本方案描述了一种新颖且高效的方法，可快速诱导大鼠对乙醇产生操作性反应；与标准方法不同，该方法无需通过限水或逐步减少糖精/蔗糖浓度来启动反应。
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摘要
摘要
操作式口服自我给药方法常用于研究乙醇在动物中的强化特性。然而，标准方法需要使用糖精/蔗糖渐减法、限水和/或长时间训练，才能在大鼠中启动操作式反应。本文介绍了一种新颖且高效的方法，可快速启动乙醇操作式自我给药反应，该方法便于实验人员操作，且无需限水或糖精/蔗糖渐减，从而消除了在乙醇操作式自我给药研究中使用甜味剂可能带来的混杂因素。采用该方法，Wistar 大鼠通常在不到两周的训练时间内即可建立并维持对20%乙醇溶液的自我给药行为。此外，在30分钟的自我给药阶段，血液乙醇浓度与获得的奖赏次数呈正相关。 Furthermore，纳洛酮（naltrexone）是一种美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于治疗酒精依赖的药物，已被证明可在啮齿类动物中抑制乙醇自我给药行为；在本方法中，纳洛酮以剂量依赖方式减少大鼠对20%乙醇的摄入量及其饮酒动机，从而验证了该新方法可用于研究乙醇在大鼠中的强化特性。
引言
开发用于研究药物强化效应的动物模型，已被证明是研究人类药物成瘾的重要工具。更具体地说，操作式自我给药是一种广泛使用的行为模型，也是评估口服乙醇溶液正向强化效应最有效的方法之一。早期在建立此类模型时面临的一个主要问题是，大多数啮齿类动物对高浓度乙醇具有天然的厌恶味觉，这一现象在缺乏或仅有少量饮酒经验的人群中同样存在1。为克服这一障碍，传统标准方案通常需要采用限水处理和/或逐步降低糖精或蔗糖浓度的方法，以促进自我给药行为的获得与维持。然而，这两种方法均存在不足：它们需要长时间的训练才能启动对乙醇的摄取反应，且获得成功率相对较低。此外，使用甜味剂还可能在自我给药数据的解释中引入潜在偏差。以下方案则不受这些局限性的制约。
简而言之，Samson 及其同事2已证明，需将乙醇溶解于20%蔗糖的甜溶液中，并在为期4周的训练过程中逐渐降低甜味，才能启动大鼠对水中10%乙醇的摄取反应。此外，通常需要6至8周才能实现稳定的乙醇摄入量1-3。该方法存在诸多问题。首先，研究者在能够开始测量乙醇自我给药之前，必须进行长时间的训练。相比之下，在食物限制的动物中，可卡因或海洛因的静脉自我给药仅需0至1天的食物杠杆预训练，且通常在10至12天内即可获得稳定的药物反应行为4,5。该方法的另一局限在于，糖精和蔗糖对大鼠具有高度奖赏性，并可引发与滥用药物相似的脑激活模式，从而在乙醇自我给药研究中引入潜在的混杂因素6-....
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方案
所有操作均按照《美国国立卫生研究院实验动物护理与使用指南》进行。
1. 动物护理与饲养
- 到达动物房后，将到达时体重为 200 - 225 g 的雄性 Wistar 大鼠以每笼两只的方式饲养于温度（21 °C）和湿度受控的环境中，并采用反转的 12 小时光照-黑暗循环。
注意：根据实验设计的不同，大鼠也可单只单独饲养。 - 在开始实验前，让大鼠在屏障系统动物房内适应环境及光照周期至少一周，并每天进行抓取操作。每周称重一次。
- 在整个实验期间，让大鼠自由获取饲料和自来水（无需进行水剥夺即可建立行为反应12）。所有行为学测试均应在光照-黑暗循环的暗期于暗光测试室内进行。
注意：尽管我们常规使用年轻成年雄性 Wistar 大鼠（出生后第 62 - 65 天），但本方案理论上也适用于研究其他大鼠品系，以及性别和/或年龄差异。
2. 操作性训练
- 在尺寸相同的操作箱（30.5 × 29.2 × 24.1 cm）中进行所有行为训练和测试，操作箱配备网格地板和铺有垫料的接尿盘（动物之间更换垫料以减少气味线索），并置于装有排风扇用于通风的隔音箱内。
注意：大鼠在训练第一天即开始进行操作性条件反射训练（需按压杠杆以获得强化物），训练时间位于暗周期开始后1至8小时之间。在酒精训练前，不进行酒精预暴露，也不进行食物或液体的形状塑造训练。
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结果
图1展示了在FR1程序下训练的、无操作性条件反射和药物接触史的Wistar大鼠（共八个不同队列，总计239只大鼠）在30分钟自给药实验中自行摄取20%乙醇的代表性行为，实验过程中未实施饮水限制，也未使用水杨酸盐/蔗糖渐减法。采用该方案后，大鼠迅速开始按压杠杆以获取乙醇奖励，在首次实验中即获得超过10次奖励（图1A）。至自给药第10次实验时，大鼠在活动杠杆上的反应率达到稳定状态，在FR1程序下平均获得23.7 ± 0.7次奖励（图1B），相当于平均乙醇摄入量为0.86 g/kg。
图2展示了不同剂量的纳曲酮对酒精自我给药行为的影响。为了评估乙醇寻求动物模型的预测效度，应验证纳曲酮（一种目前经美国食品药品监督管理局批准用于治疗酒精依赖的药物）在采用延长固定比率3（FR3）强化程序训练的动物群体中的有效性。预计纳曲酮治疗将导.......
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讨论
通过本实验方案，我们介绍了一种新的方法，用于建立并维持大鼠对20%乙醇的稳定口服自我给药行为。与经典的乙醇自我给药模型不同，该方法无需采用饮水剥夺、长时间可及性训练或糖精/蔗糖渐减程序12。此外，目前经美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于治疗酒精依赖的药物纳洛酮（naltrexone），能够有效降低采用本方案训练的Wistar大鼠的酒精自我摄入行为及其摄取酒精的动机。该结果为本方案提供了重要的药理学验证，因其与既往研究结果一致，即纳洛酮在非依赖性大鼠中可有效减少酒精摄入16-18。纳洛酮是一种阿片受体拮抗剂，在动物饮酒模型及临床试验中均显示出良好的应用前景。在动物模型中，纳洛酮可有效减少非依赖性动物的酒精摄入和自我给药行为16,17,19，且不影响非特异性行为（如对无效杠杆的按压次数）12。此外，纳洛酮也被证实可减少食物摄入。例如，它能显著降低大鼠对无热量甜味糖精溶液以及高适口性含热量巧克力饮料的液体摄入量20。纳洛酮还可减少蔗糖的自我给药16、饮水剥夺后的饮水量21，以及在双瓶选.......
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
本工作由瑞典研究理事会资助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 超高度中密度纤维板隔音箱，内部尺寸：22"宽 × 22"高 × 16"深 | Med Associates Inc. | ENV-018MD | |
| 带改良顶部、接废盘和光束传感器的超高度模块化测试舱 | Med Associates Inc. | ENV-007CT-PH | |
| 适用于大鼠或小型灵长类动物的不锈钢格栅地板 | Med Associates Inc. | ENV-005 | |
| 可伸缩杠杆 | Med Associates Inc. | ENV-112CM | 每个SA舱配备2个 |
| 刺激光源，1"白色透镜，安装于模块化面板上 | Med Associates Inc. | ENV-221M | 每个SA舱配备2个 |
| 双杯式液体接收器，配有18号不锈钢管 | Med Associates Inc. | ENV-200R3AM | |
| 单速注射泵，3.33 rpm | Med Associates Inc. | PHM-100 | |
| 液体输送套件 | Med Associates Inc. | PHM-122-18 | |
| SmartCtrl 8输入/16输出控制包 | Med Associates Inc. | DIG-716P2 | |
| MED-PC 软件 | Med Associates Inc. | SOF-735 | |
| http://www.mednr.com/ | Med Associates Inc. | 一个开源网站，旨在为研究人员提供一个共享MEDState Notation代码的平台 | |
| Kendall Monoject 20 ml注射器，标准鲁尔接头 | VWR International | MJ8881-520657 | |
| 乙醇，纯品，190 proof（95%），USP，KOPTEC | Decon Labs | 2801 | |
| 0.9% 氯化钠注射液，USP | Hospira | 0409-4888-50 | |
| 盐酸纳洛酮 | Sigma Aldrich | N3136-1G | |
| 23 G BD PrecisionGlide 针头 | BD | 305145 | |
| Minivette POCT 50 µL，K3EDTA | Sarstedt | 17.2113.150 | 用于毛细血管血液采集 |
参考文献
- Koob, G. F., et al. Animal models of motivation for drinking in rodents with a focus on opioid receptor neuropharmacology. Recent developments in alcoholism : an official publication. of the American Medical Society on Alcoholism, the Research Society on Alcoholism, and the Natio....
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