Neuartige Geräte und Verfahren zur Drug Reinforcement

Dieses Video zeigt einen neuen Ansatz zur Untersuchung des Drogenmissbrauchs, bei dem die traditionelle konditionierte Ortspräferenz mit Selbstapplikationsverfahren kombiniert wird. Zunächst wird die Ausgangspräferenz für zwei unterschiedliche operante Umgebungen bestimmt. Anschließend beginnen Selbstapplikationssitzungen, in denen Ratten Kokain ausschließlich in einer der beiden charakteristischen operanten Umgebungen selbst verabreichen.

Nach der Konditionierung wird die Zeitspanne gemessen, die die Tiere in einer der operanten Umgebungen verbringen. Anschließend können Veränderungen in der Ortspräferenz sowie in den Raten der Drogen-Selbstapplikation erfasst und korreliert werden. Hallo, ich bin Allison Fiducia aus dem Labor von Dr. Christine Elle in der Fakultät für Pharmazie, Abteilung für Pharmakologie und Toxikologie an der University of Texas in Austin. Und ich bin Christine Elle.

Heute möchten wir Ihnen eine neuartige Vorrichtung vorstellen, die auf verschiedene Weise zur Untersuchung der Verstärkungswirkung von Drogen und der Suchtentwicklung bei Ratten eingesetzt werden kann. In unserem Labor verwenden wir dieses Verfahren, um die Zustandsauswirkungen der Kokain-Selbstapplikation zu untersuchen. Beginnen wir also.

Um die Vorbereitungen für Experimente zur Arzneimittelverstärkung einzuleiten, trainieren Sie zunächst männliche Ratten, einen Hebel für eine Futterbelohnung zu betätigen. Danach stellen Sie intravenöse Katheter her, die für die Eigenapplikation von Arzneimitteln verwendet werden. Die Katheter bestehen aus einer Kanüle aus rostfreiem Stahl und Celeste-Schlauchmaterial und sollten mit Methanol und Wasser gespült werden.

Lufttrocknen Sie die Katheter dann am Tag der Operation während der Vorbereitung und baden Sie sie in 70 % Ethanol. Sobald die Katheter fertiggestellt sind, wird den Ratten ein chirurgischer Eingriff zur Jugulariskatheterisierung durchgeführt, um die Selbstapplikation von Wirkstoffen zu ermöglichen. Während der Experimente wird eine Ratte mit zweieinhalb bis 4 % Isofluran anästhesiert.

Als Nächstes scheren Sie den Kopf und die Brust und desinfizieren Sie die Bereiche mit Betadine-Lösung. Danach legen Sie das Tier nach der Operation auf eine sterile Unterlage. Überwachen Sie die Ratte mehrere Stunden lang, bevor Sie sie zur Tierkolonie zurückbringen.

Halten Sie die Katheterpatenz durch tägliches Spülen mit 0,1 Milliliter einer 0,9 %igen Kochsalzlösung, Heparin und Menton-Lösung aufrecht, um das für die Experimente verwendete Kokain vorzubereiten, indem es in einer isotonen Kochsalzlösung in den entsprechenden Dosis-Konzentrationen gemäß dem Gewicht der Tiere gelöst wird, wobei die Tiere und die Medikamentenzufuhr vorbereitet sind. Werfen wir einen Blick auf die Apparatur, die während der Experimente verwendet wird. Die Apparatur, die während der Experimente verwendet wird, besteht aus zwei einzelnen Hebelkammern, die mit Haus- und Stimuluslichtern sowie drei Sätzen von Lichtschranken ausgestattet sind, die zur Messung der motorischen Aktivität verwendet werden.

Die Kammern sind durch einen konstruierten Plexiglas-Flur miteinander verbunden. Der Flur besteht aus zwei schwarzen Wänden mit weißen Streifen und zwei Metallwänden, einer durchsichtigen Plexiglas-Abdeckung oben und einem weißen Plexiglas-Boden. Die beiden operanten Kammern verfügen über Stabgitterböden aus Stahl, die in abnehmbaren Metallkäfigböden eingebaut sind.

Visuelle und olfaktorische Reize werden innerhalb der Operantenkammer platziert, um einzigartige, unterscheidbare Umgebungen zu schaffen. In einer der Umgebungen hat die Bedrohung Zugang zu Kokaininjektionen. In der alternativen Umgebung hat die Bedrohung nur Zugang zu Kochsalzlösungsinjektionen.

Die visuellen Hinweise bestehen aus weißem oder schwarzem Filzmaterial, das an den vorderen und hinteren Wänden sowie über der Käfigabdeckung befestigt ist. Die olfaktorischen Hinweise sind ölbasierte Gerüche von Reihen oder Zimt, die einen Wattebausch durchtränken, der sich unterhalb des Rostbodens der Kammer befindet. Während der Experimente werden Libra-Antworten und Daten zur motorischen Aktivität mit einem Med-Pentium-Computer mit 100 Megahertz, der mit Med-PC-Software ausgestattet ist, aufgezeichnet.

Nachdem wir nun die Versuchsapparatur gesehen haben, schauen wir uns an, wie Daten gesammelt werden. Das experimentelle Verfahren erstreckt sich über mehrere Tage und beginnt mit Baseline-Präferenztests, die zwei Tage dauern, gefolgt von Sitzungen zur Drogen-Selbstapplikation, die acht oder 16 Tage andauern, und endet mit einem Test zur konditionierten Ortspräferenz. Um mit der Erfassung der Baseline-Präferenzmessungen zu beginnen, stellen Sie die Ratte für 20 Minuten in den mittleren Gang mit Zugang zu beiden operanten Kammern.

Nachdem die Ratte unmittelbar in die Kammer gebracht wurde, aktivieren Sie gleichzeitig das Videokamerasystem mit PC-Softwareprogramm und den Timer. Nach 20 Minuten entfernen Sie die Ratte aus der Kammer und setzen sie in den Heimkäfig zurück. Am Tag nach dem letzten Baselinetest beginnen Sie die Sitzungen zur Selbstverabreichung der Substanz.

Platzieren Sie zuerst die sensorischen Reize und anschließend ein Panel, um den Zugang von der Plexiglas-Mittelgasse in die Kammer zu blockieren. Verbinden Sie nun den Katheterschlauch des Tieres mit der montierten Drogenspritze, um die Sitzung zu starten. Setzen Sie zunächst das Tier in die Kammer.

Nach dem Schließen der Tür der operanten Kammer starten Sie das Med-PC-Programm und den Timer, sodass für eine Stunde Zugang zu Kokain besteht. Kokain wird nach einem progressiven Ration-Verstärkungsschema verabreicht. Bei diesem Schema sind zur Erhaltung jeder folgenden Kokaininjektion kontinuierlich steigende Hebelbetätigungen erforderlich.

Jede Injektion besteht aus einer Dosis von 0,75 Milligramm pro Kilogramm an abwechselnden Tagen. In der alternativen Umgebung wird für Kochsalzlösungsinjektionen ebenfalls der progressive Verhältnisplan verwendet. Am Ende jeder Selbstapplikationssitzung trennen Sie die Umhüllung von der Medikamentenzuleitung, entfernen sie aus der Kammer und bringen sie zurück in den Heimkäfig.

Am Tag nach der letzten Selbstapplikationssitzung wird der konditionierte Ortspräferenztest durchgeführt. Die Vorgehensweise bei diesem Test entspricht den Basislinienmessungen. Nun zeigen wir, wie die Daten bewertet und analysiert werden.

Während der Datenauswertung und der vom Experimentator blind durchgeführten Gruppeneinteilung wird die Zeit ermittelt, die das Tier in jeder Kammer verbracht hat. Der Experimentator überprüft das Videoband, um Eintritte und Ausgänge zwischen den Kammern während eines 15-minütigen Zeitraums zu zählen, beginnend fünf Minuten nach der Platzierung im Apparat. Dieselben Verfahren werden verwendet, um die Baseline-Präferenz und die CPP-Testwerte zu bestimmen.

Unterschiede zwischen den Basislinienmessungen und den CPP-Scores nach der Konditionierung werden verwendet, um die konditionierenden Effekte der Substanz zu bestimmen. Die Differenzwerte nach der Konditionierung werden berechnet, indem die in der mit dem Placebo assoziierten Kammer verbrachte Zeit von der in der mit der Substanz assoziierten Kammer verbrachten Zeit während des CPP-Tests abgezogen wird. Die Differenzwerte der Basislinie werden auf ähnliche Weise berechnet und anschließend von den CPP-Differenzwerten subtrahiert.

Statistische Analysen an verschiedenen Score-Änderungen von der Ausgangsbasis zu den Testdurchgängen können durchgeführt werden, um die Wirkungen der Drogenkonditionierung zu bestimmen. Hier ist ein repräsentativer Graph der Ausgangs- und CPP-Test-Scores dargestellt. Die CPP-Test-Scores waren signifikant höher als die Ausgangsscores, was auf eine Präferenz für die Kokain-Umgebung hinweist.

Nach der Konditionierung werden hier die Korrelationsanalyse für die Gesamtanzahl der Drug-Leave-Antworten und die CPP-Differenztestwerte veranschaulicht. Die Kokain-Langzeitgruppe war die einzige Gruppe, die eine signifikante positive Korrelation zwischen Drug-Leave-Antworten und CPP-Testwerten zeigte. Soeben haben wir Ihnen gezeigt, wie traditionelle Konditionierungs-, Ortspräferenz- und Selbstapplikationsmethoden zu einem neuartigen Ansatz zur Untersuchung der Verstärkungswirkung von Drogen bei Ratten kombiniert werden können.

Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig, eine sorgfältige Dokumentation zu gewährleisten. Das war's. Vielen Dank fürs Zuschauen und viel Erfolg bei Ihren Experimenten.