一种用于评价大鼠乙醇的补强性能没有禁水，糖精衰落或扩展访问训练方法
2017年1月29日
本协议描述为一种新型快捷的方法来快速启动操作性的，相反，标准方法，不需要水剥夺或糖精/蔗糖衰落的开始响应响应大鼠乙醇。
该方案的总体目标是以一种方便实验者的方法快速启动大鼠对酒精的作性反应，并且与标准方法相反，不需要禁水或糖精蔗糖褪色。因此，这种方法是一个非常有用的工具，可以回答有关大鼠寻求酒精的神经生物学和神经药理学奖励的关键问题。该技术的主要优点是它不需要糖精蔗糖褪色来启动大鼠的酒精反应。
首先消除了在乙醇自我给药管理程序中使用甜味剂的潜在缺点。对于此实验，获得体重为 200 至 225 克的大鼠。这里使用的是 Wistar 雄性。
将它们成对或单独饲养，具体取决于实验的基本原理。在受控的温度和湿度下，将菌落保持在反向 12-12 明暗循环中，并在暗相进行实验。每周称量动物，并在开始实验前让它们适应至少一周。
不要限制老鼠获取食物和水。它不是条件反射所必需的。在带有溢洪格栅和废盘的相同大小的作室中进行所有行为训练。
该腔室必须安装在通风的减声隔间内。每个腔室必须有刺激灯、注射泵和两个可伸缩杆。液位应横向放置在液杯容器上。
每个腔室都应由计算机界面进行自动控制。使用此软件根据需要准备作性条件反射程序。例如，执行以下命令。
伸出两个控制杆以标记会话的开始并表示是否有酒精饮料。按下乙醇杆，将 100 微升 20% 乙醇输送到相邻的饮水井中，并暂停 5 秒钟。通过点亮控制杆上方的提示灯来发出超时信号。
按下另一个杠杆时，没有编程的结果，并用作非特定行为的控制。即使在暂停期间，也要记录老鼠如何使用杠杆，尽管不会对老鼠产生任何影响。30 分钟后，收回两个控制杆以表示会话结束。
将由 95% 乙醇和自来水制成的乙醇溶液装入注射器中。弹出溶液，不要将气泡引入出铁丝管路。手动确认解决方案的流程。
始终手动测试设备。此外，在开始任何会话之前，请务必将溶液容器擦干。在开始会话之前，加载软件控件并确保一切正常。
将大鼠移至运输笼中的测试室，并将每个腔室分配一只大鼠。保持测试室与饲养箱相同的温度和湿度。以一致的方式将大鼠加载到它们的腔室中，并且每次会话在一天中的同一时间。
然后启动软件以启动会话。会议结束后，将大鼠放回饲养箱并使用消毒剂清洁作性调节笼。每天进行会议，每周 5 到 6 次。
每次会话后，计算有效杠杆按下、非活动杠杆按下和酒精奖励的平均次数。当连续三个会话中奖励变化不超过 15% 时，性能将稳定下来，然后可以纵稳定基线上的大鼠。在稳定基线上对大鼠的一种可能作是评估它们对乙醇奖励的动机。
为此，请让他们遵守渐进比率时间表。对腔室进行编程，最初使用一次杠杆按压提供单一体积的酒精，但在每次酒精强化剂后增加所需的杠杆按压次数。每只动物都会到达一个破折点，对应于为最后一次获得的强化物而进行的按压次数。
该模型已使用经批准的酗酒药物纳曲酮评估了其预测有效性。事实上，预测有效性已经建立，因此该模型可用于评估新的候选药物。最初，在每次治疗前 30 分钟给大鼠注射生理盐水，以使它们适应注射。
分析会话的结果，并在最后两个会话之间的奖励数量相差 15% 或更少时继续。然后，将纳曲酮加入盐水中，并将 pH 值调节至中性。随机化不同治疗组和未处理对照之间的测试顺序。
在给药之间，让每只大鼠经历两次正常疗程，不进行治疗，仅暴露于生理盐水中。这起到清除期的作用，并重置大鼠。重复测试，直到最终每只条件大鼠接受每个治疗水平一次，对照治疗一次。
分析数据后，可以选择最有效的剂量在渐进比率测试期间用于动物。使用所描述的方案，来自 8 个不同队列的 239 只大鼠被训练在没有缺水或糖精蔗糖褪色的情况下自我管理酒精奖励。大鼠快速启动杠杆按压，在第一节中获得超过 10 个奖励。
最终，大鼠获得了稳定的反应率，每半小时的会话中获得了大约 24 个奖励。FDA 批准的药物纳曲酮以三种浓度进行了测试。正如预期的那样，纳曲酮治疗产生了酒精自我给药的剂量依赖性减少，为该方案提供了重要的药理学验证。
同样正如预期的那样，纳曲酮在渐进比例方案下降低了大鼠的饮酒动机，如转折点测量的下降所示。观看此视频后，您应该对如何在不使用禁水或糖精蔗糖褪色程序的情况下在大鼠中快速启动乙醇作因子反应有一个很好的了解。通过该方案，大鼠在大约两周内获得稳定的自我给药率，从而导致药理学相关的血液酒精浓度。
在尝试此过程时，请务必保持日常状况尽可能一致。从第一次加强反应开始，乙醇就正确地输送到容器中也很重要，因为任何故障都可能改变或延迟乙醇自我给药的获取。按照这个程序，可以进行其他实验来研究寻求和服用酒精的神经基础。
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概述
本协议描述了一种新的方法，用于快速启动大鼠对酒精的操作反应，无需水剥夺或甜味剂渐退。这种方法对于研究酒精奖励的神经生物学具有优势。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 行为心理学
- 药理学
背景
- 操作条件常用于研究大鼠的酒精寻求行为。
- 传统方法通常涉及水剥夺和甜味剂，这可能会使结果复杂化。
- 这种新方法简化了过程并减少了潜在的混淆因素。
- 通常使用重量为200至225克的Wistar雄性大鼠进行这些实验。
研究目的
- 开发一种更有效的方法来启动大鼠的酒精自我给药。
- 促进对酒精奖励的神经药理学研究。
- 消除自我给药过程中对甜味剂的需求。
使用的方法
- 利用新的操作条件设置。
- 无需事先水剥夺就对大鼠进行训练。
- 在不使用糖精渐退的情况下直接启动酒精反应。
- 在酒精自我给药期间进行行为观察和数据收集。
主要结果
- 新方法有效地启动了酒精的操作反应。
- 大鼠在没有先前甜味剂接触的情况下显示出一致的酒精寻求行为。
- 结果表明这是研究酒精奖励机制的可靠方法。
- 在酒精研究中具有更广泛应用的潜力。
结论
- 本协议为研究大鼠的酒精行为提供了一种简化的方法。
- 消除甜味剂可能会提高研究结果的有效性。
- 该方法是神经生物学和药理学研究人员的宝贵工具。
常见问题
Executive Industry Relevance
This method enables rapid initiation of ethanol self-administration in rats without water deprivation or sweetener fading, reducing confounding variables in alcohol reward studies. It supports efficient evaluation of pharmacological agents targeting alcohol dependence mechanisms. The approach enhances predictive validity for preclinical screening of therapeutic candidates.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of ethanol reinforcement mechanisms without sweetener-induced confounds.
- Operational Value: Facilitates rapid establishment of stable baselines for pharmacological testing within two weeks.
- Scientific Value: Supports target validation through dose-dependent response to FDA-approved medications like naltrexone.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Provides quantitative measurement of ethanol intake and motivation via active lever presses and break points.
- Operational Value: Delivers reproducible, standardized outputs suitable for high-throughput compound screening.
- Scientific Value: Enables correlation of behavioral responses with blood ethanol concentrations for pharmacokinetic alignment.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Models clinically relevant ethanol self-administration without artificial taste modifiers.
- Operational Value: Supports progressive ratio testing to assess motivation, a key predictor of relapse risk.
- Scientific Value: Validates pharmacological efficacy through naltrexone-induced reduction in intake and motivation.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into early discovery workflows for hypothesis testing and lead identification in alcohol use disorder research.
- Discovery Biology: Supports mechanistic de-risking by isolating ethanol reinforcement from sweetener or deprivation artifacts.
- Screening: Enables assay readiness through stable, quantifiable ethanol-reinforced lever pressing over multiple sessions.
- Analytics: Generates dependent variable measurements (rewards, break points) for statistical comparison across treatment groups.
- Translational Research: Aligns with preclinical validation by demonstrating pharmacological sensitivity to approved therapeutics.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for evaluating novel compounds across multiple treatment cycles with washout periods.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence by eliminating sweetener and deprivation confounds in ethanol self-administration models.
- Operational Value: Enhances reproducibility through standardized chamber setup, session duration, and ethanol delivery parameters.
- Strategic Value: Improves capital efficiency by reducing training time and enabling faster go/no-go decisions in preclinical programs.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization via dose-response validation using clinically relevant medications.
Implementation Considerations
- Requires expertise in operant conditioning and behavioral pharmacology.
- Dependent on sound-attenuating chambers with automated lever and cue light control.
- Necessitates consistent ethanol solution preparation and receptacle drying between sessions.
- Involves cross-team standardization for session timing, animal handling, and data collection.
- Limited to non-deprived, non-sweetened conditions; may not model all clinical alcohol consumption contexts.
