中动物像素点的变化来判断是否处于冻结状态，其阈值设置（如移动像素面积低于总面积的99%）需要根据动物大小和视频分辨率预先统一设定。人工观察者需进行一致性训练，确保评分者间信度高于90%。观察时通常采用时间采样法，如每5秒观察一次，判断该时间段内动物是否大部分时间处于冻结状态。
测试流程详解：
适应阶段（可选但推荐）：在训练前24小时，将动物放入训练装置中自由探索5-10分钟，不给予任何刺激。此举是为了减少新环境探索动机对恐惧反应的干扰。
训练阶段：
情境恐惧训练：将动物放入训练箱。典型的训练程序为：在环境中探索3分钟（基线期），然后播放一个30秒的纯音（CS），在CS结束前的最后2秒，给予一个0.7mA的足底电击（US）。让动物在箱中继续停留1分钟后放回笼。此为一轮配对。根据实验设计，可进行1-5轮配对，轮次间间隔1-4分钟。
线索恐惧训练：通常在具有不同背景（如墙壁形状、质地、气味）的隔音箱中进行，以削弱对环境背景的记忆。程序类似，但强调CS（声音）与US的配对。
测试阶段：
情境恐惧测试：通常在训练后24小时进行。将动物放回完全相同的训练环境中，自由探索3-10分钟，在此期间不呈现任何CS或US。记录整个过程中的Freezing时间。
线索恐惧测试：在情境测试之后或于另一日进行。测试在一个经过改造的、与训练环境完全不同的新环境中进行（如改变视觉、触觉线索，甚至使用不同的清洁剂）。在新环境中适应一段时间（如3分钟）后，播放与训练时相同的CS（声音）2-3分钟，记录CS呈现期间的Freezing时间。
环境控制：情境恐惧对环境变化极其敏感。测试时，训练箱的视觉（如墙壁图案）、嗅觉（使用的清洁剂种类及用量）、触觉（栅栏地板的粗细和间距）线索必须与训练时完全一致。建议使用专用的行为学实验室，并保持光线、背景噪音的恒定。任何微小的改动（如更换清洁人员）都可能导致记忆提取失败。
条件刺激恐惧箱，型号XR-XC404，上海欣软
数据分析：
核心指标：报告在测试期的总Freezing百分比（Freezing时间/总测试时间 * 100%）。这是最常用的概括性统计量。
动态曲线：呈现随时间变化的Freezing曲线（如以1分钟为时间单位），可以更细致地展示记忆的提取动态。例如，在情境测试中，Freezing水平通常随时间推移而缓慢下降；在线索测试中，Freezing水平应在CS呈现后迅速升高。
数据分离：在训练阶段，应分别分析CS呈现前（基线恐惧）、CS呈现期间（条件化学习）以及US呈现后立即（非条件化反应）的Freezing水平，以评估学习过程的各个环节。
内部对照：动物的基础活动水平可作为重要对照。如果在训练前的基线期或线索测试前的适应期Freezing水平过高，表明动物本身存在高焦虑状态，可能会影响对条件化恐惧的准确评估。
来源：关注心脑健康