AIM A hallmark of classical conditioning is that conditioned stimulus (CS) must be tightly coupled with unconditioned stimulus (US), often requiring temporal overlap between the two, or a short gap of several seconds. In this study, we investigate the temporal requirements for fear conditioning association between a strong artificial CS, high-frequency optogenetic activation of inputs into the lateral amygdala of rats, and a foot-shock to the animal with delays up to many minutes. METHODS AAV-oChIEF-tdTomato viruses were injected into the auditory cortex and the medial geniculate nucleus of rats. An optical fiber was implanted just above the lateral amygdala of the animal. Optogenetic high-frequency stimuli (oHFS; containing five 1-s trains of 100 Hz laser pulses) were delivered to the lateral amygdala, before or after (with varying intervals) a foot-shock that elicits fear responses in the animal. Pre-trained lever-press behavior was used to assess the degree of fear recall by optogenetic test stimuli (OTS; 10 Hz for 2 min) 24 h after the association experiment. RESULTS In contrast to the tight temporal requirement for classical conditioning with paired optogenetic moderate-frequency stimuli (oMFS; 10 Hz for 20 s) and foot-shock, oHFS followed by foot-shock with a 5-min or even 1-h (but not 3-h) interval could successfully establish an association to be recalled by OTS the next day. Meanwhile, foot-shock followed by oHFS with a 5-min (but not 1-h) interval could also establish the conditioning. Thus, distant association may be formed between temporally distant stimuli when the CS is strong.

中文翻译：

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输入到外侧杏仁核的高频光遗传学激活与脚底电击形成遥远的联系。

目的经典调节的标志是调节刺激（CS）必须与非调节刺激（US）紧密结合，这通常需要两者之间存在时间重叠，或者需要几秒钟的短暂间隔。在这项研究中，我们调查了在强烈的人工CS，输入到大鼠外侧杏仁核的高频光遗传激活以及对动物的脚部震动（延迟最多几分钟）之间的恐惧调节关联的时间要求。方法将AAV-oChIEF-tdTomato病毒注射入大鼠的听觉皮层和内侧膝状体核。刚好在动物的外侧杏仁核上方植入了光纤。将光遗传学高频刺激（oHFS；包含5个1 s列的100 Hz激光脉冲）传递到外侧杏仁核，引起动物恐惧反应的足部电击之前或之后（以不同的间隔）。关联实验后24小时，使用预先训练的杠杆按压行为通过光遗传学测试刺激（OTS； 10 Hz，2分钟）评估恐惧回想的程度。结果与传统条件的紧迫时间要求相反，经典条件包括成对的光遗传学中频刺激（oMFS； 10 Hz持续20 s）和电击，oHFS随后是5分钟甚至1小时的电击（但不是3小时）间隔可以成功建立一个关联，以便第二天由OTS调用。同时，以5分钟（但不是1小时）的间隔进行oHFS的电击也可以建立条件。因此，当CS很强时，在时间上遥远的刺激之间可以形成遥远的关联。关联实验后24小时，使用预先训练的杠杆按压行为通过光遗传学测试刺激（OTS； 10 Hz，2分钟）评估恐惧回想的程度。结果与传统条件的紧迫时间要求相反，经典条件包括成对的光遗传学中频刺激（oMFS； 10 Hz，持续20 s）和电击，oHFS随后是5分钟甚至1小时的电击（但不是3小时）间隔可以成功建立一个关联，以便第二天由OTS调用。同时，以5分钟（但不是1小时）的间隔进行oHFS的电击也可以建立条件。因此，当CS很强时，在时间上遥远的刺激之间可以形成遥远的关联。关联实验后24小时，使用预先训练的杠杆按压行为通过光遗传测试刺激（OTS； 10 Hz，2分钟）评估恐惧回想的程度。结果与传统条件的紧迫时间要求相反，经典条件包括成对的光遗传学中频刺激（oMFS； 10 Hz，持续20 s）和电击，oHFS随后是5分钟甚至1小时的电击（但不是3小时）间隔可以成功建立一个关联，以便第二天由OTS调用。同时，以5分钟（但不是1小时）的间隔进行oHFS的电击也可以建立条件。因此，当CS很强时，在时间上遥远的刺激之间可以形成遥远的关联。关联实验24小时后，在10 Hz下2分钟）。结果与传统条件的紧迫时间要求相反，经典条件包括成对的光遗传学中频刺激（oMFS； 10 Hz，持续20 s）和电击，oHFS随后是5分钟甚至1小时的电击（但不是3小时）间隔可以成功建立一个关联，以便第二天由OTS调用。同时，以5分钟（但不是1小时）的间隔进行oHFS的电击也可以建立条件。因此，当CS很强时，在时间上遥远的刺激之间可以形成遥远的关联。关联实验24小时后，在10 Hz下2分钟）。结果与传统条件的紧迫时间要求相反，经典条件包括成对的光遗传学中频刺激（oMFS； 10 Hz持续20 s）和电击，oHFS随后是5分钟甚至1小时的电击（但不是3小时）间隔可以成功建立一个关联，以便第二天由OTS调用。同时，以5分钟（但不是1小时）的间隔进行oHFS的电击也可以建立条件。因此，当CS很强时，在时间上遥远的刺激之间可以形成遥远的关联。oHFS随后以5分钟甚至1小时（但不是3小时）的间隔进行电击，可以成功建立关联，以便第二天由OTS调用。同时，以5分钟（但不是1小时）的间隔进行oHFS的电击也可以建立条件。因此，当CS很强时，在时间上遥远的刺激之间可以形成遥远的关联。oHFS随后以5分钟甚至1小时（但不是3小时）的间隔进行电击，可以成功建立关联，以便第二天由OTS调用。同时，以5分钟（但不是1小时）的间隔进行oHFS的电击也可以建立条件。因此，当CS很强时，在时间上遥远的刺激之间可以形成遥远的关联。