Name: Operante Sensation Seeking in der Maus (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-11-10T11:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 39 s
Description: Erfahren Sie die Methode des operanten Sensation Seeking bei Mäusen zur Untersuchung motivierten Verhaltens mit sensorischen Verstärkern. Diese Technik erfordert keine Nahrungsrestriktion oder chirurgische Eingriffe.

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Dieses Projekt wurde durch die NIH gewährt DA19112 (DGW) und DA026994 (CMO) unterstützt. Illustration wurde von Katherine Louderback zur Verfügung gestellt. Die Experimente wurden in der Vanderbilt Murine Neuropsychologische Labor durchgeführt.

1. Schreiben Programm operanten Test-Sessions laufen mit vielfältigen visuellen und auditiven Reizen als Verstärker <ol><li> Für festen Verhältnis (FR) Sitzungen: make Sitzungen 1 Stunde lang mit Haus Licht und Lüfter eingeschaltet während der Sitzung. Für progressive Verhältnis Sitzungen, Sitzungen zu 2 Stunden lang. Haben beide Hebel für die Dauer der Sitzung und Gegengewicht, die Hebel als "aktiv" vs "inaktiv" ist über Tiere (Hebel-Zuweisung für jedes Tier ändert sich nie) erweitert. </li><li> Code des Programms in einer Weise, dass jeder Verstärker entsprechend der folgenden Parameter ist vielfältig: <ul><li> jeder Verstärker verfügt über eine der folgenden Laufzeiten zufällig gewählt: 2, 4, 6 oder 8 Sekunden. </li><li> jeder Verstärker verfügt über eine der folgenden Stimulus-Lampe blinkt Raten zufällig gewählt: 0,625, 1,25, 2,5 oder 5 Hz, jeweils mit einem Tastverhältnis von 50%. </li><li> jeden Stimulus-Lampe blinkt nach dem Zufallsprinzip entweder auf der linken oder der rechten Seite der Kammer. </li><li> bieten eine akustische Impulse für die Dauer der Verstärker, die in unserem Labor, lösen wir eine Infusionspumpe, die klingen ca. 3 dB bietet über die Geräuschkulisse in der Kammer. </li></ul></li><li> Code des Programms auf die folgenden Werte in Echtzeit-Anzeige: 1. Anzahl der aktiven Hebel drückt, 2. Anzahl der inaktiven Hebel drückt, 3. Anzahl der Verstärker, 4. Time (in 0,1 Sekunden-Schritten). </li></ol> 2. Handle Tiere (3 Tage-Verfahren) <ol><li> Nach Akklimatisierung an die Tierhaltung, beginnen mit den Tieren umgehen. Dies wird gewöhnen sich die Tiere werden abgeholt und transportiert werden. </li><li> Starten Sie, indem behandschuhten Hände in den Käfig und ließ sie sitzen für 90 sek. Wenn jede Maus hat nicht die Hände in dieser Zeit untersucht, sanft bewegen Hände zu Mäusen und warten für jeden zu schnuppern und / oder kontaktieren Sie Ihre Hände, bevor Sie fortfahren. </li><li> Vorsichtig holen jeder Maus einen nach dem anderen durch die Basis des Schwanzes und legen Sie es auf der Hand, schnell heben ihn auf und brachte es wieder nach unten, damit die Maus, um zu Fuß von der Hand in den Käfig zurück. </li><li> Wiederholen Sie für jede Maus 5-10 mal, je nach Verhalten der Maus. Die letzte Zeit dies geschehen ist, halten Sie die Maustaste hoch (mit ihm stehend auf der Hand) für einen bestimmten Zeitraum, je nach Tag. Tag 1: 5 sec, Tag 2: 10 sec, Tag 3: 15 sek. Stellen Sie sicher, dass jede Maus dieses Kriterium erfüllt für den Tag. Am Tag 1, die Handschuhe wechseln zwischen den Käfigen. </li><li> Beginnend am Tag 2, Schlaganfall den Rücken des Tieres, während sich die Maus auf der Hand. Auch am Tag 2, beginnen mit einem Gewicht der Tiere täglich. Mark jedes Tier den Schwanz mit einem Sharpie zu unterwerfen angibt. </li><li> Wenn Injektionen während des Experiments gegeben wird, beginnen gewöhnen Mäusen Injektionen am Tag 2. Dies sollte geschehen, nachdem alle Mäuse im Käfig haben gehandhabt worden und erfüllt das Kriterium für den Tag sein. </li></ol> 3. Saubere und Prüfmittel <ol><li> Wash Bodenwanne mit heißem Wasser. </li><li> Saubere operante Kammer Wände und Böden mit 30% Ethanol. </li><li> Führen Sie einen Test-Programm, das auf Haus Licht, Ventilator und Stimulus Licht dreht, erstreckt Hebel, und Aufzeichnungen Hebelpressen. </li><li> Stellen Sie sicher, dass alle Lichter und die Fans sind richtig funktioniert und das Programm testen, um sicherzustellen, dass alle Hebel drückt aufgezeichnet werden. </li><li> Saubere Hebel mit 30% Ethanol. </li></ol> 4. Führen operanten Sitzung (Sitzungen sollten 5-6 Tage / Woche zur gleichen Zeit des Tages) <ol><li> Wiegen jeder Maus. </li><li> Laden Sie das Programm in jeder Kammer und kommentieren das Experiment entsprechend. Die aktive Hebel sollte zwischen Tieren (dh die aktive Hebel ist, um den linken Hebel für die Hälfte der Mäuse zugeordnet, der rechte Hebel ist für die andere Hälfte aktiv) ausgeglichen werden, sondern die aktive Hebel Seite ändert sich nie wieder mit der Maus eine Maus wurde zugewiesen. </li><li> Transport jeder Maus, die benannte Kammer, in der Nähe der Kammer, und starten Sie die Sitzung. </li><li> Nach der Sitzung endet, umgehend entfernen Sie die Maus und re-mark den Schwanz. </li><li> Reinigen Sie Kammern wie in Abschnitt 3 beschrieben. </li><li> Analysieren von Daten für die Anzahl der aktiven und inaktiven Hebel drückt. Anzahl der Verstärker und / oder Hebel Genauigkeit (% aktiv Hebelpressen) können ebenfalls gemeldet werden. Wenn Mäuse gehen, um für die Wirkung einer Behandlung auf OSS geprüft werden, sicherzustellen, dass alle Mäuse getestet werden müssen Akquisition Kriterien erfüllt (z. B.&gt; 20 aktive Hebelpressen und&gt; 65% aktive Hebelpressen für drei letzten FR-1-Sessions ) vor Beginn der Behandlung. </li><li> Nach Erwerb der FR-1 reagiert, den Zeitplan für die Verstärkung verändert werden kann (zum Beispiel einen höheren festen Verhältnis, progressive Verhältnis, random-Verhältnis, etc.) sein. </li></ol> 5. Repräsentative Ergebnisse Ein Beispiel für OSS Erwerb von männlichen C57BL/6J-Mäuse ist in Abbildung 1 (reproduziert aus 23) gezeigt. Kontrollmäuse unterzog identischen Bedingungen, außer, dass der Hebel drückt auf beiden Hebel hatte keine KonsequenzenSequenz. Eine weitere Gruppe von Mäusen ist in Abbildung 2 dargestellt. In diesem Experiment erhielt eine Gruppe von Mäusen OSS Verstärkung, während die andere Gruppe erhielt Verstärkung durch Essen. Wir haben festgestellt, dass unter den Bedingungen der ad libitum Zugang zu Nahrung, sowohl feste als auch progressive Verhältnis reagiert ähnlich zwischen OSS und die Reaktion für 10% sicher (Abb. 2, A und B) sind. Dies ermöglicht eine effektive Vergleiche von einer Manipulation an zwei verschiedenen Typen Verstärkung (sensorische und Nahrungsmittel), dass potenzielle verwechselt, die sich aus Hunger Staat oder Unterschiede in der Rücklaufquote vermeidet. <img src="/files/ftp_upload/2292/2292fig1.jpg" alt="Abbildung 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 1"> Abbildung 1:. Lever Pressen von OSS-Mäusen und Kontrollen OSS Mäuse erhielten vielfältige visuelle und auditive Reize nach jedem aktiven Hebel zu drücken (FR-1 Zeitplan der Bewehrung), während inaktive Hebelpressen hatte keine Konsequenz. Kontrollmäuse unterzog den gleichen Bedingungen, aber es gab keine Folge der Sie entweder den Hebel (Hebel 1 und 2 bezeichnet und sind ausgeglichen über Tiere in der gleichen Weise, dass aktive und inaktive Hebel für OSS-Mäuse sind ausgeglichen). Aktive Hebel drücken von OSS-Mäusen war relativ erhöht, um inaktive Hebel drücken (* p &lt;0,05, ** p &lt;0,01) und unverstärkten Hebel drücken durch Kontrollen (n = 7 8, $ p &lt;0,05, $ $ p &lt;0,01 ). Abbildung reproduziert aus 23. <img src="/files/ftp_upload/2292/2292fig2.jpg" alt="Abbildung 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 2"> Abbildung 2:. Lever Pressen von OSS-Mäuse und Mäuse reagieren nach Nahrung A.) Mäuse reagierten auf einen FR-1 Zeitplan der Bewehrung für OSS Reize oder Lebensmittel Verstärker (10% sicher). Alle Mäuse hatten ad libidum Zugang zu Nahrung für die Dauer der Experimente. B.) Nach FR-1-Sessions wurden die Mäuse zu einer fortschreitenden Ratio (PR) Zeitplan für die Verstärkung für 5 Tage fortgeschritten. Die Daten repräsentieren die Mittel der Werte aus den Tagen vier und fünf für jedes Tier. Die endgültige Verhältnis abgeschlossen ist auf der rechten Y-Achse gemeldet und bezieht sich auf die Anzahl der Antworten erforderlich, um die entsprechenden Verstärker (dh 30 Antworten sind erforderlich, um die 10 th Verstärker, nachdem zuvor verdiente neun Verstärker zu erhalten) zu erhalten.

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</ol>

Operante sensation seeking ist eine sinnvolle Alternative zu intravenösen Drogenkonsum Selbstverwaltung, wenn die Maus das Tier der Wahl ist. Die Tatsache, dass weder Operation noch Katheter Wartung erforderlich ist, ist vorteilhaft, da diese erhebliche technische Hürden bei der Maus. OSS ist auch attraktiv, weil es die Messung werden Aspekte der Verstärkung unterscheiden sich von anderen natürlichen Verstärker wie Essen. Es ist nützlich zu beachten, dass Verhaltensmaßnahmen bei der Maus kan...

<table><tbody><tr><td>Testpaket zur Untersuchung der Drogen-Selbstverabreichung für Mäuse: extra breite Kammer und einziehbare Hebel</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>MED-307W-CT-D1</td><td>Die Hebel sind ultralempfindlich (benötigen ca. 2 Gramm Kraft) und 2,2 cm über dem Boden montiert. Gelbe Stimulationslampen befinden sich 2 cm über jedem Hebel.</td></tr><tr><td>Schnittstellen- und Softwarepaket</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>MED-SYST-16</td><td>Dieses Paket ist für bis zu 16 Kammern geeignet.</td></tr></tbody></table>

operante sensation seeking in der maus

Operant Sensation Seeking in the Mouse

Operante Methoden sind leistungsfähige Verhaltenswerkzeuge zur Untersuchung motivierten Verhaltens. Diese „Selbstapplikations“-Methoden werden aufgrund ihrer hohen Konstruktvalidität in der Suchtforschung umfassend eingesetzt. Operante Studien bieten Forschern ein Instrument für die präklinische Untersuchung verschiedener Aspekte des Suchtprozesses. Beispielsweise können Mechanismen der akuten Verstärkung (sowohl durch Drogen als auch nicht-drogige Reize) mithilfe pharmakologischer oder genetischer Werkzeuge getestet werden, um die Fähigkeit eines molekularen Zielmoleküls zu bestimmen, das Selbstapplikationsverhalten zu beeinflussen1-6. Außerdem kann das Verlangen nach Drogen oder Nahrung auch ohne den primären Verstärker untersucht werden, und die Fähigkeit pharmakologischer Substanzen, diesen Prozess zu stören, stellt ein präklinisches Modell für die Entdeckung molekularer Zielstrukturen und Verbindungen dar, die möglicherweise zur Behandlung der Sucht nützlich sein könnten3,7-9. Ein Problem bei intravenösen Selbstapplikationsstudien an Mäusen ist die technische Schwierigkeit, die Katheterpatenz aufrechtzuerhalten. Die Ausschussraten in diesen Experimenten sind hoch und können 40 % oder mehr erreichen10-15. Ein weiteres allgemeines Problem bei der Drogen-Selbstapplikation besteht darin, welche pharmakologisch induzierten Wirkungen des Verstärkers bestimmte Verhaltensweisen hervorrufen. Beispielsweise können die messbaren verstärkenden und neurologischen Effekte von Psychostimulanzien durch deren psychomotorische Effekte verfälscht werden. Operante Methoden, die auf Nahrung als Verstärker setzen, können diese Fallstricke vermeiden, obwohl ihre Anwendbarkeit in der Drogensucht-Forschung dadurch eingeschränkt ist, dass einige Manipulationen, die die Drogen-Selbstapplikation verändern, nur minimale Auswirkungen auf die Nahrungsaufnahme haben. Beispielsweise verringern Läsionen des mesolimbischen Dopaminsystems oder der Knockout des D1-Dopaminrezeptors die Kokain-Selbstapplikation, ohne signifikante Auswirkungen auf die Nahrungsaufnahme zu haben12,16. 
Sinnesreize wurden aufgrund ihrer Fähigkeit beschrieben, operante Reaktionen als primäre Verstärker zu unterstützen (d. h. nicht konditionierte Verstärker)17–22. Akustische und visuelle Reize werden von mehreren Arten selbst verabreicht18,21,23, obwohl überraschend wenig über die neuronalen Mechanismen bekannt ist, die dieser Verstärkung zugrunde liegen. Das Modell des operanten Sinnessuchverhaltens (OSS) ist ein robustes Modell, um die Selbstverabreichung sensorischer Reize bei der Maus zu untersuchen und ermöglicht die Erforschung neuronaler Mechanismen, die bei der sensorischen Verstärkung wichtig sind24. Ein zusätzlicher Vorteil des OSS-Modells ist die Möglichkeit, mutierte Mäuse auf Unterschiede im operanten Verhalten zu testen, die für die Sucht relevant sein könnten. Wir berichteten, dass Dopamin-D1-Rezeptor-Knockout-Mäuse, die zuvor als defizitär in der Selbstverabreichung von Psychostimulanzien erwiesen wurden, ebenfalls versagen, OSS zu erlernen24. Dies ist ein einzigartiger Befund, da diese Mäuse durchaus in der Lage sind, eine operante Aufgabe zu erlernen, wenn Nahrung als Verstärker verwendet wird. Obwohl operante Studien mit Nahrungsverstärkung nützlich sein können, um allgemeines motiviertes Verhalten und die Mechanismen der Nahrungsverstärkung zu untersuchen, sind diese Studien, wie oben erwähnt, in ihrer Anwendbarkeit auf die Erforschung molekularer Mechanismen der Drogensucht begrenzt. Daher könnte es ähnliche neuronale Substrate geben, die sensorische und psychostimulierende Verstärkung vermitteln, die sich von der Nahrungsverstärkung unterscheiden, was OSS zu einem besonders attraktiven Modell für die Untersuchung von Drogensuchtprozessen machen würde. Der Grad der Überschneidung zwischen anderen molekularen Zielstrukturen von OSS und Drogenverstärkern ist unklar, stellt jedoch ein Thema dar, das wir derzeit verfolgen. Während einige Aspekte der Sucht, wie Widerstand gegen Extinktion, mit OSS beobachtet werden können, haben wir festgestellt, dass eine Eskalation25 in diesem Modell nicht auftritt24. Interessanterweise werden bei der Selbstverabreichung von Saccharose eine Eskalation der Aufnahme und einige andere Aspekte der Sucht beobachtet26. Wenn daher nicht-medikamentöse operante Verfahren zur Untersuchung suchtrelevanter Prozesse gewünscht sind, können Nahrungs- oder Sinnesverstärker gewählt werden, um am besten der jeweiligen Forschungsfrage gerecht zu werden. 
Zusammenfassend bieten sowohl die orale Selbstverabreichung von Nahrung als auch das OSS beim Mausmodell den Vorteil, dass kein intravenöser Katheter erforderlich ist, was eine höhere Durchsatzkapazität zur Untersuchung der Wirkungen pharmakologischer oder genetischer Eingriffe in neuronale Zielstrukturen, die an der Motivation beteiligt sind, ermöglicht. Während die operante Testung unter Verwendung von Nahrung als Verstärker besonders nützlich für die Erforschung der Regulation der Nahrungsaufnahme ist, eignet sich das OSS besonders zur Untersuchung der Verstärkungsmechanismen sensorischer Reize und könnte breite Anwendbarkeit im Bereich der Neugierde und Sucht aufweisen.

In diesem Protokoll beschreiben wir eine Methode der operanten Lernen mit Sinnesreizen als Verstärker in der Maus. Es erfordert keine vorherige Schulung oder Lebensmittel Beschränkung, und es erlaubt das Studium der motiviertes Verhalten ohne den Einsatz eines pharmakologischen oder natürliche Verstärker wie Essen.

Operante Sensation Seeking in der Maus

Operante Methoden sind leistungsstarke behaviorale Instrumente zur Untersuchung von motiviertem Verhalten. Diese „Selbstadministrations“-Methoden wurden umfassend in der Drogenforschung ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, motiviertes Verhalten bei Mäusen zu untersuchen, indem sie trainiert werden, eine operante Reaktion zur Erlangung eines sensorischen Verstärkers durchzuführen. Dies wird erreicht, indem ein Programm zur Bereitstellung variabler sensorischer Reize erstellt wird. Wenn das Tier eine operative Aufgabe ausführt, ist es äußerst wichtig, dass die Tiere während der Handhabung ruhig gehalten werden, weshalb der Experimentator die Mäuse vor der Untersuchung an die Handhabung gewöhnen muss.Nach der Gewöhnung der Mäuse besteht der nächste Schritt darin, tägliche operante Testdurchläufe nach einem festen Verhältnisschema von eins durchzuführen. Abschließend kann das Verstärkungsschema auf ein anderes Schema erhöht werden, beispielsweise auf progressive Ratio, zufällige Ratio oder variable Intervall-Ratio-Tests. Das Schema des operanten Sensationsstrebens kann verwendet werden, um Veränderungen in der operanten Reaktion als Folge einer genetischen oder pharmakologischen Manipulation aufzuzeigen.Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden, wie der intravenösen Drogenselbstverabreichung bei der Maus, liegt darin, dass weder

Research

Forschung

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowissenschaften

Fundamental, aber einzigartigen Eigenschaften der Nager olfaktorische System zu ihrer zunehmenden Studie unter Biologen geführt. Eine relativ einfache Beurteilung ihrer Funktion wird dann benötigt. Hier beschreiben wir sensitive Tests zur Charakterisierung von Maus olfaktorischen Sensibilität und Präferenz.

Olfaktorische Behavioral Testing in der adulten Maus

Die vorliegenden Bericht die Protokoll eingesetzt, um die belohnende Wirkung von fettreicher Nahrung bei Mäusen messen mit Hilfe eines progressiven Verhältnis operante Konditionierung Aufgabe.

Progressive-Verhältnis reagiert Palatable für High-Fett-und High-Zucker Lebensmittel in Mäuse

Wir präsentieren einen einfachen und unvoreingenommenen Geruchstest an Mäusen. Mit diesem Protokoll können die olfaktorische Unterscheidung, Präferenz, Vermeidung und Empfindlichkeit gegenüber einem neuen Geruch im Vergleich zu Wasser in einzelnen Verhaltenssitzungen beurteilt werden. Diese Methode ist für einen einzelnen Experimentator indiziert und die Analyse basiert auf computergestützter Videoverarbeitung.

Einfache und Computergestützte Riechtests für Mäuse

Dieser Artikel beschreibt ein neues Protokoll zur quantitativen Messung der sozialen Motivation bei Mäusen unter Verwendung operanter Konditionierung für eine soziale Belohnung. Das Protokoll ist nützlich für die Messung der sozialen Motivation in Mausmodellen für Autismus und andere Störungen des Sozialverhaltens.

Quantifizierung Social Motivation in Mäuse mit Operante Konditionierung

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.

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

Aufmerksamkeits-Set-Shifting-kognitive Anomalien sind ein Kernmerkmal vieler psychiatrischer Erkrankungen. Hier präsentieren wir die Entwicklung eines neuartigen automatischen Systems zur effektiven Untersuchung von Aufmerksamkeits-Set-Shifting-Fähigkeiten, exekutiven Funktionen und anderen kognitiven Fähigkeiten bei Mäusen mit hoher translationaler Validität für Humanstudien.

Ein Operante Intra- / Extra-dimensionalen Set-Shift-Aufgabe für Mäuse

Eingeschränkte, repetitive Verhaltensweisen (RRBs) höherer Ordnung stören das Leben der betroffenen Personen.  Diese Verhaltensweisen sind bei Nagetieren nur schwer zu modellieren, was die biomedizinische Grundlagenforschung zu möglichen Behandlungen oder Interventionen für RRBs erschwert.  Hier beschreiben wir die Erkundung neuartiger Objekte als potenziellen Assay für RRBs höherer Ordnung in Mäusen.

Novel Object Exploration als Potential Assay für höherer Ordnung Repetitive Verhalten bei Mäusen

Dieses Protokoll misst räumliche lernen und Gedächtnis mit dem Barnes Labyrinth. Eine neuartige Damsel in Distress-Paradigma wird verwendet, um lokomotorische Aktivität und prosoziales Verhalten bei Mäusen zu bewerten.

Analyse der räumlichen Lernens und prosoziales Verhalten bei Mäusen mit dem Barnes Labyrinth und Damsel in Distress Paradigmen

Dieser Artikel enthält eine detaillierte Beschreibung eines neuartigen Mausurteils-Bias-Protokolls. Beweise für die Empfindlichkeit dieser olfaktorischen Grabungsaufgabe für den affektiven Zustand werden ebenfalls demonstriert und ihr Nutzen in verschiedenen Forschungsbereichen diskutiert.

Bewertung der Mausurteilsverzerrung durch eine olfaktorische Grabaufgabe

Hier stellen wir ein vereinfachtes Open-Source-Hardware- und Software-Setup zur Untersuchung des räumlichen Lernens von Mäusen mit Hilfe von Virtual Reality (VR) vor. Dieses System zeigt einer kopfgebundenen Maus, die auf einem Rad läuft, eine virtuelle lineare Spur an, indem es ein Netzwerk von Mikrocontrollern und einen Einplatinencomputer verwendet, auf dem ein einfach zu bedienendes grafisches Python-Softwarepaket ausgeführt wird.

Ein Open-Source-Virtual-Reality-System zur Messung des räumlichen Lernens bei kopfgebundenen Mäusen

Dieses Protokoll beschreibt den Aufbau eines Olfaktometers für Go/No-Go-Experimente zum Geruchsverhalten. Es werden Schritt-für-Schritt-Anleitungen zusammen mit Bildern bereitgestellt, um den erfolgreichen Bau des Olfaktometers zu gewährleisten. Informationen zur Fehlerbehebung von Problemen, die während des Prozesses auftreten, sind ebenfalls enthalten.

Bau eines Olfaktometers für Studien zum Geruchsverhalten von Nagetieren

Erfahren Sie die Methode des operanten Sensation Seeking bei Mäusen zur Untersuchung motivierten Verhaltens mit sensorischen Verstärkern. Diese Technik erfordert keine Nahrungsrestriktion oder chirurgische Eingriffe.

Operante Sensation Seeking in der Maus

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