Operante Sensation Seeking in der Maus

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 chirurgische Ausbildung noch Nahrungsentzug erforderlich sind. Neben der Aufschluss über motivationsgesteuertes Verhalten bietet die operante Reizsucht auch Anwendungsmöglichkeiten in Systemen wie der Drogenabhängigkeit.

Bevor das Experiment beginnen kann, müssen die Tiere zunächst an die Handhabung und den Transport gewöhnt werden. Die Gewöhnung erfolgt über einen Zeitraum von drei Tagen. Nachdem die Mäuse am ersten Tag der Gewöhnung an die Tierhaltungseinrichtung akklimatisiert wurden, bringen Sie behandschuhte Hände in den Käfig und lassen Sie diese 90 Sekunden lang ruhen.

Wenn nicht jede Maus in dieser Zeit Ihre Hände untersucht hat, bewegen Sie die Hände vorsichtig in Richtung jeder Maus und warten Sie, bis sie Ihre Hände beschnüffelt oder berührt, bevor Sie fortfahren. Heben Sie danach jede Maus vorsichtig am Schwanzansatz auf und legen Sie sie auf Ihre Hand. Heben Sie die Hand schnell an und senken Sie sie wieder ab, damit die Maus von der Hand herunterlaufen und in den Käfig zurückkehren kann.

Wiederholen Sie dieses Vorgehen für jede Maus. Abhängig von ihrem Verhalten sind fünf bis zehn Wiederholungen erforderlich, bis die Maus ruhig bleibt. Beim letzten Mal heben Sie die Hand höher und halten die Maus fünf Sekunden lang fest.

Die Maus muss während des gesamten Zeitraums auf der Hand bleiben, um die Kriterien für den Tag zu erfüllen. Wiederholen Sie diesen Vorgang für jeden Käfig und wechseln Sie zwischen den Käfigen die Handschuhe am ersten Gewöhnungstag. Kehren Sie am folgenden Tag zur Anlage zurück, um die zweite Runde der Gewöhnung abzuschließen.

Jedes Mäuschen wie am Vortag anfassen, indem Sie es auf die Hand nehmen und es zurück in den Käfig laufen lassen. Der letzte Anhebevorgang sollte 10 Sekunden lang gehalten werden. Danach das Tier in die Hand nehmen und streicheln.

Der Rücken. Außerdem wiegen Sie jedes Tier ab dem zweiten Tag und markieren deren Schwanz mit einem Filzstift, um die Versuchspersonennummer anzugeben. Am dritten Tag der Gewöhnung wiederholen Sie die Schritte, die an den Tagen eins und zwei gezeigt wurden, und halten Sie das Tier dabei 15 Sekunden lang hoch in der Hand. Für den letzten Griff wiegen Sie jede Maus und markieren deren Schwänze erneut.

Nachdem alle Mäuse die täglichen Kriterien erfüllt haben, sind sie akklimatisiert und bereit für die Tests. Zunächst müssen Sie das Programm schreiben, das für die Opera-Sensation-Seeking- oder OSS-Programm verwendet wird. Sitzungen mit festem Verhältnis (FR) dauern jeweils eine Stunde.

Progressive-Ratio- oder PR-Sitzungen sollten so programmiert werden, dass sie zwei Stunden dauern. Bringen Sie beide Hebel in ausgefahrene Position und kompensieren Sie, welcher Hebel als aktiv bzw. inaktiv für die Tiere festgelegt ist. Die Hebelzuordnung für jedes Tier bleibt stets unverändert.

Programmieren Sie das Programm so, dass die akustischen und visuellen Verstärker variiert werden. Die Dauer jedes Verstärkers wird zufällig ausgewählt und beträgt entweder 2, 4, 6 oder acht Sekunden. Auch die Blinkfrequenzen der Lampe werden zufällig gewählt und variieren zwischen 0,625, 1,025, 2,5 oder fünf Hertz, jeweils mit einem Tastverhältnis von 50 %.

Die Lichtblitze der Stimulationslampe wechseln zwischen der linken und der rechten Seite der Kammer. Anschließend programmieren Sie einen akustischen Reiz für die Dauer des Verstärkers. Hier liefert eine Infusionspumpe einen Ton, der etwa drei Dezibel über dem Hintergrundgeräuschpegel in der Kammer liegt.

Stellen Sie sicher, dass die Kammer vor Beginn des Experiments sauber ist und ordnungsgemäß funktioniert. Waschen Sie zuerst die untere Wanne mit heißem Wasser. Reinigen Sie anschließend die Operantenkammer, die Wände und den Boden mit 30%igem Ethanol.

Führen Sie ein Testprogramm aus, das den Ventilator sowie die Käfig- und Stimulusbeleuchtung einschaltet und zudem Hebelbetätigungen auslöst und aufzeichnet. Sobald sichergestellt ist, dass alle Lichter und Ventilatoren ordnungsgemäß funktionieren, testen Sie das Programm, um zu gewährleisten, dass alle Hebelbetätigungen erfasst werden. Reinigen Sie abschließend die Hebel mit 30 % Ethanol. Die Versuchssitzungen sollten fünf bis sechs Tage pro Woche jeweils zur gleichen Tageszeit durchgeführt werden.

In diesem Beispiel werden die Experimente üblicherweise zwischen 8:00 und 14:00 Uhr durchgeführt. Während der Dunkelphase des Lichtzyklus der Tiere wiegen Sie jede Maus. Laden Sie vor dem Testen das Programm für jede Kammer und kommentieren Sie das Experiment entsprechend.

Bringen Sie jede Maus in die vorgesehene Kammer, schließen Sie die Tür und beginnen Sie die Sitzung. Entfernen Sie nach Beendigung der Sitzung die Maus umgehend und markieren Sie erneut den Schwanz. Reinigen Sie die Kammern wie zuvor gezeigt und analysieren Sie die Daten hinsichtlich der Anzahl der aktiven und inaktiven Hebelbetätigungen.

Die Anzahl der Verstärker und/oder die Genauigkeit des Hebelns kann ebenfalls angegeben werden. Alle Mäuse müssen die Erwerbskriterien erfüllen, wenn sie auf die Wirkung einer Behandlung auf OSS getestet werden sollen: mehr als 20 aktive Hebelbetätigungen und mehr als 65 % aktive Hebelbetätigungen in den letzten drei Sitzungen mit festem Verhältnisprogramm sollten vor Beginn der Behandlung erreicht werden. Nach dem Erwerb der FR1-Response kann das Verstärkungsprogramm geändert werden.

Beispielsweise ein höheres festes Verhältnis, progressives Verhältnis oder zufälliges Verhältnis. Hier sehen wir ein Beispiel für die Erwerbung eines operanten Verhaltens zur Reizsucht. Bei männlichen C57BL/6J-Mäusen erhielten OSS-Mäuse nach jedem aktiven Hebelbetätigen abwechslungsreiche visuelle und akustische Reize.

Während inaktive Hebelbetätigungen keine Konsequenzen hatten, durchliefen die Mäuse identische Bedingungen, mit dem Unterschied, dass das Betätigen beider Hebel ohne Folge blieb. Mit jeder aufeinanderfolgenden Sitzung nahm das Betätigen des aktiven Hebels durch OSS-Mäuse im Vergleich zum inaktiven Hebel zu. Betätigungs-Kontrolle.

Mäuse, die durch die grauen Linien dargestellt werden, zeigten diese Zunahme nicht. In diesem Beispiel erhielt eine Gruppe von Mäusen OSS-Verstärkung. Während eine andere Gruppe 10 % Ensure als Nahrungsverstärkung erhielt, stiegen bei freiem Zugang zu Futter die Antwortraten für OSS und Nahrungsverstärkung im Zeitverlauf ähnlich an.

Im nächsten Beispiel wurden Mäuse fünf Tage lang nach einem progressiven Verstärkungsplan trainiert. Die hier dargestellten Daten repräsentieren die Mittelwerte der Werte der Tage vier und fünf für jedes Tier. Das endgültige erreichte Verhältnis ist auf der Y-Achse rechts angegeben und bezieht sich auf die Anzahl der Antworten, die erforderlich waren, um den entsprechenden Verstärker zu erhalten, wie dies bereits bei festen Verhältnissen gezeigt wurde.

Progressives Verhältnis. Die Ansprechraten waren zwischen OSS- und Nahrungsverstärkern vergleichbar. Mithilfe dieser Methode kann der Effekt einer Manipulation auf zwei verschiedene Verstärkungsarten – sensorisch und nahrhaft – verglichen werden, ohne dass mögliche Störfaktoren durch den Hungerzustand oder Unterschiede in der Ansprechrate entstehen.

Zusammenfassend bietet das operante Sinnessuchverhalten ein einzigartiges Werkzeug, um die molekularen Mechanismen zu untersuchen, die der sensorischen Verstärkung zugrunde liegen, und könnte darüber hinaus ein Hilfsmittel zur Erforschung der Drogensucht sein.