条件化恐惧模型
原理
与联结性学习相关的条件化恐惧（Fear Conditioning）模型是实验室研究最常用的PTSD动物模型。这种模型基于联结性创伤记忆的形成，动物会表现出对创伤线索的回避和高度警觉反应，模拟了PTSD患者的防御性回避与再体验症状。条件化恐惧模型能够体现PTSD的部分特征，如对恐惧性刺激的加工过程、情绪记忆的编码和储存过程（Miller & McEwen， 2006； Siegmund & Wotjak， 2006）。此模型所引起的动物行为、内分泌和自主神经的改变与PTSD患者非常相似。甚至有人假设PTSD患者与条件化恐惧模型动物在分子、细胞和解剖机制特征上也相似。但此模型仍具有一定的局限性，它只能部分上解释PTSD的机制。在创伤刺激呈现时，条件化恐惧模型是在严格控制创伤水平的条件下进行的，而环境中威胁性刺激的强度是无法控制的。另外，消退过程能够很快降低动物的恐惧行为，但暴露疗法（临床上的消退程序）对人类PTSD患者的疗效却非常有限。但鉴于此模型操作简单、时间短、效率高，且可重复性非常好，目前仍然是广大研究者最青睐的模型之一。
条件化恐惧模型的行为基础为典型的巴甫洛夫条件反射，一般包括场景条件化恐惧与线索条件化恐惧两种范式（图3-3）。模型建立时，先将动物（一般为大鼠或小鼠）放在一个底板可通电的电击箱内，一旦进入电击箱，动物就开始了对电击箱环境的编码过程。如果电击箱内出现了厌恶性的不可逃避的无条件刺激——足底电击（Unconditioned Stimulus， US），电击箱环境就会与足底电击信号匹配联结，这就是场景条件化恐惧的建立过程。电击前可给予间断的声音信号等中性刺激作为条件刺激（Conditioned Stimulus，CS），动物就会对声音信号等条件刺激与足底电击进行联结匹配加工，这就是线索条件化恐惧的建立过程。训练后若让动物再次接触训练时的电击箱（训练场景）或声音等条件刺激，动物就会表现出对电击时的整体训练环境（场景恐惧，Contextual Fear）或具体条件线索（线索恐惧，Cued Fear）的条件化恐惧反应。场景条件化恐惧的建立过程既可以同时伴随线索条件化恐惧的建立，也可以单独建立。前者是在场景条件化恐惧建立过程中呈现其他线索信号与足底电击匹配出现（如声音），此时既建立了场景条件化恐惧，也建立了线索条件化恐惧；后者在场景条件化恐惧建立过程中未出现其他线索信号与足底电击匹配，此时只建立场景条件化恐惧。此模型能够很好地体现个体对恐惧性刺激的情绪记忆编码过程，因此常被用来研究恐惧记忆的获得、巩固与消退过程。
图3-3 场景与线索条件化恐惧的建立过程。
动物的条件化恐惧水平可以通过动物的“僵直行为”（Freezing Behavior）来测量，即动物除了呼吸之外全身僵住一动不动，这是啮齿类动物面对恐惧刺激的一种本能反应。条件化恐惧是分析恐惧学习与记忆的优秀模型：（1） 恐惧反应容易建立；（2） 数据分析工作量小；（3） 有坚实的心理学理论基础；（4） 仪器设备已得到标准化；（5） 学习过程可间断且简短；（6） 恐惧记忆阶段明确、可分离；（7） 恐惧相关神经解剖基础已被广泛接受。因此此模型在研究PTSD的行为与神经生物学机制中得到了极其广泛的应用。
具体操作
场景条件化恐惧
在场景条件化恐惧建立时，通常将动物单独放在电击实验箱中，给予1—5分钟的适应，接着给予0.2—1.5毫安的足底电击。电击次数为1—10次（通常不超过5次），每次电击持续0.5—3秒。每次电击的间隔时间通常固定在30秒至2分钟。电击结束后让动物仍然在电击训练箱内停留30秒至2分钟。有研究表明，过强的电击会引起动物恐惧反应的泛化（Baldi et al.， 2004），所以要注意电击强度的设定。(https://www.daowen.com)
线索条件化恐惧
通常，在训练未开始前一天将动物放入训练箱适应5—30分钟，其间不进行任何干预。适应后进行线索条件化恐惧获得训练，训练时动物重新被放进电击箱中，30秒至5分钟（通常3分钟）后给予大鼠或小鼠1—5次的线索信号（CS）与足底电击（US）的匹配刺激，足底电击与线索信号同时结束。通常线索信号先出现，在即将停止的最后一刻呈现电击刺激。线索信号通常为2000—6000Hz，强度为55—80分贝，持续时间为10—30秒的声音；足底电击为0.2—1.5毫安，每次持续0.5—3秒（通常为0.5秒或1秒）。为了使动物获得对线索信号的特异性恐惧，通常将每次CS⁃US匹配刺激呈现的间隔时间设为可变间隔，如从30秒到300秒，平均120秒等。CS⁃US匹配呈现的次数为1—10次。CS⁃US匹配呈现结束30秒至2分钟后从电击箱取走动物。
在条件化恐惧获得训练后可进行恐惧记忆的测试。无论是场景条件化恐惧还是线索条件化恐惧，恐惧记忆测试一般在训练超过3小时后进行。训练后3—6小时内进行测试可考察动物的短时恐惧记忆（Short⁃term Fear Memory），训练后24—72小时进行测试考察的是长时恐惧记忆（Long⁃term Fear Memory），训练后超过2周进行测试可考察远程恐惧记忆（Remote Fear Memory）。当然，何时测试要根据研究者的需要，比如可在训练后3个月进行测试。
场景条件化恐惧测试时将动物放入原来的电击训练箱内一定的时间，此间不施加任何外界刺激，电击箱环境的气味、灯光等信息要与训练时保持一致，测试时间通常为3—10分钟（一般为5分钟）。线索条件化恐惧记忆测试时通常要将动物放入一个与原训练电击箱在气味、形状、触感、灯光等完全不同的场景内。测试时先给予1—5分钟（通常为3分钟）的环境适应时间，此间的恐惧水平可作为恐惧泛化的水平。适应结束后给动物呈现1—5次的线索信号，不给予电击。场景与线索条件化恐惧测试时均要记录动物的“僵直”行为出现的时间百分比（Freezing %），作为条件化恐惧水平的指标。
抑制性回避模型
抑制性回避（Inhibitory Avoidance，IA）也称被动回避反应（Passive Avoidance Response），是20世纪60年代后期发展起来的、普遍用于检测小动物学习记忆能力的一种动物模型。啮齿类动物系夜行性动物，喜欢黑暗的地方，而回避明亮的地方，因此实验设备是一侧亮、一侧暗的穿梭箱。将大鼠或小鼠放入亮侧时，它们将设法逃向暗处。利用啮齿类小动物的这一特性，实验者可在暗侧给动物施加电击使动物获得对暗侧的恐惧记忆。被动回避反应有不同的方法，包括避暗法（又称步入法Step⁃through Test）、跳台法（又称步下法Step⁃down Test）等。
在训练过程中，先将动物单独放入没有电击的亮侧，头面向中间隔板上的小门。几秒钟后隔开两侧的小门打开，任由动物自由活动。一般来说，啮齿类动物喜暗避亮，如果没有形成对暗侧的恐惧记忆，它们很快会进入黑暗电击侧。动物进入暗侧后关闭中间小门，同时给动物施加简短足底电击（如1.0mA持续1秒）。电击结束后将动物从电击暗侧移走。训练后间隔一定时间，如24小时，将动物放回电击箱的明亮非电击侧，计算其进入黑暗电击侧的潜伏时间，此反应时间作为恐惧记忆水平的指标。大鼠或小鼠进入电击侧后立即移走。如果动物没有进入电击侧，反映其恐惧水平的潜伏期就记为完整的测试时间，如300秒。在测试过程中不施加电击。