Name: 在实验室老鼠研究求可卡因电击诱导恢复原状的程序 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-01-06T18:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 54 s
Description: 了解利用间歇性足底电击诱导实验室大鼠恢复可卡因觅药行为的实验方法。该技术通过优化参数，帮助研究人员系统研究应激与药物成瘾复发之间的神经生物学机制。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

1. 动物饲养与适应性驯化程序
<ol>
<li>雄性 Long Evans 大鼠在进入动物房时体重为 300–325 g，单只饲养于标准塑料笼中，笼内铺有再生纸粒垫料，并配有带金属网盖的笼盖以放置饮水瓶和饲料。</li>
<li>大鼠饲养在温度与湿度受控的动物房内，采用倒置的明暗循环光照程序（光照时间：19:00 至 07:00）。</li>
<li>在整个实验期间，大鼠在饲养笼内可自由获取食物和饮水。</li>
<li>在手术前，大鼠需在动物房环境中适应一周。在此期间，除常规清洁、喂食及体重监测外，不进行其他干扰。</li>
</ol>
2. 静脉注射导管手术
<ol>
<li>在异氟烷气体麻醉下，采用标准无菌外科技术，将硅胶导管插入大鼠右侧颈静脉。导管经颅骨表面的改良套管（Plastics One）引出，并使用珠宝商螺丝和牙科水泥将套管固定于颅骨上。有关手术操作的详细信息，请参见7, 8。</li>
<li>手术结束时，用约 0.2 mL 含 50% 肝素（1000 IU）和 50% 葡萄糖（25 g/50 mL）的溶液冲洗导管。在套管开口处放置一个塑料堵头，以防止外部碎屑污染并维持导管通畅。</li>
<li>在手术当日以及术后次日，皮下注射 5 mg/kg 的镇痛药酮洛芬。</li>
<li>手术后，大鼠至少恢复七天方可开始实验。在此期间，除常规清洁、喂养及每日体重与整体健康状况监测外，大鼠在饲养笼内保持不受干扰。恢复期最后一天，使用肝素/葡萄糖溶液（第 2.2 节）冲洗导管，以确认导管通畅性。</li>
</ol>
3. 行为学实验步骤
所有行为学实验均使用由 Med Associates Inc.（St Albans, VT）提供的设备进行。这些设备位于专用房间内，包括一组标准操作式条件反射箱，每个箱子均置于隔音箱中。每个操作式条件反射箱内设有两个可伸缩的杠杆，均位于不锈钢栅栏地板上方 6.5 cm 处。其中一个杠杆上方设有一个白色刺激灯，对该杠杆（即所谓的“活动”杠杆）的反应会同时触发刺激灯的点亮和输注泵的启动（Razel Scientific Instruments, St. Albans, VT）。输注泵放置在操作箱外侧的一个架子上，但仍处于隔音箱内部。另一个杠杆（即所谓的“非活动”杠杆）在整个实验过程中始终保持伸出状态；对该杠杆的反应不会产生任何后果。最后，每个实验箱均配备可通过扰频器向钢栅地板传递恒定电流、间歇性、不可逃避的足底电击的装置。所有实验条件（例如，刺激呈现、药物输注、电击传递）以及数据记录与整合均通过实验箱与运行 Med Associates 软件（MED-IV）的中央计算机之间的接口实现。
实验分为5个阶段进行：1）适应期；2）可卡因自身给药（Cocaine SA）；3）无药物期；4）消退期；以及5）复吸测试。除无药物期外，在所有阶段中，大鼠均从饲养室每日转移至操作式条件反射实验箱中进行实验。大鼠以个体为单位，使用小型塑料容器单独转移。在操作式条件反射实验箱内不提供食物和水。
<ol>
<li>适应期
<ol>
<li>在首次可卡因自身给药（SA）实验前24小时（参见第3.2节），允许大鼠在操作箱内进行一次持续2小时的适应性训练；在此期间，主动杠杆处于收回状态。</li>
</ol>
</li>
<li>可卡因SA训练
<ol>
<li>每次每日训练开始前，先在饲养室称量大鼠体重，随后将其转移至操作箱中。</li>
<li>将大鼠放入操作箱后，将连接于药物输注泵的弹簧-导管组件连接至颅骨固定套管。</li>
<li>允许大鼠在每日3小时的训练中自行注射盐酸可卡因，共进行8–10天（可连续进行，或在第5与第6次训练之间插入两个“休息日”）。</li>
<li>训练会交替安排在上午（9:00–12:00）和下午（13:00–16:00）进行。训练时间交替安排的原因是，实验后续阶段（即消退与测试阶段）的程序对所有动物均在两个时间段进行（参见第3.4与3.5节）；因此，这种安排可避免因一天中不同时段对后续觅药行为造成混杂效应。</li>
<li>每次训练前均设置5分钟的适应期，在此期间将动物放入操作箱，主动杠杆保持收回状态。</li>
<li>训练开始时，主动杠杆被推出箱内，同时点亮位于主动杠杆上方的刺激灯，持续30秒。此外，此时也开启箱内主灯，并在整个训练期间保持点亮。上述事件共同提示可卡因的可获得性。</li>
<li>在训练期间，主动杠杆上的反应通过固定比率1（FR-1）强化程序获得一次持续3秒的可卡因输注（0.23 mg/65 μL，静脉注射）。在启动输注泵并给药的同时，主动杠杆上方的刺激灯持续点亮20秒。该20秒的灯光持续期对应一个“暂停”期，在此期间额外的主动杠杆反应会被记录但不被强化。</li>
<li>每3小时训练最多允许50次输注。我们在实验中常规采用此标准，经验表明该限制可显著减少甚至消除因过量导致的死亡事件。</li>
<li>每次每日训练结束后，用0.2–0.3 mL肝素-葡萄糖溶液冲洗大鼠导管（参见第2.2节），然后将大鼠送回饲养笼。</li>
</ol>
</li>
<li>无药物期
<ol>
<li>最后一次可卡因SA训练结束后，大鼠在饲养笼中静置至少7天（除常规清洁、喂食及体重监测外不进行任何干扰）。</li>
</ol>
</li>
<li>可卡因训练行为的消退
<ol>
<li>在09:00–10:00之间将大鼠转移至操作箱进行消退训练。</li>
<li>将弹簧-导管组件连接至颅骨固定套管。</li>
<li>与SA训练条件一致，每天的消退训练前均设置5分钟适应期，期间将动物放入操作箱，主动杠杆保持收回状态。</li>
<li>随后给予大鼠四次60分钟的消退训练，每次之间间隔30分钟。每次60分钟的消退训练均以与训练开始时相同的事件启动（即主灯点亮、主动杠杆推出、主动杠杆上方刺激灯点亮30秒）。在整个训练期间，维持SA训练中的所有条件（即反应依赖的刺激灯点亮20秒、输注泵激活3秒），但主动杠杆反应不再伴随可卡因输注。在每次60分钟消退训练之间的30分钟间隔期内，主动杠杆被收回，主灯熄灭。</li>
<li>最后一次60分钟训练结束后，将大鼠送回饲养笼。</li>
<li>重复执行步骤3.4.1至3.4.5，连续进行3天。</li>
</ol>
</li>
<li>通过足底电击应激诱导可卡因训练行为的复现
<ol>
<li>在09:00–10:00之间将大鼠转移至操作箱。</li>
<li>将大鼠放入操作箱后，将弹簧-导管组件连接至颅骨固定套管。</li>
<li>与训练和消退阶段一致，设置5分钟适应期，期间将大鼠放入操作箱，主动杠杆保持收回状态。</li>
<li>随后给予大鼠两次60分钟的消退训练（参见3.4.4），两次之间间隔30分钟，训练条件与消退阶段完全相同。</li>
<li>若第二次60分钟训练结束后，此前主动杠杆上的总反应次数少于15次，则在额外30分钟间隔后进行复现测试。在此30分钟间隔期内施加足底电击或假电击（即无电击）（参见3.5.6）。若第二次训练后主动杠杆反应未达到15次或更少的标准，则在进行复现测试前追加一次或多次消退训练。</li>
<li>第二次60分钟消退训练结束后10分钟（或在追加任何必要的60分钟消退训练以达到≤15次反应的消退标准后），在操作箱内对动物施加20分钟间断性足底电击应激（或假电击）。电击期间主动杠杆处于收回状态，主灯和刺激灯均熄灭。电击按可变时间表给予，平均间隔40秒（范围10–70秒），每次电击强度为0.9 mA，持续时间为0.5秒。这些电击参数基于本实验室大量预实验确定，旨在以最低强度和持续时间可靠诱导可卡因觅药行为的复现。在此参数下，动物对0.5秒电击表现出反射性跳跃反应，偶尔发出短暂叫声。尽管在电击期间持续观察动物，但电击强度不足以引发更明显的痛苦表现。</li>
<li>足底电击结束后立即推出主动杠杆，允许大鼠在消退条件下进行杠杆按压（即反应不伴随可卡因强化，但仍会触发刺激灯点亮和输注泵激活）。该阶段定义为复现测试期，通常持续1–3小时。大部分反应发生在测试初期（前30分钟至1小时），随后在更长测试期内逐渐消退。因此，1小时测试已足以捕捉复现效应，而更长测试期可更完整地描绘该效应的消退过程。</li>
<li>若采用重复测量设计，则每只大鼠需分别接受足底电击与假电击条件的测试。在后续测试日重复执行步骤3.5.1至3.5.8，并施加另一种复现测试条件（足底电击或假电击）。</li>
</ol>
</li>
</ol>
4. 代表性结果：
<img src="/files/ftp_upload/2265/2265fig1.jpg" alt="自我给药、消退、复吸实验图示；行为分析；药物反应实验。" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图 1"> 
图 1. 自我给药训练、消退及复吸测试期间，动物在主动杠杆与非主动杠杆上的活动行为模式示意图。
图1展示了程式化操作性反应曲线，这类曲线是本实验方案所述各个阶段中通常获得的典型结果。
1. 主动杠杆反应
<ol>
<li>可卡因自身给药训练。 图1（左图）显示了一条典型的可卡因自身给药训练曲线，包括输注次数和主动杠杆按压总次数。大鼠通常在1–3次训练中即可学会可卡因自身给药行为，一旦该行为建立，在后续训练中会维持稳定的药物摄入率（通常会话间差异小于20%）。</li>
<li>可卡因训练行为的消退。 从图1（中图）可见，在消退第1天，当主动杠杆按压首次不再获得强化时，主动杠杆的反应总数最初高于训练阶段末期（即所谓的“消退爆发”）；在随后的四次消退训练中，反应次数逐渐减少。在消退第2天和第3天，可能会观察到反应次数的部分恢复（相对于前一天最后一次训练时的水平）；然而，反应次数通常仍少于前一天消退开始时的水平，且当天的消退过程通常在四次训练中进展更快。</li>
<li>可卡因觅药行为的复燃。 从图1（右图）可见，暴露于间歇性足底电击20分钟后，主动杠杆的非强化反应次数较前一次消退训练结束时有所增加。与假电击处理条件相比，足底电击也会引起反应次数的增加。因此，由足底电击应激诱导的可卡因觅药复燃可表现为以下两种形式之一：1）与电击前的消退训练相比，电击后非强化反应次数增加；或 2）与假电击条件相比，电击后非强化反应次数增加。</li>
</ol>
2. 无活动杠杆反应
如图1（红线）所示，在所有实验阶段，与非活动杠杆相关的反应水平都非常低。然而，有时在遭受足底电击应激后，该杠杆上的反应会出现轻微增加。即使在出现此类反应增加的情况下，活动杠杆上的反应增加通常也相对大得多。

<ol><li>Shaham, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+reinstatement+model+of+drug+relapse%3A+history%2C+methodology+and+major+findings%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">The reinstatement model of drug relapse: history, methodology and major findings.</a> Psychopharmacology. 168 (1-2), 3-20 (2003).</li>
<li>de Wit, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Priming+effects+with+drugs+and+other+reinforcers%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+and+Clinical+Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Priming effects with drugs and other reinforcers.</a> Experimental and Clinical Psychopharmacology. 4, 5-10 (1996).</li>
<li>Bossert, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurobiology+of+relapse+to+heroin+and+cocaine+seeking%3A+An+update+and+clinical+implications%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Neurobiology of relapse to heroin and cocaine seeking: An update and clinical implications.</a> Eur J Pharmacol. 526 (1-3), 36-50 (2005).</li>
<li>Shalev, U., Grimm, J. W., Shaham, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurobiology+of+relapse+to+heroin+and+cocaine+seeking%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacol+Rev%22%5BJournal%5D)">Neurobiology of relapse to heroin and cocaine seeking: a review.</a> Pharmacol Rev. 54 (1), 1-42 (2002).</li>
<li>Shaham, Y., Stewart, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress+reinstates+heroin-seeking+in+drug-free+animals%3A+an+effect+mimicking+heroin%2C+not+withdrawal%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Stress reinstates heroin-seeking in drug-free animals: an effect mimicking heroin, not withdrawal.</a> Psychopharmacology. 119, 334-341 (1995).</li>
<li>Shaham, Y., Erb, S., Stewart, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress-induced+relapse+to+heroin+and+cocaine+seeking+in+rats%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res+Brain+Res+Rev%22%5BJournal%5D)">Stress-induced relapse to heroin and cocaine seeking in rats: a review.</a> Brain Res Brain Res Rev. 33 (1), 13-33 (2000).</li>
<li>Erb, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Central+injections+of+CRF+reinstate+cocaine+seeking+in+rats+after+postinjection+delays+of+up+to+3+h%3A+an+influence+of+time+and+environmental+context%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology+%28Berl%29%22%5BJournal%5D)">Central injections of CRF reinstate cocaine seeking in rats after postinjection delays of up to 3 h: an influence of time and environmental context.</a> Psychopharmacology (Berl). 187 (1), 112-120 (2006).</li>
<li>Erb, S., Shaham, Y., Stewart, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress+reinstates+cocaine-seeking+behavior+after+prolonged+extinction+and+a+drug-free+period%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Stress reinstates cocaine-seeking behavior after prolonged extinction and a drug-free period.</a> Psychopharmacology. 128, 408-412 (1996).</li>
<li>Tran-Nguyen, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time-dependent+changes+in+cocaine-seeking+behavior+and+extracellular+dopamine+levels+in+the+amygdala+during+cocaine+withdrawal%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Time-dependent changes in cocaine-seeking behavior and extracellular dopamine levels in the amygdala during cocaine withdrawal.</a> Neuropsychopharmacology. 19, 48-59 (1998).</li>
<li>Stretch, R., Gerber, G. J., Wood, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+affecting+behavior+maintained+by+response-contingent+intravenous+infusions+of+amphetamine+in+squirrel+monkeys%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Journal+of+Physiology+and+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Factors affecting behavior maintained by response-contingent intravenous infusions of amphetamine in squirrel monkeys.</a> Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 49, 581-589 (1971).</li>
<li>Shaham, Y., Rodaros, D., Stewart, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reinstatement+of+heroin-reinforced+behavior+following+long-term+extinction+Implications+for+the+treatment+of+relapse+to+drug-taking%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Reinstatement of heroin-reinforced behavior following long-term extinction Implications for the treatment of relapse to drug-taking.</a> Behavioural Pharmacology. 5, 360-364 (1994).</li>
<li>Wit, H. de, Stewart, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reinstatement+of+cocaine-reinforced+responding+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Reinstatement of cocaine-reinforced responding in the rat.</a> Psychopharmacology. 75, 134-143 (1981).</li>
<li>Erb, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alpha-2+adrenergic+receptor+agonists+block+stress-induced+reinstatement+of+cocaine+seeking%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Alpha-2 adrenergic receptor agonists block stress-induced reinstatement of cocaine seeking.</a> Neuropsychopharmacology. 23 (2), 138-150 (2000).</li>
<li>Shalev, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress+and+relapse+to+drug+seeking+in+rats%3A+studies+on+the+generality+of+the+effect%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology+%28Berl%29%22%5BJournal%5D)">Stress and relapse to drug seeking in rats: studies on the generality of the effect.</a> Psychopharmacology (Berl). 150, 337-346 (2000).</li>
</ol>

动物实验严格遵循加拿大动物护理委员会和多伦多大学动物护理委员会制定的指南与规定进行。

本视频的制作由Med Associates, Inc.公司赞助，该公司生产了本文所使用仪器。

在过去的几十年中，为了研究实验大鼠和猴子中觅药行为的复燃，已开发出三种不同的自身给药（SA）复燃实验程序。这些程序变体的主要区别在于药物自身给药（drug SA）、消退训练以及测试阶段是在同一天内完成还是在不同天进行1。本文所描述的程序通常被称为“日内-日间混合型”变体，因为药物自身给药在每日的独立训练阶段中进行（即以日间方式发生），与消退和测试阶段分开；而消退和测试则在同一天内完成（即以日内方式发生）[例如，7, 9]。另一种称为“完全日间型”程序中，实验的所有阶段依次进行，即自身给药、消退和测试分别在不同的日子进行（即所有阶段均为日间安排）[例如，8, 10, 11]。相比之下，在完全“日内型”程序中，自身给药训练、消退和测试均在同一天内完成[例如，12]。
尽管已有文献报道采用不同形式的复燃实验程序来诱导足底电击引发的觅药行为复燃，但我们发现，对于具有可卡因自身给药史的动物而言，当消退训练和测试在同一天内进行（即采用“会话内-会话间”模式）时，该应激源的效果最为显著。此外，我们亦成功采用完全“会话间”模式实现了稳定可靠的足底电击诱导的可卡因觅药复燃，但仅在动物在整个实验期间持续饲养于自身给药装置内8，或至少在消退和测试阶段保持在此环境中时才有效13。与本实验方案所述方法相比，这种会话间方法的缺点在于限制了可同时训练和测试的动物数量，从而降低了数据采集的效率。尽管根据本方案的条件，同一时间仅能对一组动物进行消退和测试，但通过将两组大鼠的自身给药训练阶段起始时间错开一周，可显著提高实验通量。在此安排下，当第二组大鼠进入自身给药训练的第二周时，第一组大鼠即可进入无药物阶段；随后，在第二组处于无药物阶段时，可对第一组大鼠实施消退和测试。该策略能够更高效地利用实验资源，加快数据获取速度，同时仍可获得高度有效且可重复的足底电击诱导觅药复燃效应。
重要的是，在我们的实验流程中，先前由药物强化的行为的消退以及复燃测试均在药物相关线索存在的情况下进行。尽管我们从未在缺乏药物相关线索的条件下开展过消退训练或测试，但根据我们与同行的交流得知，当测试在已消退线索缺失的情况下进行时，应激源实际上可能无法有效诱导复燃行为（至少对于有可卡因自身给药史的动物而言是如此）。对该变量进行系统性考察及其所涉及的理论意义，是未来研究的重要问题。
最后一个需要说明的程序性因素是，足底电击应激对复吸的影响似乎对环境背景的改变极为敏感。例如，只有在药物自身给药（SA）和消退训练所发生的环境中施加足底电击应激，才能有效诱导药物寻求行为的复吸；也就是说，如果应激暴露发生在一个新的环境中，则足底电击无法引发药物寻求行为的复吸，这表明应激源与药物相关环境在影响复吸过程中存在重要的相互作用14。
总之，足底电击复燃实验程序（如本文所述）已被成功用于阐明应激与药物复吸之间关系的基本行为学和神经生物学机制。事实上，当这些程序经过改进，以适应针对特定神经元底物的药理学预处理或神经化学操控时，可成为研究应激诱发药物觅求复燃神经生物学机制的有力工具。

<table><tbody><tr><td>大鼠基础药物自我给药测试套装</td><td></td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>MED-008-CT-B1</td><td></td></tr><tr><td>深型加高MDF隔音箱</td><td>大鼠基础药物自我给药测试套装组件</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>ENV-018MD</td><td></td></tr><tr><td>带药物输注顶盖和废液盘的标准模块化测试舱</td><td>大鼠基础药物自我给药测试套装组件</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>ENV-008CT</td><td></td></tr><tr><td>不锈钢网格地板</td><td>大鼠基础药物自我给药测试套装组件</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>ENV-005</td><td></td></tr><tr><td>带遮光罩的舱内照明灯，28V</td><td>大鼠基础药物自我给药测试套装组件</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>ENV-215M</td><td></td></tr><tr><td>刺激光源，1&amp;#8221; 白色透镜</td><td>大鼠基础药物自我给药测试套装组件</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>ENV-221M</td><td></td></tr><tr><td>低剖面可伸缩反应杠杆</td><td>大鼠基础药物自我给药测试套装组件</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>ENV-112CM</td><td></td></tr><tr><td>SmartCtrl 8输入/16输出控制模块</td><td>大鼠基础药物自我给药测试套装组件</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>DIG-716P2</td><td></td></tr><tr><td>单速注射泵，3.33 RPM</td><td>大鼠基础药物自我给药测试套装组件</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>PHM-100</td><td></td></tr><tr><td>大鼠自我输注套装</td><td>大鼠基础药物自我给药测试套装组件</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>PHM-119B-23-D</td><td></td></tr><tr><td>药物递送臂组件</td><td>大鼠基础药物自我给药测试套装组件</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>PHM-110-SAI</td><td></td></tr><tr><td>方波厌恶刺激发生器</td><td>足底电击应激组件</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>ENV-414S</td><td></td></tr><tr><td>专利快速断开式不锈钢网格地板连接装置</td><td>足底电击应激组件</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>ENV-005-QD</td><td></td></tr><tr><td>电击输出电缆</td><td>足底电击应激组件</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>SG-219G-10</td><td></td></tr><tr><td>MED-PC IV 软件</td><td>软件</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>SOF-735</td><td></td></tr></tbody></table>

一种研究足底电击诱发大鼠可卡因觅药行为复燃的实验方法

A Procedure for Studying the Footshock-Induced Reinstatement of Cocaine Seeking in Laboratory Rats 

药物成瘾最隐匿的特征是极高的复吸倾向。用于研究复吸的动物模型，即复燃实验程序，已被广泛用于探索药物复吸的神经生物学机制和现象学特征。尽管在过去几十年中出现了多种实验流程的变体，但最传统的复燃程序均基于药物自我给药（SA）模型。在此模型中，动物被训练执行一种操作性反应以获得药物。随后，通过停止给予与反应相关的强化物来消除该行为。药物寻求行为的复燃则可通过某些特定事件触发，例如注射训练用药物、重新暴露于与药物相关的线索，或暴露于应激刺激1。
恢复程序最初被开发用于研究急性非条件性接触训练药物后，能否在大鼠和猴子中恢复觅药行为1, 2。此后，恢复程序已被改进，用于研究环境刺激（包括与药物相关的线索以及各种应激因素的暴露）在觅药复吸中的作用1, 3, 4。
在过去的15年中，复吸研究领域的一个主要焦点是应激在药物复吸中的作用。用于研究这种关系的最常见应激形式之一是短暂暴露于轻度、间歇性的足底电击。Shaham及其同事（1995年）首次在具有静脉内海洛因自身给药史的大鼠中证明了足底电击应激可诱发药物寻求行为的复燃5。随后，这一效应被推广至具有静脉内可卡因、甲基苯丙胺和尼古丁自身给药史，以及口服乙醇自身给药史的大鼠3, 6。
尽管足底电击诱发的觅药行为复燃能够可靠且显著地实现，但该效应往往对某些参数变量较为敏感。这些变量包括消退阶段和复燃测试阶段的安排、足底电击应激的强度和持续时间，以及在消退和复燃测试期间是否存在与药物相关的线索。本文介绍了一种我们长期成功使用的、用于研究应激与可卡因觅药行为之间关系的足底电击诱发可卡因觅药复燃的实验方案。

已广泛使用被称为复吸恢复程序的动物模型来研究应激在药物复吸中的作用。本文报道了一种通过短暂间歇性足底电刺激诱导实验大鼠可卡因觅药行为恢复的方法。

药物成瘾最隐匿的特征是极高的复吸倾向。用于研究复吸的动物模型，即复燃实验程序，已被广泛应用于……

本视频演示了一种系统研究压力与可卡因觅药复吸之间关系的实验方法。在实验大鼠中，首先通过多个每日训练阶段，在12小时光照-黑暗循环的暗期或活跃期，训练大鼠通过按压杠杆来自行接受静脉注射可卡因。随后，通过在多次训练阶段中不再给予与按压杠杆行为相偶联的强化刺激，使可卡因强化的杠杆按压反应逐渐消退。随后通过在动物接触先前由可卡因强化的杠杆之前，给予间歇性足底电击，来恢复其对熄灭杠杆的按压行为。尽管足底电击诱导的可卡因觅药复现效应已被多个研究团队稳定地实现，但该效应可能对某些参数变量较为敏感。我们所描述的实验方案反映了为优化这些参数所做出的有效努力，以在大鼠中实现稳定且显著的足底电击诱导的可卡因觅药复现。我们今天在此描述的方法及其变体可用于研究药物成瘾领域中的关键问题，特别是可用于探究介导应激与药物寻求复吸之间关系的基本行为学和神经生物学机制。用于研究足底电击诱发可卡因寻求复吸的设备包括一组标准的操作式条件反射箱，每个箱子均置于隔音隔音箱内。所有设备均由Med Associates Incorporated公司提供。每个操作箱均配备两个可伸缩杠杆，均位于不锈钢栅栏地板上方6.5厘米处。其中一个杠杆正上方设有一个白色刺激灯。该杠杆称为“活动杠杆”，按压此杠杆会同时点亮刺激灯，并启动位于操作箱上端外侧架子上的输注泵。在隔音的实验箱内，另一个杠杆（即所谓的非活动杠杆）始终保持伸出状态。在整个实验过程中，按压该杠杆不会产生任何后果。最后，每个实验箱均配备了一个可通过混频器向钢条地板传递恒定电流、间歇性且可逃避的足部电击装置。所有实验条件以及数据记录与整合均通过测试舱与中央计算机之间的接口完成，操作依赖于配套软件。在每次每日实验会话开始前（实验在明暗循环的黑暗期或活跃期进行），需在饲养室内对大鼠进行称重，随后将其转移至操作舱内。在首次可卡因自我给药实验前24小时，让大鼠在操作箱中适应环境，进行一次持续两小时的适应性训练。在此期间，主动杠杆处于收回状态，非主动杠杆在每日训练开始时处于伸出状态。将弹簧和导管组件连接到颅骨固定套管，然后将大鼠放入操作箱中。该套管连接至已外科手术植入右侧颈外静脉的赛莱斯塔导管，以实现静脉给药。让大鼠在每天持续三小时的训练中自行注射可卡因，总共进行8至10天。每次训练开始前，先进行5分钟的适应期，期间将动物放入操作箱内，此时活动杠杆处于缩回状态。训练开始时，将活动杠杆伸入箱内，并点亮刺激灯持续30秒。此外，此时应开启箱内照明灯，并使其在整个实验过程中保持亮起。这些事件共同提示实验期间可获得可卡因。按压主动杠杆的反应会得到强化，即按照固定比率一（FR-1）的强化程序，每次按压伴随一次持续三秒的可卡因输注；与此同时，输注泵启动并递送药物，还会第22次激活位于主动杠杆上方的刺激灯。第22次灯光呈现对应于一个暂停期，在此期间会继续记录动物对活动杠杆的额外按压反应，但不再给予强化。在每次持续三小时的实验阶段中，为降低过量给药的风险，限制动物最多获得50次药物输注。每天实验阶段结束后，用0.2至0.3毫升的肝素葡萄糖溶液冲洗大鼠的导管，然后将其放回原来的饲养笼中。最后一次可卡因自我给药训练结束后，将大鼠置于其饲养笼中，至少静置五至七天。静置期结束后，将大鼠转移至操作箱中进行消退训练，训练条件与先前训练保持一致。每次消退训练开始前，需进行为期五分钟的适应期，在此期间将动物放入操作箱中，且主动杠杆处于缩回状态。然后，给予大鼠四次持续60分钟的消退训练，每次间隔30分钟。每次60分钟的消退训练均以与训练阶段开始时相同的事件启动。除在每次60分钟消退训练之间的30分钟间隔期内不再以可卡因输注强化主动压杆反应外，其余所有训练期间的条件均保持不变。在最后一次60分钟训练结束时，收回活动杠杆并熄灭箱内灯光，然后将大鼠放回其饲养笼中。上述步骤连续重复三天。将大鼠转移至操作箱中，操作条件与训练和消退阶段保持一致。提供5分钟的适应期，在此期间将大鼠放入操作箱内，同时将活动杠杆收回。随后给予大鼠两次60分钟的消退训练，两次训练之间间隔30分钟，与消退阶段的方案完全相同。如果在第二次60分钟训练结束后，先前活跃杠杆上的总反应次数少于15次，则在额外30分钟间隔后对动物进行复燃测试，期间给予足底电击或假性足底电击。从第二次60分钟消退训练结束后的10分钟开始，在操作箱内对动物施加持续20分钟的间歇性足底电击、应激或假性足底电击。在活跃杠杆收回、饲养室灯和刺激灯均熄灭的时间段内给予足底电击。在足部电击结束后，立即伸出主动杠杆，允许大鼠在消除条件下按压杠杆。该时间段定义为复燃测试阶段，通常持续一至三小时。测试阶段结束后，将大鼠从实验箱中取出，并放回其居住笼中。现在我们将展示一些代表性结果。此处显示的是一条典型可卡因自我给药训练曲线，包括输注总次数以及主动和非主动杠杆按压的总次数。大鼠通常在1至3次训练中即可学会可卡因自我给药行为，一旦该行为建立，在后续消退实验的第一天仍能维持稳定的药物摄入率。当反应首次不被强化时，主动杠杆上的反应总数最初非常高，但在消退期第二天和第三天的四次消退训练中逐渐减少。可能会观察到一定程度的反应恢复，但反应次数通常少于前一天消退训练开始时的水平，且当天的四次训练中消退过程通常进行得更快。主动杠杆上的无强化反应。经过20分钟的间歇性足部电击暴露后，与非活跃杠杆相比，应激会导致先前活跃杠杆上的反应增加。足部电击还会引起反应增加，相较于观察到的基线水平。在假性足部电击处理的条件下，一旦掌握，所述操作程序可在大约六周内完成。根据我们的经验，当系统化地操作并由训练有素的人员执行时，实验成功率最高。本文所述的方法可轻松调整，以适应针对特定神经元底物的各种药理学或神经化学干预。通过增加此类干预措施，足底电击诱导与表达实验程序可成为研究药物摄取消退以及应激诱发药物复吸的神经生物学机制的有力工具。

a-procedure-for-studying-footshock-induced-reinstatement-cocaine

Research

科研

JoVE Journal

Neuroscience

神经科学

在实验室老鼠研究求可卡因电击诱导恢复原状的程序

操作性药物自我给药和条件性位置偏爱（CPP）程序在研究中被广泛用于模拟人类药物强化、摄取和成瘾的各个组成部分。在本报告中，我们结合了传统的CPP和自我给药方法，作为一种新颖的途径来研究大鼠的药物强化和成瘾行为。...

新型药物强化装置与方法

在戒断期间，对与食物或药物相关线索的反应会随着时间的推移而增强，这可能与复吸行为的易感性增加有关。本文详细介绍了一种用于评估蔗糖自给大鼠中这种“渴求孵育”现象的实验方法。...

一种评估大鼠蔗糖渴求孵育的通用方法

来源：Rich, M. T., 等．利用光遗传学逆转神经可塑性并抑制大鼠的可卡因寻求行为．J. Vis. Exp.

光遗传学诱导长期抑制以抑制大鼠觅药行为

本文介绍了如何将病毒载体微量注射到小鼠脑内，随后在条件性位置偏爱范式中进行测试，该范式包括获得、消退和复燃三个阶段。...

立体定位微量注射表达Cre重组酶的病毒载体以研究靶基因在可卡因条件性位置偏爱中的作用

本文描述了一种可在食物限制大鼠中显著增强觅药行为的实验方法。在完成海洛因自给药训练后，大鼠进入一段在无药物环境中的戒断期，期间对其进行轻度食物限制。随后，在与药物相关的环境中检测其觅药行为。...

一种研究长期食物限制对戒断大鼠海洛因觅药行为影响的实验方法

本方案旨在使研究人员能够开展实验，利用条件性位置偏好和运动行为敏感化检测来研究成瘾的这些方面。...

小鼠可卡因诱导的行为敏化与条件性位置偏爱评估

线索反应性被定义为对与吸毒经历相关的线索的敏感性，这种敏感性会导致戒断个体产生渴求和复吸。在大鼠模型中，通过测量其在自给药和强制戒断后的线索反应性测试中对药物相关线索的注意偏向所引发的趋近性摄食行为，来模拟线索反应性。...

一种用于评估可卡因使用障碍大鼠模型中线索反应性的实验方案

本方案描述了条件性位置偏爱（Conditioned Place Preference,...

使用条件性位置偏爱范式在小鼠中重建觅药行为

本文所述方法介绍了一种用于在大鼠行为相关神经环路中光遗传学逆转可卡因诱导的突触可塑性的实验流程。对丘脑-杏仁核突触进行持续的低频光刺激可诱导长时程抑制（LTD）。 在体 在可卡因暴露过的大鼠中，光遗传学诱导的LTD导致随后的线索驱动型觅药行为减弱。...

利用光遗传学逆转神经可塑性并抑制大鼠的可卡因觅药行为

本文描述了一种在惩罚诱导的戒断后，通过强烈急性食物剥夺引发海洛因觅药行为复吸的实验方法。该研究成功采用了“寻求-获取”链式程序来建立惩罚诱导的海洛因自我给药戒断模型，随后在经历24小时食物剥夺应激后进行海洛因觅药测试。...

一种研究惩罚诱导戒断后应激引发海洛因觅药复吸的实验流程

了解利用间歇性足底电击诱导实验室大鼠恢复可卡因觅药行为的实验方法。该技术通过优化参数，帮助研究人员系统研究应激与药物成瘾复发之间的神经生物学机制。

一种研究足底电击诱发大鼠可卡因觅药行为复燃的实验方法

探索更多视频