Methodenartikel

Bewertung der Kokain-induzierte Behavioral Sensibilisierung und konditionierten Platzpräferenz bei Mäusen

DOI:

10.3791/53107

⸱

18. Februar 2016

 ,  ,  , 
1Department of Psychiatry, Harvard Medical School, McLean Hospital

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Dieses Protokoll soll es Forschern ermöglichen, Experimente durchzuführen, die darauf ausgelegt sind, diese Aspekte der Sucht mit Hilfe der konditionierten Ortspräferenz und der Sensibilisierung des Bewegungsapparates zu testen.

Zusammenfassung

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Es wird angenommen, dass belohnende Erfahrungen mit Drogen starke kontextuelle Assoziationen hervorrufen und zum wiederholten Konsum ermutigen. Im Gegenzug führt wiederholter Kontakt mit Drogenmissbrauch zu dauerhaften Veränderungen in der Gehirnfunktion gefährdeter Personen, und diese anhaltenden Veränderungen dienen wahrscheinlich dazu, das für Sucht/Abhängigkeit charakteristische maladaptive Verhalten bei der Suche und Einnahme von Drogen aufrechtzuerhalten2. Bei Nagetieren werden Belohnungserfahrungen und kontextuelle Assoziationen häufig mit dem Conditional Place Preference Assay (CPP) gemessen, wobei die Präferenz für einen zuvor medikamentengekoppelten Kontext gemessen wird. Verhaltenssensibilisierung hingegen ist eine Zunahme eines drogeninduzierten Verhaltens, das sich bei wiederholter Exposition progressiv entwickelt. Da sensibilisierte Verhaltensweisen oft nach mehreren Monaten Drogenabstinenz gemessen werden können, gelten sie je nach Dosis und Dauer der Erstexposition als beobachtbare Korrelate einer anhaltenden drogeninduzierten Plastizität. Forscher haben festgestellt, dass diese Assays nützlich sind, um die neurobiologischen Substrate zu bestimmen, die Aspekte der Sucht vermitteln, sowie um das Potenzial verschiedener Interventionen zur Störung dieser Verhaltensweisen zu bewerten. Dieses Manuskript beschreibt grundlegende, effektive Protokolle für die CPP von Mäusen und die Sensibilisierung des Bewegungsapparates gegenüber Kokain.

Einleitung

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Forschung, die darauf abzielt, Drogenabhängigkeit anhand von Tiermodellen zu verstehen, muss eine Vielzahl von Ansätzen verfolgen, um jede der verschiedenen Komponenten zu adressieren, die den Behandlungserfolg behindern, einschließlich Belohnung/Verstärkung/Motivation und Rückzug und Rückfall, sowie die allgemeine Persistenz, die diese Probleme bei der Sucht weiter verkompliziert. Da davon ausgegangen wird, dass lohnende Erfahrungen, die mit dem Konsum einer Droge verbunden sind, den nachfolgenden Konsum motivieren, können Studien, die sich auf Drogenkontextassoziationen konzentrieren, besonders nützlich sein, um die Mechanismen des Gehirns zu verstehen, die zum Drogenkonsum und -suchen beitragen. Einer dieser Assays, die konditionierte Ortspräferenz (CPP), ist eine Hochdurchsatzmethode zum Vergleich von Gruppenunterschieden in der Belohnungssensitivität. Die traditionelle Interpretation der Aufgabe beinhaltet die klassische oder pawlowsche Konditionierung, bei der ein konditionierter Stimulus (CS) mit einem unkonditionierten Stimulus (UCS) gepaart wird und nach mehreren Paarungen der CS das gleiche Verhalten wie der UCS hervorruft (siehe jedoch39,40). Theoretisch lernen Tiere, einen interozeptiven Zustand (Belohnung oder Abneigung) mit kontextuellen Hinweisen zu assoziieren. Die relative aversive oder appetitive Intensität des interozeptiven Zustands wird dann bewertet, indem dann die Präferenz des Tieres für die kontextuellen Hinweise bestimmt wird. Die Verwendung von Ortskonditionierung zur Messung von Medikamenten-Belohnungsassoziationen geht mindestens auf das Jahr 1957 zurück, auf eine Studie mit Morphium an Ratten in einem Y-Labyrinth3,4. In den letzten Jahrzehnten wurden Variationen dieser Methode häufig verwendet, um die Ortspräferenz und -abneigung von Nagetieren gegenüber verschiedenen Reizen zu untersuchen, und sie ist nach wie vor besonders nützlich bei der Untersuchung von Assoziationen, die durch Drogenmissbrauch hervorgerufen werden. In der Drogensuchtforschung wurde der Assay verwendet, um die belohnenden Eigenschaften einer Reihe von Drogen und den Beitrag verschiedener Gehirnsysteme und Proteine zur Drogenbelohnung zu bewerten (für Übersichtsarbeiten siehe5-7,44). Während es überlegene Methoden zur Bewertung von Faktoren gibt, die zur Drogenabhängigkeit beitragen, nämlich die Selbstverabreichung von Drogen, ist CPP ein einfacher und viel zugänglicherer Ansatz zur Messung der Belohnungsfunktion.

Die meisten aktuellen Protokolle für konditionierte Ortspräferenz und -abneigung (CPA) verwenden eine Vorrichtung, die Nagetieren den Zugang zu zwei verschiedenen Kammern ermöglicht, entweder über eine Tür oder eine kleinere Verbindungskammer. Die Unterscheidung zwischen den beiden Kammern basiert oft zumindest auf visuellen und taktilen Hinweisen, einschließlich der Wandfarbe und der Bodenbeschaffenheit, umfasst aber manchmal auch andere Elemente, wie z. B. olfaktorische Hinweise. "Voreingenommene" Designs versuchen in der Regel, eine bereits bestehende, angeborene Präferenz für eine Kammer gegenüber der anderen umzukehren, wie z. B. die, die Nagetiere im Allgemeinen für eine schwarze Kammer gegenüber einer weißen zeigen. "Unvoreingenommene" Designs zielen darauf ab, eine Präferenz für eine von zwei Kammern zu schaffen, die ursprünglich gleich attraktiv waren, indem die Zuordnung zu einer der beiden Kammern innerhalb einer Gruppe nach dem Zufallsprinzip ausgeglichen wird. Ein "ausgewogenes" Design wird verwendet, wenn Tiere kleine Vorlieben zeigen, aber nicht als Gruppe die gleiche Kammer bevorzugen. Ziele dieses letzteren Designs sind es, 1) Vortest-Präferenzwerte für die (eventuelle) kokaingepaarte Kammer zu erzeugen, die sich zwischen den Versuchsgruppen nicht signifikant unterscheiden, und 2) eine vernachlässigbare Präferenz für die kokaingekoppelte Kammer vor dem Test, entweder positiv oder negativ8. Das ausgewogene Design ist ideal für die Verwendung mit den beschriebenen Kammern, die widersprüchliche Vorspannungen für Wandfarbe (schwarz über weiß) und Bodenbelag (Draht über Stab) verwenden, was zu einer ungefähr gleichen Verteilung kleiner Präferenzen sowohl für die schwarze als auch für die weiße Seite bei verschiedenen Tieren führt. Die Bilanzierungsberechnungen werden im Folgenden näher beschrieben.

Während der Konditionierung werden Tiere einem Medikament ausgesetzt und schnell für einen begrenzten Zeitraum in eine dieser beiden Umgebungen gebracht. Die Exposition erfolgt typischerweise durch intraperitoneale (i.p.) oder manchmal subkutane (s.c.) Injektion, obwohl auch Paradigmen für die intravenöse (i.v.) Selbstverabreichung9 und intrakranielle Infusionen38 in einem Ortspräferenzapparat entwickelt wurden. Diese Paarungen werden durch nicht-medikamentöse (Vehikel-)Paarungen gleicher Länge ergänzt, die in der gegenüberliegenden Kammer durchgeführt werden und am selben Tag wie die Arzneimittelpaarungen oder an getrennten Tagen stattfinden können. Im Allgemeinen verbringen Tiere, wenn sie den Apparat nach der Konditionierung erkunden dürfen, mehr Zeit dort, wo sie ein lohnendes Medikament erhalten haben (d. h. eines, das sich Menschen und Tiere freiwillig selbst verabreichen), während sie einen Ort meiden, an dem ihnen ein Medikament verabreicht wurde, das Krankheiten auslöst (z. B. Lithiumchlorid). Mehrere Studien haben sich der Optimierung der Bedingungen für die Bevorzugung verschiedener Missbrauchsdrogen gewidmet (zur Übersicht siehe7). Die Kokaindosen (i.p.) für Mäuse liegen im Allgemeinen zwischen 1 und 20 mg/kg, wobei Dosen unter 5 mg/kg häufig verwendet werden, um eine hohe Empfindlichkeit in einer Gruppe zu analysieren. Für adulte Mäuse sind in der Regel zwei oder mehr Wirkstoffpaarungen erforderlich10, und die Länge dieser Paarungen ist ein wichtiger Aspekt. Sehr niedrige Dosen von Kokain erfordern eine sofortige und kurze Konditionierung, wahrscheinlich weil diese Methode die lohnendste Periode der Exposition erfasst. Verzögerte oder sehr lange Konditionierungsphasen können zu keiner Präferenz führen oder sogar eine Abneigung hervorrufen11,12. Hier wird ein grundlegendes Verfahren zur Erlangung einer konditionierten Ortspräferenz gegenüber Kokain bei erwachsenen Mäusen vorgestellt.

Während der CPP-Assay eine ideale Methode zur Beurteilung des belohnungsbezogenen Lernens und des Gedächtnisses von Arzneimittelkontextassoziationen ist, ist die Verhaltenssensibilisierung wohl einfacher durchzuführen und ermöglicht die Beurteilung von Veränderungen, die sich im Laufe der wiederholten Behandlung entwickeln. Verhaltensweisen, die einer Sensibilisierung unterzogen werden, werden bei wiederholter Exposition gegenüber einer bestimmten Missbrauchsdroge, insbesondere Psychostimulanzien, schrittweise verstärkt, und es ist bekannt, dass eine Kreuzsensibilisierung zwischen einigen, aber nicht allen dieser Drogen auftritt. Eine der ersten Erhebungen zur Kokain-induzierten Sensibilisierung des Bewegungsapparates, insbesondere bei Nagetieren, wurde 1976 veröffentlicht13. Eine Reihe von Labors haben gezeigt, dass eine sensibilisierte Fortbewegung noch lange nach Beendigung des Drogenkonsums nachweisbar ist, abhängig von der ursprünglichen Länge, dem Ort und der Dosis der Exposition14-17, und das aktuelle Protokoll wurde verwendet, um eine Sensibilisierung bis zu 10 Monate nach siebentägiger (30 mg/kg) Kokainbehandlung bei Mäusen zu erkennen18. Der Test kann entweder mit Photobeam- oder Video-Tracking-Technologien in Geräten unterschiedlicher Größe und Form durchgeführt werden, was die Durchführung für viele Labore einfach macht. Die Robustheit, Einfachheit und Persistenz der lokomotorischen Sensibilisierung macht ihre Bewertung zu einem idealen Bestandteil der Untersuchung grundlegender Mechanismen lang anhaltender Veränderungen des arzneimittelinduzierten Verhaltens.

Wie in der Diskussion ausführlich erläutert wird, ist eine wichtige Überlegung bei der Durchführung des Lokomotorik-Sensibilisierungsassays, ob das Medikament in der Heim- oder Testkäfigumgebung verabreicht wird. Um die Vorteile der robusten Sensibilisierung zu nutzen, die auftritt, wenn die Verabreichung von Medikamenten außerhalb des häuslichen Käfigs erfolgt, wird in diesem Protokoll diese Methode angewendet. Es wurde jedoch beobachtet, dass, wenn Tiere vor der Arzneimittelexposition nicht ausreichend an eine neue Umgebung gewöhnt wurden, an Tag 1 ein neuheitsinduzierter Deckeneffekt auftritt, der die fortschreitende Natur der Sensibilisierung teilweise oder vollständig verschleiern kann. Es ist wahrscheinlich, dass dies synergistische lokomotorische aktivierende Wirkungen des Arzneimittels zusammen mit Neuheit darstellt, und obwohl die Mechanismen, die solchen Wirkungen zugrunde liegen, interessant sein können, ist das beschriebene Verfahren so konzipiert, dass es die Rolle der Neuheit verringert und es ermöglicht, die Wirkungen des Arzneimittels unabhängiger zu messen. Es wird zwar erwartet, dass diese Methode bei der Beurteilung anderer lokomotorisch sensibilisierender Medikamente nützlich sein wird, aber sie hat in erster Linie ihre Wirksamkeit mit Kokain bei C57BL/6-Mäusen untersucht.

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Protokoll

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Alle experimentellen Verfahren wurden von der McLean Krankenhaus Institutional Animal Care und Use Committee genehmigt. HINWEIS: Das folgende Protokoll beschreibt einen einzigen Ansatz für CPP und Bewegungssensibilisierung, viele Details, die unterscheiden sich von anderen erfolgreichen Protokolle (zB Licht- gegen Dunkelphasen-Tests, in Folge gegen intermittierende Verabreichung, etc.). Anfänger können mit diesen Protokollen zu beginnen wollen, oder einfach als Führer verwenden, Änderungen aus dem auf der Versuchs Frage (n) bei der Hand basiert Literatur anzupassen. Automatisierte Messmethoden werden beschrieben; jedoch ist es möglich, nicht-automatisierte Mittel für jeden Test zu verwenden (dh, Videoaufzeichnung, hand-scoring).

1. konditionierten Platzpräferenz

  1. Ausrüstung und Room Set-Up:
    1. Griff Versuchsmäusen für 1-3 min jeden Tag, für mindestens 3-5 Tage vor dem Test.
      HINWEIS: Niemals Griff Mäusen kann die Entfernung aus der Kammer stre findenssful, das kann stören oder Anlage verändern.
    2. Erhalten Sie vier oder mehr Drei-Kammer-CPP Apparaturen, vorzugsweise ausgestattet mit Lichtstrahlen für die automatisierte Datenerfassung 18. Stellen Sie sicher, dass jede Kammer hat zwei größere, seh- und taktil-verschiedene Kammern auf einen kleineren, neutral Kammer verbindet über Türen, die angehoben / abgesenkt werden kann Zugang zu kontrollieren. Deckel auf jeder Kammer sollte für Einfügen / Entfernen von Mäusen öffnen und mit kleinen, einzeln steuerbare (dimmbar) Beleuchtung (einer pro Kammer) montiert werden.
      HINWEIS: CPP Kammer Designs variieren und können im Handel oder konstruiert, indem Forscher erworben werden. Für die "ausgewogene" Design, eine empfohlene Regelung ist eine größere Kammer mit weißen Wänden und Drahtgitterboden und das andere mit schwarzen Wänden und Balken Boden. Die mittlere Kammer sollte grauen Wänden haben und solide grau Plexiglas Boden. Für Erklärungszwecke werden diese Kammern als "weiß" bezeichnet werden, "schwarz" und "Mitte".Deckel sollte klar Plexiglas sein. Alternative Fach-Konfigurationen (Ein- oder Zweikammer) sind ebenfalls möglich und diskutiert anderswo (siehe Diskussion).
    3. Richten Sie den Raum, wie es während der Prüfung sein wird: abschalten oder eingestellt Deckenbeleuchtung an die dunkelste Einstellung und die Tür schließen. Verwenden Sie einen Belichtungsmesser in jeder Kammer und legen Sie die Deckel Lichter, so dass Mitte Kammern etwas heller sind (15-20 Lux) als Schwarz-Weiß-Kammern (6-10 Lux), um Mäuse zu entmutigen von Zeit dort zu verbringen.
      HINWEIS: Wenn die durchschnittliche Zeit, in der Mitte verbraucht, wie viel oder mehr als in den schwarzen oder weißen Kammern, erhöhen die Beleuchtungskontrast 1.1.3 in Schritt beschrieben. Alternativ können Sie auch weniger attraktiv Bodenbelag für den Mittel. (ZB ~ 220 0,5 cm Durchmesser Löcher, gleichmäßig in 6 x 3,5 x ¼ "Plexiglas Abstand), aber verhindern, dass diese Kammer aversiven. Pilot jede Änderung, um sicherzustellen, dass in der Mitte der Zeit abnimmt sind nicht wegen insgesamt Erkundungen (Kreuzungen) auf ein Absinken .
    4. Program automatisierte Datenerfassung ( "Verfahren", 1A) oder manuell sammeln Daten entsprechend den folgenden Parametern. Set-Studien auf dem ersten Strahl Bruch in einer Konditionierungskammer zu starten. Stellen Sie "Test" Sitzungen 20 Minuten lang sein und Zeit investiert und Strahl Pausen in jeder Kammer zu verfolgen. Set "Konditionierung" Sitzungen zu 30 Minuten lang und (optional) Strahl bricht in jeder Kammer zu messen. Stellen Sie alle Kammer leuchtet während der Studie zu beleuchten.
    5. Bereiten voller Lautstärke von Kokain Lösung für das Experiment zur Hand erforderlich. Auflösen Kokain HCl in 0,9% NaCl (Kochsalzlösung), um die Endkonzentration auf einem Injektionsvolumen von 0,1 ml / 10 g Körpergewicht basieren (beispielsweise für eine Dosis von 5 mg / kg, Lösungskonzentration beträgt 0,5 mg / ml). Vortex Mischung für 30-45 sec, Sterilfilter (0,2 & mgr; m Spritzenfilter) und lagern bei RT.
  2. Testen:
    HINWEIS: Die allgemeine Zeitplan für CPP ist PRE-TEST, Konditionierung unddann nach dem Test. Der Pre-Test kann von Anlage von 1-3 Tagen getrennt werden; jedoch Anlage und der Post-Test-Tag sollte an aufeinander folgenden Tagen nehmen (2A). Diese Zeitsteuerung sollte dieselbe für alle Kohorten im gleichen Experiment gehalten werden.
    1. Test während der Lichtphase der Tiere der gleichen Vorrichtung für jedes Tier über Tage verwenden.
    2. Jeder Versuch Tag (dh, Tests und Anlage Tage), bewegen Mäuse auf die Verhaltens Vorraum und es ihnen ermöglichen, in ihre Käfige für 1 bis 1,5 Stunden vor dem Versuch ungestört sitzen. Wählen Sie einen Ort, wo Mäuse können schnell aus ihrem Käfig zu dem Gerät, mit minimaler Unterbrechung bewegt werden, wenn der Prozess beginnt. Schalten Sie alle Geräte so, dass alle Geräusche mit dem Test verbunden (zB Gerätelüfter) vorhanden sind.
    3. Reinigen Sie jedes Gerät (Innenwände, Fußböden und Böden) mit einem milden, alkohol-, Glykol-Ether-oder Ammoniakbasis Reinigungstücher vor und nach jeder Maus (mit dem same Art von Reinigungsmittel während des Experiments). Vernachlässigen Sie nicht Bodenbelag Unterseiten.
    4. Überprüfen Sie, dass die Raumbeleuchtung entsprechend gesetzt (ausgeschaltet oder gedimmt) zu Beginn eines jeden Tages.
    5. Fahren Sie mit der folgenden, je nachdem ob es sich um eine "Test" oder "Konditionierung" Tag:
      1. On Trial Tage 1 und 6 (dh die Pre- und Post-Tests), legen Sie die Zwischenkammer-Türen in der offenen Position (2B).
      2. Legen Sie die "Test" Computerprogramm und geben Sie Tier-IDs (1A), dann erteilen Startbefehl (1B), falls zutreffend.
      3. Sanft unteren jede Maus in die Mittelkammer der zugeordneten Vorrichtung, die Rückwand gegenüber, und leise den Deckel schließen. Nachdem alle Kammern geladen werden, lassen Sie die Testraum und Rauschen zu minimieren.
      4. Lassen Mäuse in jedem Gerät, bis Studien für alle Mäuse haben geschlossen / beendet (1C). Export-Studie.
    6. Kurz vor oder nach der Pre-Test, wiegen die Tiere. Verwenden Sie diese Gewichte für Dosisberechnungen während der Konditionierung.
    7. Damit Anlage Prüfungen vorzubereiten, berechnen jeder Pre-Test "Präferenz" der Maus für die Schwarz-Weiß-Kammern, die durch Zeit in jedem dieser von der anderen (dh "schwarz minus weiß" und "weiß minus schwarz" verbrachte subtrahiert, siehe Abbildung 3, Spalten 9 und 10).
    8. Da Mäuse mit starker Anfangseinstellungen schwierig abzugleichen, um eine akzeptable Grenze für Vorzugs Noten (zB <33% der gesamten Testzeit) etablieren und schließen Mäuse, die es aus Berechnungen übersteigen. Verwenden Sie einen liberalen Grenze (<66% der gesamten Testzeit) die Aufnahme zu maximieren, wenn Abrieb wahrscheinlich ist, nachdem die Tests abgeschlossen sind (zB aufgrund von Off-Target-chirurgische Manipulationen).
      HINWEIS: Mäuse, denen das Limit überschreiten, können noch getestet werden, mit dem Versuch, ihre Pre-Test-Einstellungen im Gleichgewicht zu halten. Später tiese Mäuse können von der Analyse ausgeschlossen werden, falls notwendig, vorgeTestErgebnissen auszugleichen. Wenn extreme Pre-Test-Verzerrungen (dh> 800 sec) überproportional einer Gruppe beeinflussen, sollten Sie die Anlage Umgebungen zu verändern und / oder mit anderen Tests.
    9. Wählen Sie die schwarze oder weiße Kammer als Medikament Paarung Kammer für jede Maus, mittlerweile Summieren der entsprechenden Vortest Vorlieben Noten innerhalb jeder Gruppe mit den folgenden Prioritäten zu beachten:
      HINWEIS: Achten Sie darauf, Werte zwischen Gruppen innerhalb jeder Kohorte sowie über etwaige frühere Kohorten auszugleichen.
      1. Nehmen Sie die Summen für alle Gruppen als gleichwertig wie möglich.
      2. Nehmen Sie die Summen so nahe wie möglich bei Null (dh wählen die bevorzugte Seite für einige Mäuse und der nicht bevorzugten Seite für andere). Wenn ein Nahe-Null-Summe für einen bestimmten Gruppe nicht möglich ist, neu zu justieren alle anderen zu eng um das beste erhältliche Punktzahl für den Grenz Gruppe entsprechen, Begünstigung leicht negativ Gruppe fasst überpositiv.
      3. So viel wie möglich, halten Zuweisungen von Schwarz gegen Weiß und bevorzugt im Vergleich zu nicht bevorzugten Kammern für Drogen Paarungen auch innerhalb jeder Gruppe.
      4. Da es nicht immer möglich ist, die oben genannten Ziele zu erreichen, korrigieren Sie alle Abweichungen von gegenläufigen Ausgleichs Überlegungen in späteren Kohorten zu machen; aber versuchen Kohorten mit extrem unterschiedlichen durchschnittlichen Pre-Test-Einstellungen zu vermeiden, produzieren.
    10. Auf Anlage Tage 2-5, legen Zwischenkammer-Türen in der geschlossenen Position (2C).
    11. Bereiten einzelnen Spritzen mit Kokain (Tag 2 & 4) oder Kochsalzlösung (Tage 3 & 5) Lösung, wie in Schritt 1.1.5 und basierend auf dem Körpergewicht bei Pre-Test gemessen.
      HINWEIS: Die Dosis sollte in der Einleitung, und potenzielle Boden und Decke genannten Effekte im Hinblick auf experimentelle Erwartungen Erwägungen gewählt werden. Oft ist es am besten an unabhängige Experimente durchführen unter Verwendung von mindestens zwei verschiedenen Dosierungen.
    12. Load "conditioning "Computerprogramm und geben Sie Tier-IDs (1A), geben dann Befehl starten (1B), falls zutreffend.
    13. Scruff und jede Maus (ip) injiziert, sie sofort in die entsprechende schwarze oder weiße Kammer der ihnen zugewiesenen Gerät Absenken der Rückwand gegenüber, dann leise den Deckel schließen. Nachdem alle Kammern geladen werden, lassen Sie die Testraum und Rauschen zu minimieren.
    14. Entfernen Mäuse vor ihrer Kammer so nahe genau 30 min wie möglich (dh die erste Mäuse aus ihren Kammern entfernt werden, während andere Mäuse noch Anlage sind). Entfernen Tiere so leise wie möglich, ohne Lärm einzuführen.
  3. Statistische Analyse:
    1. Wählen Sie eine Methode der Analyse. Entweder subtrahieren Zeit auf der Kochsalzlösung gepaart Seite während der Post-Test von Zeit aufgewendet auf der Kokain-gekoppelten Seite während der Post-Test (Kokain - Kochsalzlösung, s) oder die Zeit, in der Post-Test-Arzneimittel-gepaart Kammer verbracht verwendenminus der Pre-Test-Zeitaufwand für die drogen gepaart Kammer.
      Hinweis: Wenn die erste Methode, die auch Handlungsstrang Graphen der durchschnittliche Verweildauer in der Mitte, saline- und drogen gepaart Kammern während der Pre- und Post-Tests für jede Gruppe. Im Vergleich zu den vor der Prüfung sollte der Post-Test zeigen eine erhöhte Zeit in der Drogen gepaart Seite und sank Zeit in der Kochsalzlösung gepaart Seite ausgegeben (siehe Bild 6, unten und Diskussion für nähere Informationen).
    2. In Abhängigkeit von der Art und Anzahl der verglichenen Gruppen, mit einem t-Test, Ein- oder Zweiweg-Varianzanalyse, soweit angemessen, gegebenenfalls mit Post-hoc-Analyse, zu analysieren, eine der oben dargestellten Subtraktion Partituren.
      HINWEIS: Cocaine bevorzugt Partituren neigen variabel zu sein, und darüber hinaus kann negativ sein (dh, zeigen Abneigung gegen das Medikament gepaarten Seite). Mäuse, die Abneigung zeigen, sollten nicht entfernt werden (es sei denn, sie statistische Ausreißer sind), da diese Resultat normal und wahrscheinlich wichtiger ist es, Unterschiede zwischen gr auf die Bestimmungoups. Erwarten Sie, um Stichprobengrößen von 12 bis 30 Tieren pro Gruppe müssen, abhängig von der Effektstärke der Behandlung.

2. Locomotor Sensibilisierung

  1. Ausrüstung und Room Set-Up
    1. Besorgen Sie sich einen 4 x 8 (X x Y) photobeam Array (Außenmaße 11,5 "x 20"). Konstruieren Sie einen oben offenen Kammer aus schwarzem Plexiglas (Innenmaße 22 1/6 "x 13 ¾" x 9 3/8 ") zur Unterbringung der Array (4A).
    2. Bereiten Sie die Testraum, so dass ein rotes Licht (Decken- oder Wandmontage) können während des Tests verwendet werden.
    3. Bereiten separates Programm Sitzungen für die tägliche Gewöhnung und Spritzversuche.
      1. Eingestellt Gewöhnungsversuche zwischen 30-60 min und Spritzversuche zu sein zwischen 60-120 min (5B) zu sein. Die empfohlene Länge für jeweils 60 min. Halten Versuch Länge konsistent über mehrere Jahrgänge im gleichen Experiment.
      2. Set Studien Reco zu startenrding auf dem ersten Strahl Bruch, der das Startsignal erfolgt, nachdem eingeleitet wurde (5B). Für die Injektion Versuch, setzen Sie das Startsignal, so dass Boxen einzeln gestartet werden kann (nicht im Gleichklang), wenn möglich.
      3. Set Strahl bricht aufgezeichnet in benutzerdefinierten "Bins", vorzugsweise jeweils 5 min (5B) zu werden.
    4. Bereiten voller Lautstärke von Kokain Lösung für das Experiment zur Hand erforderlich. Auflösen Kokain HCl in 0,9% NaCl (Kochsalzlösung), um die Endkonzentration auf einem Injektionsvolumen von 0,1 ml / 10 g Körpergewicht basieren (beispielsweise für eine Dosis von 5 mg / kg, Lösungskonzentration beträgt 0,5 mg / ml). Vortex Mischung für 30-45 sec, Sterilfilter (0,2 & mgr; m Spritzenfilter) und lagern bei RT.
  2. Testen
    HINWEIS: Die erste Phase der Prüfung für 10 bis 11 aufeinanderfolgenden Tagen läuft. Die Mäuse erhalten täglich zwei Studien: Gewöhnung (spritzfrei) und Injektion. Verwalten Kochsalzlösung für die ersten drei bis funsere Tage (Beiträge zu Bedeutung der Salz Gewöhnung sehen), und Kokain für die nächsten sieben die gleiche Dosis mit (z. B. 15 mg / kg / Tag).
    1. Jeden Tag akklimatisieren Mäuse in ihre Käfige zur Verhaltens Vorraum für 30 min bis 1 h.
    2. Bereiten sauber Standard-Maus-Größe klaren Acryl-Gehäuse Käfige mit einer extrem dünnen Schicht von frischem Bettzeug (zB Kiefer-Chips), so dass nicht obskuren Lichtstrahlen, falls zutreffend (4C & D).
    3. Ort Käfige gegen die Y-Achse der photobeam Array nahe einem Ende, so dass fünf Strahlen beabstandet sind gleichmäßig entlang seiner Länge. X-Achsen-Balken werden in diesem Test (4C & D) verwendet.
    4. Nehmen Mäuse aus ihren eigenen Käfig, in zufälliger Reihenfolge, Genick und gewogen. Entfernen Sie jede Maus vom wiegen Boot durch die Basis ihres Schwanzes (mit Unterstützung) und Ort direkt in den ihnen zugewiesenen Bewegungs Käfig. Cover jede Käfig mit einem Standard-Filter-Deckel.
    5. Bereiten einzelnen Spritzen with Kochsalzlösung oder Kokain, wie in Schritt 2.1.7 beschrieben, bezogen auf das Körpergewicht des aktuellen Tages. Beginnen Sie mit einer Dosis von 15 oder 20 mg / kg, und betrachten einen zweiten Versuch mit einer höheren oder niedrigeren Dosis (siehe Beiträge zu relevanten Faktoren).
    6. Sobald Gewöhnung Studien für alle Käfige beendet haben, den Einspritz Programm laden.
    7. Einer nach dem Entfernen Mäuse aus ihren Testkäfig, Genick und geben ihre Injektion (ip). Bevor Sie die Maus an seinen Testkäfig zurückkehrte, initiieren schnell das Startsignal für den Käfig (5C, unten).
    8. Nachdem alle Spritzversuche beendet haben, kehren Mäuse in ihre Heimatkäfige und ihre Wohnraum.
    9. Falls gewünscht, lassen Mäuse eine Reihe von Wartezeiten und Drogen Herausforderungen, wie die folgenden zu unterziehen: gleiche Dosis wie original, halbe Dosis, Doppel-Dosis, dann Kochsalzlösung, so dass sieben Tage vor dem gleichen Dosis Herausforderung und drei Minuten vor sieben Tage vor jeder zusätzliche Herausforderung. Unabhängig von der Wahl der Herausforderungen, der Wartung desn ähnlich Wartezeiten über Kohorten innerhalb eines Experiments.
      HINWEIS: Wenn die ursprüngliche Dosis hoch (beispielsweise 30 mg / kg oder darüber) ist, sollte der doppelten Dosis mit einer niedrigeren Dosis ausgelassen oder ersetzt werden. Die Salz Herausforderung zeigt jede Anlage Bewegungs Aktivierung durch den Kokain-gekoppelten Umwelt allein, und in den Prozess, die Menge der sensibilisierten Fortbewegung, die Kokain-abhängig (siehe Diskussion) ist.
  3. Statistische Analyse
    1. Wähle den Abschnitt (e) von jedem Versuch, die für die Analyse verwendet wird. Die meisten Kokain-induzierte Fortbewegung bei Nagern erfolgt innerhalb der ersten ~ 15-30 Minuten nach der Injektion von Medikamenten. Je nach beteiligten Variablen, betrachten die Analyse kumulative Fortbewegung für mehrere Zeitfenster (zB die ersten 15, 30, 60 und / oder 120 Minuten) oder konzentrieren sich auf unabhängige Segmente der Studie.
    2. Mit dem Zeitrahmen gewählt, fassen die Strahlpausen für jedes Tier am Tag für Gewöhnung und Spritzversuche getrennt und dann eineverage die Summen für jede Gruppe. Plot Mittelwerte und Standardfehler des Mittelwerts (SEM) in einem Liniendiagramm über alle Tage. Als Behandlungen verändern können, wie Mäuse auf das Medikament reagieren früh und / oder spät in jeder täglichen Versuch, zeichnen auch durchschnittliche Gruppenstrahl bricht durch 5-min bin im Laufe eines jeden täglichen Studie.
      HINWEIS: Trägt man die tägliche Aktivität Durchschnittswerte für Gewöhnung und Spritzversuche (zB ersten 15 min) macht es erscheinen künstlich, dass die Fortbewegung von Kochsalzinjektion gedämpft, aber nicht vergessen, dass die Aktivität hat (wahrscheinlich) verringerte sich auf diesem Niveau bis zum Ende der Gewöhnung jeden Tag .
    3. Analysieren aufeinanderfolgenden Kochsalzlösung und Drogentherapie Tage separat mit wiederholten Messungen (RM) ANOVAs mit der Innersubjektfaktor von Tag / Uhrzeit und einschließlich aller Zwischensubjektfaktoren bei der Gestaltung, als angemessen. Verwenden Sie einen t-Test oder One-Way ANOVA Gruppenunterschiede am Tag 1 von Kokain (akute Exposition) und einer multivariaten Varianzanalyse für die Herausforderungen zu untersuchen. Gegebenenfalls folgen significance mit Post-hoc-Tests oder Univariate ANOVAs.

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Ergebnisse

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Repräsentative Ergebnisse aus der CPP-Test sind in Abbildung 6 Wildtyp C57BL / 6N Mäuse bei etwa 9 Wochen von Alter gezeigt. Das Studiendesign war eine 2 x 3 gemischt Fakultät, mit einem innerhalb Subjekt-Variable Test (Pre- und Post) und ein Zwischensubjekt variable Behandlung (Kochsalzlösung und Kokain 5 und 10 mg / kg). A RM ANOVA zeigten eine signifikante Wechselwirkung zwischen Test and Treatment (F 2,20 = 3,68, p <0,05), die an die Stelle der signifikanten Haupteffekte für b...

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Diskussion

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Dieses Protokoll zeigt, Methoden für konditionierte Platzpräferenz und Bewegungssensibilisierung, von denen jede durch die durchschnittliche Labor verwendet werden können Aspekte der Arzneimittel-induzierte Verhaltens Plastizität zu beurteilen. Wie bei den meisten Verhaltenstests gibt es zusätzliche würdigen Überlegungen über die grundlegenden Protokoll. Erstens kann jede dieser Techniken als mit zwei Phasen, Induktion und Expression konzipiert werden. "Induction" umfasst die Entwicklung des Verhaltens-für CPP...

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Offenlegungen

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Die Autoren erklären, dass sie keine finanziellen Interessen haben.

Danksagungen

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Die Autoren danken Karen Dietz und Shari Birnbaum zum vorherigen Eingangs auf Verhaltens Design-Überlegungen und Lauren Peca für die Hilfe bei Verhaltenstests. Die Autoren erkennen auch die großzügige Unterstützung der Simons Foundation (Simons Stiftung Autism Research Initiative Zuschuss zu CWC), NIDA (DA008277, DA027664 und DA030590 zu CWC, F32DA027265 zu LNS und F32DA036319 zu RDP), die FRAXA Forschungsgemeinschaft und Eleanor und Miles Shore Fellowship Program (Stipendium Unterstützung LNS) und die John Kaneb Fellowship Program (Stipendium Unterstützung MT).

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Kokainhydrochlorid USPMallinckrodt Pharmaceuticals0406-1520Kauf und Verwendung (Schedule II geregelte Substanz) zu Forschungszwecken erfordert die Einhaltung und Lizenzierung gemäß Landes- und Bundesgesetzen.
Bedingte Ortspräferenz  Gerät mit drei Fächern mit manuellen Türen und Lichtern für MausMed-Associates Inc.MED-CPP-MS & MED-CPP-3013Unser Labor hat diese Boxen verwendet. Es sind jedoch viele alternative Boxen verfügbar und akzeptabel.
PAS-Home Käfigaktivitätsüberwachung Photobeam-ArraysSan Diego Instruments2325-0223 & 7500-0221Unser Labor beherbergt diese Arrays in speziell angefertigten Kammern, wie im Text beschrieben. Es gibt Alternativen.
Sani-Cloth Einweg-DesinfektionstücherPDI13872

Referenzen

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