@article{AndreattaMuehlbergerGlotzbachSchoonetal.2013, author = {Andreatta, Marta and M{\"u}hlberger, Andreas and Glotzbach-Schoon, Evelyn and Pauli, Paul}, title = {Pain predictability reverses valence ratings of a relief-associated stimulus}, series = {Front in Systems Neuroscience}, volume = {7}, journal = {Front in Systems Neuroscience}, number = {53}, doi = {10.3389/fnsys.2013.00053}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-129275}, year = {2013}, abstract = {Relief from pain is positively valenced and entails reward-like properties. Notably, stimuli that became associated with pain relief elicit reward-like implicit responses too, but are explicitly evaluated by humans as aversive. Since the unpredictability of pain makes pain more aversive, this study examined the hypotheses that the predictability of pain also modulates the valence of relief-associated stimuli. In two studies, we presented one conditioned stimulus \((_{FORWARD}CS+)\) before a painful unconditioned stimulus (US), another stimulus \((_{BACKWARD}CS+)\) after the painful US, and a third stimulus (CS-) was never associated with the US. In Study 1, \(_{FORWARD}CS+\) predicted half of the USs while the other half was delivered unwarned and followed by \(_{BACKWARD}CS+\). In Study 2, all USs were predicted by \(_{FORWARD}CS+\) and followed by \(_{BACKWARD}CS+\). In Study 1 both \(_{FORWARD}CS+\) and \(_{BACKWARD}CS+\) were rated as negatively valenced and high arousing after conditioning, while \(_{BACKWARD}CS+\) in Study 2 acquired positive valence and low arousal. Startle amplitude was significantly attenuated to \(_{BACKWARD}CS+\) compared to \(_{FORWARD}CS+\) in Study 2, but did not differ among CSs in Study 1. In summary, predictability of aversive events reverses the explicit valence of a relief-associated stimulus.}, language = {en} } @phdthesis{GlotzbachSchoon2013, author = {Glotzbach-Schoon, Evelyn}, title = {Contextual fear conditioning in humans: The return of contextual anxiety and the influence of genetic polymorphisms}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-87955}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {Als Angst bezeichnet man einen nicht auf spezifische Objekte gerichteten l{\"a}nger anhaltenden zukunfts-orientierten Zustand der Besorgnis. Diese ist kennzeichnend f{\"u}r Angstst{\"o}rungen wie Panikst{\"o}rung, generalisierte Angstst{\"o}rung und Posttraumatische Belastungsst{\"o}rung (PTBS). Experimentell kann Angst durch kontextuelle Furchtkonditionierung ausgel{\"o}st werden. Bei dieser Art der Konditionierung werden aversive Ereignisse als unvorhersehbar erlebt, wodurch der gesamte Kontext mit der Gefahr assoziiert wird. Diese Arbeit hat zum Ziel, Mechanismen der Entstehung und Aufrechterhaltung von Kontextangst zu untersuchen. Dies sind zum einem erleichterte Akquisition von Kontextkonditionierungen und deren fehlerhafte Extinktion. Hier ist vor allem die Fragestellung relevant, wie dies durch genetische Varianten moduliert wird (Studie 1). Zum anderen soll die Wiederkehr der Angst nach der Extinktion mit einem neuen Reinstatement-Paradigma untersucht werden (Studie 2). Zur Untersuchung dieser Forschungsfragen wurden zwei kontextuelle Furchtkonditionierungsstudien in virtueller Realit{\"a}t (VR) durchgef{\"u}hrt. W{\"a}hrend der Akquisition wurden leicht schmerzhafte elektrische Reize (unkonditionierter Stimulus, US) unvorhersehbar pr{\"a}sentiert, w{\"a}hrend die Probanden in einem virtuellen B{\"u}roraum waren. Dadurch wurde dieser Raum zum Angstkontext (CXT+). Ein zweiter B{\"u}roraum wurde nie mit dem US gepaart, deshalb wurde dieser Raum zum Sicherheitskontext (CXT-). Die Extinktion, in der die Kontexte ohne US pr{\"a}sentiert wurden, fand 24 h sp{\"a}ter statt, und ein Test zum Abruf der Extinktion bzw. zur Wiederkehr der Angst nochmals 24 h sp{\"a}ter. In beiden Studien wurde die Angst auf drei verschiedenen Ebenen gemessen: Verhalten (angstpotenzierter Schreckreflex), Physiologie (tonische Hautleitf{\"a}higkeit), und verbale Ebene (explizite Ratings). Die Probanden f{\"u}r Studie 1 wurden anhand der 5-HTTLPR (S+ Risikoallel vs. LL nicht-Risikoallel) und NPSR1 rs324981 (T+ Risikoallel vs. AA nicht-Risikoallel) Polymorphismen stratifiziert, sodass vier kombinierte Genotyp Gruppen (S+/T+, S+/LL, LL/T+ und LL/AA) mit je 20 Probanden vorlagen. Es zeigte sich, dass der angstpotenzierte Schreckreflex durch die Interaktion zwischen beiden genetischen Polymorphismen moduliert wurde. Nur Tr{\"a}ger beider Risikoallele (S+ Tr{\"a}ger des 5-HTTLPR und T+ Tr{\"a}ger des NPSR1 Polymorphismus) zeigten einen h{\"o}heren Schreckreflex im CXT+ als im CXT- w{\"a}hrend der Akquisition. Der Abruf der Extinktion an Tag 3, gemessen anhand des Schreckreflexes, wurde allerdings nicht durch die Genotypen moduliert. Interessanterweise zeigte sich auf dem expliziten Angstlevel (Valenz- und Angstratings) nur ein Einfluss des NPSR1 Polymorphismus, und zwar bewerteten die nicht-Risikoallel Tr{\"a}ger (AA) den CXT+ mit negativerer Valenz und h{\"o}herer Angst im Vergleich zum CXT-; die Risikoallel Tr{\"a}ger (T+) taten dies nicht. In der zweiten Studie wurde fast das gleiche Paradigma benutzt wie in der ersten Studie mit der Ausnahme, dass eine Versuchsgruppe (Reinstatementgruppe) den US noch einmal am Anfang des dritten Untersuchungstages vor der Pr{\"a}sentation von CXT+ und CXT- appliziert bekam. Die zweite Versuchsgruppe (Kontrollgruppe) erhielt keinen US, sondern wurde direkt durch CXT+ und CXT- gef{\"u}hrt. Es zeigte sich, dass nur in der Reinstatementgruppe die Angst auf impliziter und expliziter Ebene wiederkehrte, d.h. die Probanden zeigten einen h{\"o}heren Schreckreflex und h{\"o}here Angstratings auf den CXT+ im Vergleich zum CXT-. Wichtig war vor allem, dass die Wiederkehr der Angst in der Reinstatementgruppe mit der Ver{\"a}nderung der Zustandsangst und der Stimmung (von der Extinktion zum Test) korrelierte. D.h. je gr{\"o}ßer die Angst und je negativer die Stimmung wurden, desto h{\"o}her war die Wiederkehr der Angst. Zusammengefasst belegt Studie 1, dass erleichterte kontextuelle Furchtkonditionierung auf impliziter Ebene (Schreckreflex) ein Endoph{\"a}notyp f{\"u}r Angstst{\"o}rungen sein k{\"o}nnte, was zu unserem Verst{\"a}ndnis der {\"A}tiologie von Angstst{\"o}rungen beitragen k{\"o}nnte. Die Ergebnisse der zweiten Studie legen nahe, dass eine {\"a}ngstliche und negative Stimmung nach der Extinktion die R{\"u}ckkehr von Angst beg{\"u}nstigen k{\"o}nnte. Dar{\"u}ber hinaus scheint das VR-basierte kontextuelle Furchtkonditionierungsparadigma ein geeignetes Mittel zu sein, um Mechanismen der Angstentstehung und Angstwiederkehr experimentell zu erforschen. Weiterf{\"u}hrende Studien k{\"o}nnten nun auch Angstpatienten untersuchen und das Paradigma auf evolution{\"a}r-relevante Kontexte (z.B. H{\"o}he, Dunkelheit, weite Pl{\"a}tze) ausweiten.}, subject = {Angst}, language = {en} } @article{EwaldGlotzbachSchoonGerdesetal.2014, author = {Ewald, Heike and Glotzbach-Schoon, Evelyn and Gerdes, Antje B. M. and Andreatta, Marta and M{\"u}ller, Mathias and M{\"u}hlberger, Andreas and Pauli, Paul}, title = {Delay and trace fear conditioning in a complex virtual learning environment - neural substrates of extinction}, series = {Frontiers in Human Neuroscience}, volume = {8}, journal = {Frontiers in Human Neuroscience}, number = {323}, issn = {1662-5161}, doi = {10.3389/fnhum.2014.00323}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-116230}, year = {2014}, abstract = {Extinction is an important mechanism to inhibit initially acquired fear responses. There is growing evidence that the ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) inhibits the amygdala and therefore plays an important role in the extinction of delay fear conditioning. To our knowledge, there is no evidence on the role of the prefrontal cortex in the extinction of trace conditioning up to now. Thus, we compared brain structures involved in the extinction of human delay and trace fear conditioning in a between-subjects-design in an fMRI study. Participants were passively guided through a virtual environment during learning and extinction of conditioned fear. Two different lights served as conditioned stimuli (CS); as unconditioned stimulus (US) a mildly painful electric stimulus was delivered. In the delay conditioning group (DCG) the US was administered with offset of one light (CS+), whereas in the trace conditioning group (TCG) the US was presented 4s after CS+ offset. Both groups showed insular and striatal activation during early extinction, but differed in their prefrontal activation. The vmPFC was mainly activated in the DCG, whereas the TCG showed activation of the dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC) during extinction. These results point to different extinction processes in delay and trace conditioning. VmPFC activation during extinction of delay conditioning might reflect the inhibition of the fear response. In contrast, dlPFC activation during extinction of trace conditioning may reflect modulation of working memory processes which are involved in bridging the trace interval and hold information in short term memory.}, language = {en} } @article{PauliGlotzbachSchoonAndreattaetal.2013, author = {Pauli, Paul and Glotzbach-Schoon, Evelyn and Andreatta, Marta and Reif, Andreas and Ewald, Heike and Tr{\"o}ger, Christian and Baumann, Christian and Deckert, J{\"u}rgen and M{\"u}hlberger, Andreas}, title = {Contextual fear conditioning in virtual reality is affected by 5HTTLPR and NPSR1 polymorphisms: effects on fear-potentiated startle}, series = {Frontiers in Behavioral Neuroscience}, journal = {Frontiers in Behavioral Neuroscience}, doi = {10.3389/fnbeh.2013.00031}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-96516}, year = {2013}, abstract = {The serotonin (5-HT) and neuropeptide S (NPS) systems are discussed as important genetic modulators of fear and sustained anxiety contributing to the etiology of anxiety disorders. Sustained anxiety is a crucial characteristic of most anxiety disorders which likely develops through contextual fear conditioning. This study investigated if and how genetic alterations of the 5-HT and the NPS systems as well as their interaction modulate contextual fear conditioning; specifically, function polymorphic variants in the genes coding for the 5-HT transporter (5HTT) and the NPS receptor (NPSR1) were studied. A large group of healthy volunteers was therefore stratified for 5HTTLPR (S+ vs. LL carriers) and NPSR1 rs324981 (T+ vs. AA carriers) polymorphisms resulting in four genotype groups (S+/T+, S+/AA, LL/T+, LL/AA) of 20 participants each. All participants underwent contextual fear conditioning and extinction using a virtual reality (VR) paradigm. During acquisition, one virtual office room (anxiety context, CXT+) was paired with an unpredictable electric stimulus (unconditioned stimulus, US), whereas another virtual office room was not paired with any US (safety context, CXT-). During extinction no US was administered. Anxiety responses were quantified by fear-potentiated startle and ratings. Most importantly, we found a gene × gene interaction on fear-potentiated startle. Only carriers of both risk alleles (S+/T+) exhibited higher startle responses in CXT+ compared to CXT-. In contrast, anxiety ratings were only influenced by the NPSR1 polymorphism with AA carriers showing higher anxiety ratings in CXT+ as compared to CXT-. Our results speak in favor of a two level account of fear conditioning with diverging effects on implicit vs. explicit fear responses. Enhanced contextual fear conditioning as reflected in potentiated startle responses may be an endophenotype for anxiety disorders.}, language = {en} }