使用条件性位置偏爱范式在小鼠中重建觅药行为

摘要

本方案描述了条件性位置偏爱（Conditioned Place Preference, CPP）作为复吸模型的方法。该实验程序可用于测量实验动物的复吸行为，因为目前药物滥用治疗项目重点关注的是药物相关环境线索对戒断成瘾者渴求感和复吸行为的影响。

摘要

本实验方案描述了条件性位置偏爱（Conditioned Place Preference, CPP）作为药物成瘾复吸的动物模型。在此模型中，首先训练动物对与药物配对的环境 compartment 产生条件性位置偏爱；在完成条件化后的测试之后，动物需经历多个消退训练阶段，以消除已建立的位置偏爱。CPP 模型可用于评估与环境线索相关的药物条件性奖赏效应。随后，通过非依赖性给予药物激发剂量或暴露于应激刺激，均可有效诱导已消退的 CPP 重新出现。本文将详细说明这两种诱导复现的方法。当动物重新表现出先前的行 为反应时，即认为条件性奖赏已发生复现。

本方案的主要优点在于其具有非侵入性、成本低廉、操作简便，并具备良好的效度标准。此外，该方法可用于研究多种环境干预因素（如应激或饮食）对药物觅药行为复吸的调节作用。然而，其局限性在于，若研究者旨在探究药物的动机性作用及其主要强化效应，则需结合自给药实验程序，因为后者涉及动物的操作性反应。

引言

条件性位置偏爱（Conditioned Place Preference, CPP）范式为评估多种刺激所诱导的条件性奖赏效应提供了一种简便方法^1,2，并已被广泛用于研究成瘾性药物的条件性奖赏作用³。该模型基于巴甫洛夫条件反射原理，用于评估与药物相关的环境线索在维持成瘾行为中的动机价值⁴。在此模型中，当环境线索与初级强化物配对时，便获得了次级诱因特性（即条件性奖赏效应）³。例如，在若干次条件化训练过程中，一个原本中性的场所（如CPP实验箱中某一隔间的颜色）与某种滥用药物的特定效应相匹配，而另一个隔间则与溶剂注射相关联⁵。条件化训练结束后，若动物在先前与药物配对的隔间中停留的时间更长，则认为已形成条件性位置偏爱³。这种偏好的建立源于动物赋予了与药物相关的环境线索以正向价值，而药物本身即为初级强化物。因此，动物会在这些情境线索的刺激下表现出寻求药物的行为反应⁶。CPP模型还可用于评估低于阈值剂量药物的奖赏特性，揭示处于特定状态下的动物（例如，曾遭受社会挫败）是否对在未受干预动物中无效的药物剂量更为易感和敏感

方案

所有涉及小鼠的操作及其护理均遵守国家、地区和地方的法律法规，符合欧洲议会和理事会于2010年9月22日发布的关于保护用于科学目的动物的指令2010/63/EU。本实验方案已获瓦伦西亚大学动物使用与护理委员会批准。

1. 条件性位置偏好的材料与设置：

1. 在测试前3天开始对小鼠进行抓握训练，每次持续1至2分钟。应抓握小鼠尾部的基部。 若可能，应支撑其身体。 此操作旨在尽量减少动物在抓握过程中所感受到的疼痛与痛苦， 并避免引入干扰变量（如应激反应）。
   注：本实验采用60日龄（年轻成年）雄性OF1小鼠，体重为35至40 g。  药物诱导的复吸实验可在两种性别的小鼠中进行。然而，对于应激诱导的复吸，社会挫败范式仅适用于雄性啮齿类动物，因为雌性不会在居住小鼠中引发攻击性反应。
2. 进行位置偏好实验时，使用由两个相同隔室（30.7 cm长 × 31.5 cm宽 × 34.5 cm高）组成的相同实验箱，两个隔室之间由一个较小的中央灰色区域（13.8 cm长 × 31.5 cm宽 × 34.5 cm高）分隔。
   注：两个隔室具有不同的地板质地和墙壁颜色（黑色隔室为光滑地板，白色隔室为粗糙地板）。条件性位置偏爱（CPP）箱的每个隔室配备四个红外光束，中央隔室配备六个红外光束，可用于记录动物在各隔室间的穿梭次数及其位置。
3. 每天设置房间灯光（关闭或调暗），建议使用红光....

结果

首先，使用成年OF1雄性小鼠展示了启动和应激诱导复燃的典型结果，如图7所示。

对 图7a-b 中显示的动物在条件化前（Pre-C）和条件化后（Post-C）测试中停留在与药物配对区域的时间数据，采用重复测量方差分析（ANOVA）进行分析，组内变量为测试天数（比较Pre-C与Post-C）。结果显示，测试天数具有显著性主效应 [F(1,34) = 51.179；p <0.001]，所有动物在Post-C测试日均表现出对药物配对区域的偏好。所有动物均使用25 mg/kg的可卡因进行条件化训练；当消退训练完成后，一组动物接受12.5 mg/kg的可卡因激发剂量以检测复吸效应（图7a），另一组则经历社会交互应激，即实验动物被具.......

讨论

药物成瘾研究的关键在于开发能够减轻渴求感、从而降低复吸风险的治疗方法。得益于条件性位置偏爱（CPP）范式中的复吸模型，研究者可以探讨不同程序性和环境因素对复吸的影响，这也是未来研究的重点方向。需要注意一些重要问题，因为CPP范式是一种对环境因素高度敏感的行为检测方法。

修改与故障排除： 根据所研究的药物不同，应修改复吸模型的 CPP 版本。多个因素可能影响条件性偏好的强度，例如条件化训练的持续时间和次数。通常关联次数范围为一次至六次，其中四次最为常见。条件化测试的持续时间应根据药物的特性及其药代动力学来确定。

CPP 研究通常涉及多次试验，因此采用可缩短所需时间的实验方案具有重要意义。一种方法是减少试验次数，另一种方法是每天进行两次条件化训练，如本实验方案所示。在此情况下，必须确保前一次给药的影响不会延续至第二次训练³⁹，因此选择在可卡因-溶剂对照组训练之间设置4小时的时间间隔。例如，在条件化阶段使用可卡因时，配对时间应为每24小时一次，持续4天.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
MONPRE 2Z 软件	CIBERTEC S.A., Spain	N/A
带有两个相同大小隔室的透明有机玻璃箱，隔室之间由一个灰色中央区域分隔。	CIBERTEC S.A., Spain	N/A	隔室具有不同颜色的侧壁（黑色与白色）以及不同的地面纹理（黑色隔室为细网格，白色隔室为粗网格）。每个箱子的两个隔室内均装有四束红外光束，中央区域装有六束，可用于记录动物的位置及其在隔室之间的穿梭次数。
盐酸可卡因	Laboratorios Alcaliber S.A., Madrid, Spain	N/A
动物：OF1远交系小鼠	Charles River, Barcelona Spain	N/A	雄性小鼠在出生后第42天（PND 42）进入实验室，并在出生后第60天（PND 60）进行条件性位置偏爱（CPP）测试。该品系动物特别适用于社会挫败和攻击行为模型研究。
标准饮食 – Teklad Global Diet 2014	由 Harlan Laboratories Models, S. L. (Barcelona, Spain) 提供		脂肪占13 kcal %，碳水化合物占67 kcal %，蛋白质占20% kcal；总能量密度为2.9 kcal/g
高脂饮食 TD.06415			脂肪占45 kcal %，碳水化合物占36 kcal %，蛋白质占19% kcal；总能量密度为4.6 kcal/g