Name: Prüfung von Rapid Dopamine Dynamics mit Fast Scan Cyclovoltammetrie Während Intraorale Geschmacksträger in Verwaltung Awake Rats (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-08-12T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 44 s
Description: Erfahren Sie, wie schnelle Dopamin-Dynamiken bei wachen Ratten mit Fast-Scan-Cyclovoltammetrie gemessen werden. Diese Methode erfasst subsekundäre Dopamin-Freisetzung als Reaktion auf intraorale Geschmacksreize im Nucleus accumbens.

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Die in dieser Veröffentlichung berichtete Forschung wurde durch ein NSF Graduate Research Fellowship (RJW) und durch das National Institute on Drug Abuse der National Institutes of Health und das FDA Center for Tobacco Products (CTP) unter der Fördernummer P50DA036151(EJN und NAA) unterstützt. Der Inhalt liegt in der alleinigen Verantwortung der Autoren und stellt nicht unbedingt die offizielle Meinung der National Institutes of Health dar.

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<li>Zimmerman, J. B., Wightman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+electrochemical+measurements+of+oxygen+and+dopamine+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Simultaneous electrochemical measurements of oxygen and dopamine in vivo.</a> Anal Chem. 63 (1), 24-28 (1991).</li>
<li>Levy, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+procedure+for+evaluating+the+reinforcing+properties+of+tastants+in+laboratory+rats%3A+operant+intraoral+self-administration%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">A novel procedure for evaluating the reinforcing properties of tastants in laboratory rats: operant intraoral self-administration.</a> J Vis Exp. (84), e50956(2014).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Intraorale Geschmacksträger Lieferung kombiniert mit FSCV ermöglicht die Analyse von &quot;real-time&quot; DA antwortet mündlich Geschmacksstoffe. Es gibt drei kritische Schritte in dem Protokoll, das für eine erfolgreiche DA Messungen erforderlich sind. Erstens ist die richtige Implantation der mündlichen Katheter kritisch für die Lieferung von Geschmacksstoffen. Sicherzustellen, dass der Katheter hinter der ersten molaren gesteckt und eingeklemmt verhindert den Katheter verlieren Durchgängigkeit und verhindert ein ver...

Erratum: Examination of Rapid Dopamine Dynamics with Fast Scan Cyclic Voltammetry During Intra-oral Tastant Administration in Awake Rats

Die phasische DA-Freisetzung spielt eine wichtige Rolle bei der Vermittlung von belohnungsorientiertem Verhalten [1-3]. Die Isolierung und Untersuchung, wie eine primäre Belohnung die phasische DA-Freisetzung verändert, wird jedoch oft durch gleichzeitig auftretende Verhaltens- oder kognitive Prozesse erschwert, die ebenfalls in der Lage sind, die phasische DA-Freisetzung zu verändern - wie z. B. Entscheidungsprozesse oder belohnungsgesteuertes motorisches Verhalten, um die Belohnung zu erhalten. In der vorliegenden Arbeit isolieren wir phasische DA-Reaktionen auf Tastanten durch den Einsatz von in vivo Fast-Scan-zyklischer Voltammetrie (FSCV) in Kombination mit der Verabreichung von Tastants durch intraorale Kanülen. Diese Technik umgeht Auswahl und Wirkung und ermöglicht es uns, die extrazelluläre DA-Freisetzung während der direkten Infusion eines Geschmacksmittels in den Gaumen einer Ratte zu untersuchen.
FSCV ist eine elektrochemische Technik mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung, die Messungen der DA-Freisetzung in einem diskreten lokalen Bereich (ca. 100 μm) auf einer Skala von unter einer Sekunde (10 Hz Auflösung) ermöglicht. Die Kombination von intraoraler Verabreichung und FSCV bietet den Vorteil, dass schnelle DA-Reaktionen auf einen Geschmack in Echtzeit beobachtet werden können, die mit herkömmlichen Mikrodialysemethoden nicht untersucht werden können. Darüber hinaus erfolgt die phasische DA-Freisetzung als Reaktion auf Belohnungen oder Belohnungs-assoziierte Signale bei Konzentrationen zwischen 20-100 nM, was über der Nachweisschwelle von 10-20 nM für FSCV liegt [4]. Die hohe räumliche Auflösung des FSCV erlaubt auch die Aufzeichnung von Subregionen kleiner Hirnareale, wie z.B. dem Kern des Nucleus accumbens (NAc). Daher ist FSCV in Kombination mit intraoralen Infusionen von Schmackstoffen ein ideales Modell, um zu untersuchen, wie Schmackhafte oder andere Reize die phasische DA-Freisetzung bei wachen, sich verhaltenden Tieren verändern. Tatsächlich haben diese Techniken Experimente ermöglicht, die untersuchen, wie belohnende und aversive Schmackhaftigkeit die extrazelluläre DA-Freisetzung verändern [5]. 
In den letzten zehn Jahren wurden FSCV-Analysen erfolgreich mit intravenöser Medikamentenverabreichung [6] und Selbstverabreichungsparadigmen an Ratten [7, 8] kombiniert, um die Rolle phasischer DA-Mechanismen in Drogenabhängigkeitsmodellen zu identifizieren. Darüber hinaus wurde die kombinierte intraorale Verabreichung mit FSCV verwendet, um zu untersuchen, wie schmackhafte Signale gepaart mit der Verfügbarkeit von Kokain die phasische DA-Freisetzung und Verhaltensreaktionen modulieren, die emotionale Affekte widerspiegeln [3]. Diese kombinierte intraorale und FSCV-Methodik kann auch wirkungsvoll genutzt werden, um phasische DA-Reaktionen auf Aromastoffe wie Menthol und orale Süßstoffe zu untersuchen, die Zigaretten und auflösbaren Tabakprodukten zugesetzt werden [9-11]. Obwohl viele der Aromastoffe, die Tabakprodukten zugesetzt werden, appetitiv sind [9-11], ist nicht bekannt, ob diese Aromastoffe die phasische DA-Freisetzung in einer Weise erhöhen, die mit einer belohnenden hedonischen Valenz vereinbar ist. In der Tat können Aromastoffe, die Zigaretten und auflösbaren Tabakerzeugnissen zugesetzt werden, direkte Auswirkungen auf das DA-Belohnungssystem haben und durch dopaminerge Mechanismen die Belohnungswertigkeit von Zigaretten und anderen Tabakerzeugnissen beeinflussen. Daher kann die intraorale Verabreichung in Kombination mit FSCV ein neues Verständnis darüber liefern, wie Aromastoffe die schnelle DA-Freisetzung modulieren. Die Verwendung einer kombinierten intraoralen und in vivo FSCV-Methode und die aus solchen Studien gewonnenen Daten können auch zukünftige Studien erleichtern, um zu bestimmen, wie Aromastoffe und Nikotin interagieren, um die DA-Signalgebung zu verändern und möglicherweise die Nikotinverstärkung zu modulieren. Darüber hinaus können die aus solchen Studien gewonnenen Daten verwendet werden, um regulatorische Entscheidungen über Aromastoffe von Tabakprodukten zu treffen.

<table><tbody><tr><td>Stimulations-Elektrode</td><td>PlasticsOne</td><td>MS303/2-A/SPC</td><td>Bei der Bestellung 22 mm Schnitt unterhalb des Sockels anfordern</td></tr><tr><td>Kanüle für Elektrode</td><td>BioAnalytical Systems</td><td>MD-2251</td><td></td></tr><tr><td>Glas-Kapillare</td><td>A-M systems</td><td>624503</td><td></td></tr><tr><td>Kohlenstofffaser</td><td>Thornel</td><td>T650</td><td></td></tr><tr><td>Elektrodenzieher</td><td>Narishige International</td><td>PE-22</td><td></td></tr><tr><td>&lt;a href="http://digitimer.com/products/neurolog-system/" target="_blank"&gt;Neurolog-Stimulationsisolator&lt;/a&gt;</td><td><a href="http://www.digitimer.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> &lt;a href="http://digitimer.com" target="_blank"&gt;Digitimer Ltd.&lt;/a&gt;</a></td><td>&lt;a href="http://digitimer.com/products/research/stimulators/ds4-bi-phasic-stimulus-isolator/" target="_blank"&gt;DS4&lt;/a&gt;</td><td></td></tr><tr><td>Wärmeschrumpfschlauch</td><td>3M</td><td>FP-301</td><td></td></tr><tr><td>Isolierte Drähte für Elektroden</td><td>Squires Electronics</td><td>Custom</td><td>L 3.000 x 1.000s x 1.000s UL1423 30/1 BLU</td></tr><tr><td>Mikromanipulator</td><td>Univ. of Illinois at Chicago, Engineering Machine Shop</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Epoxidharz</td><td>ITW Devcon</td><td>14250</td><td>„5-Minuten-Epoxidharz“</td></tr><tr><td>Copolymer aus perfluor-3,6-dioxa-4-methyl-7-octensulfonsäure und Tetrafluorethylen</td><td>Ion Power</td><td>LQ-1105</td><td>&lt;em&gt;d. h.&lt;/em&gt; Nafion</td></tr><tr><td>Silberlack</td><td>GC Electronics</td><td>22-023</td><td></td></tr><tr><td>Netzteil</td><td>BK Precision</td><td>9110</td><td></td></tr><tr><td>Schlauch für intraorale Katheter</td><td>Intramedic</td><td>427426</td><td>PE 100, I.D. = 0,86 mm; O.D. = 1,52 mm</td></tr><tr><td>Schlauch für intraorale Infusion</td><td>Fischer Scientific</td><td>02-587-1A</td><td>I.D. 1/32"; O.D. 3/32"</td></tr><tr><td>Spritzenpumpe für Durchflusszelle</td><td>Pump Systems Inc.</td><td>NE 1000</td><td></td></tr><tr><td>Chirurgischer Zement</td><td>Dentsply Caulk</td><td>675571 und 675572</td><td></td></tr><tr><td>Luftaktuator</td><td>VICI</td><td>A60</td><td>6-Positionen-Digitalventilschnittstelle</td></tr><tr><td>Digitalventilschnittstelle</td><td>VICI</td><td>DVI</td><td>230 VAC</td></tr><tr><td>Quad-Headstage</td><td>Univ. of N. Carolina, Electronics Facility</td><td></td><td></td></tr><tr><td>UEI-Netzteil</td><td>Univ. of N. Carolina, Electronics Facility</td><td></td><td></td></tr><tr><td>UEI-Breakout-Box</td><td>Univ. of N. Carolina, Electronics Facility</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Netzteil für Geschmacksstoff-Spritzenpumpe</td><td>Med Associates</td><td>SG-504</td><td></td></tr><tr><td>Geschmacksstoff-Spritzenpumpe</td><td>Med Associates</td><td>PHM-107</td><td></td></tr><tr><td>Wolfram-Mikroelektrode</td><td>MicroProbes</td><td>WE30030.5A3</td><td></td></tr><tr><td>Silberdraht-Referenzelektrode mit AgCl</td><td>InVivo Metric</td><td>E255A</td><td></td></tr><tr><td>Saccharose</td><td>Sigma</td><td>80497</td><td></td></tr><tr><td>Magnesiumchlorid</td><td>Sigma</td><td>M8266</td><td></td></tr><tr><td>Natriumchlorid</td><td>Sigma</td><td>S7653</td><td></td></tr><tr><td>Perchlorsäure</td><td>Sigma</td><td>244252</td><td></td></tr><tr><td>Salzsäure (4 M)</td><td>Sigma</td><td>54435</td><td></td></tr><tr><td>Natriumhydroxid</td><td>Sigma</td><td>306576</td><td></td></tr><tr><td>Wasserstoffperoxid</td><td>Sigma</td><td>H1009</td><td></td></tr><tr><td>Dopaminhydrochlorid</td><td>Sigma</td><td>H8502</td><td></td></tr><tr><td>TarHeel HDCV-Software</td><td>University of North Carolina-Chapel Hill</td><td></td><td>&lt;a href="http://www.chem.unc.edu/facilities/index.html?display=electronics&amp;amp;content=software&amp;amp;software_id=2" target="_blank"&gt;Software muss angefordert werden: Klicken Sie hier, um zur Anforderungsseite zu gelangen&lt;/a&gt;</td></tr></tbody></table>

prüfung von rapid dopamine dynamics mit fast scan cyclovoltammetrie während intraorale geschmacksträger in verwaltung awake rats

Examination of Rapid Dopamine Dynamics with Fast Scan Cyclic Voltammetry During Intra-oral Tastant Administration in Awake Rats

Die schnelle, phasische Freisetzung von Dopamin (DA) im Gehirn von Säugetieren spielt eine entscheidende Rolle bei der Belohnungsverarbeitung, dem verstärkenden Lernen und der Motivationskontrolle. Die zyklische Fast-Scan-Voltammetrie (FSCV) ist eine elektrochemische Technik mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung (unter einer Sekunde), die zur Untersuchung der phasischen DA-Freisetzung in verschiedenen Arten von Präparaten eingesetzt wird. In-vitro-Experimente an Einzelzellen und Hirnschnitten sowie In-vivo-Experimente an anästhesierten Nagetieren wurden verwendet, um Mechanismen zu identifizieren, die die Dopaminfreisetzung und -aufnahme unter normalen Bedingungen und in Krankheitsmodellen vermitteln. In den letzten 20 Jahren haben In-vivo-FSCV-Experimente an wachen, sich frei bewegenden Nagetieren auch Einblicke in dopaminerge Mechanismen bei der Belohnungsverarbeitung und dem Belohnungslernen gegeben. Ein großer Vorteil der wachen, sich frei bewegenden Vorbereitung ist die Fähigkeit, schnelle DA-Schwankungen zu untersuchen, die zeitlich an bestimmte Verhaltensereignisse oder an die Präsentation von Belohnungen oder Hinweisen gebunden sind. Eine Einschränkung von kombinierten Verhaltens- und Voltammetrie-Experimenten ist jedoch die Schwierigkeit, DA-Effekte, die spezifisch für primäre Belohnungs- oder aversive Reize sind, von gleichzeitig auftretenden DA-Fluktuationen zu trennen, die belohnungsgerichtete oder andere motorische Verhaltensweisen vermitteln. Hier beschreiben wir eine kombinierte Methode mit in vivo FSCV und intraoraler Infusion bei einer wachen Ratte, um die DA-Reaktionen auf orale Tastants direkt zu untersuchen. In diesen Experimenten werden orale Schmackhafte direkt in den Gaumen der Ratte infundiert – unter Umgehung des belohnungsgerichteten Verhaltens und des freiwilligen Trinkverhaltens – was eine direkte Untersuchung der DA-Reaktionen auf schmackhafte Reize ermöglicht.

FSCV kombiniert mit intraoralen Katheterimplantation wurde verwendet, um zu prüfen, wie Saccharose, eine appetitive Geschmacksträger moduliert phasic DA Freisetzung im NAc Kern. Vor der Geschmacksträger Infusion, elektrische Stimulation (150 &amp; mgr; A, 60 Hz, 24 Impulse; durch den roten Balken gekennzeichnet) der VTA produziert robuste Anstieg der phasischen DA Freisetzung im NAc (Abbildung 1) Abbildung 1 zeigt eine Farb Grundstück mit Potenzial auf. die y-Achse, die Zeit auf der x-Achse, und Strom (...

Schnelle Fluktuationen des extrazellulären Dopamins (DA) vermitteln sowohl die Belohnungsverarbeitung als auch das motivierte Verhalten bei Säugetieren. Dieses Manuskript beschreibt die kombinierte Anwendung von zyklischer Fast-Scan-Voltammetrie (FSCV) und intraoraler Tastant-Verabreichung, um zu bestimmen, wie Tastants die schnelle Dopaminfreisetzung bei wachen, sich frei bewegenden Ratten verändern.

Prüfung von Rapid Dopamine Dynamics mit Fast Scan Cyclovoltammetrie Während Intraorale Geschmacksträger in Verwaltung Awake Rats

Rapid, phasic dopamine (DA) release in the mammalian brain plays a critical role in reward processing, reinforcement learning, and motivational control. ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, Dopaminantworten im Subsekundenbereich auf orale Geschmacksreize zu messen. Dies wird erreicht, indem zunächst orale Katheter, Referenzelektroden und Kohlenstofffaserelektroden hergestellt werden, die für die chirurgischen Eingriffe und die anschließende Aufzeichnung mittels schneller zyklischer Voltammetrie-Telemetrie benötigt werden. Der zweite Schritt besteht darin, die oralen Katheter, die intrakranielle Elektrode und die Führungskanüle für die Kohlenstofffaserelektrode chirurgisch zu implantieren.Eine Woche später kann die Kohlenstofffaser-Mikroelektrode in den Nucleus accumbens abgesenkt werden, um Änderungen der extrazellulären Dopaminausschüttung als Reaktion auf die intraorale Applikation von Geschmäcken aufzuzeichnen. Der letzte Schritt nach der Aufzeichnung besteht darin, die Elektrode zu kalibrieren und eine Hauptkomponentenanalyse durchzuführen, um Daten zu isolieren, die Informationen über Dopamin enthalten. Letztendlich wird die kombinierte Anwendung der intraoralen Geschmacksapplikation und der schnellen zyklischen Voltammetrie verwendet, um Veränderungen der Dopaminantworten im Subsekundenbereich auf Geschmäck

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Research

Forschung

JoVE Journal

Behavior

Verhalten

Mit Fast-Scan-Cyclovoltammetrie zu elektrisch evozierten präsynaptischen Dopamin-Dynamik in striatalen Hirnschnitten zu messen.

Präsynaptische Dynamics in striatalen Hirnschnitten mit Fast-Scan-Cyclovoltammetrie

Dieses Video zeigt die Implantation von Elektroden und Kanülen in einer anästhesierten Ratte, um die Dopaminfreisetzung im Nucleus accumbens mit einem Potentiostaten und die Infusion von Medikamenten zur Modulation der dopaminergen Aktivität im ventralen tegmentalen Bereich zu messen.

Überwachung der Dopaminfreisetzung in einem Rattenmodell mit VTA-Manipulation des dopaminergen Neuronenrezeptors

Die aktuelle Studie untersucht ein neues Verfahren für die Beurteilung der verstärkenden Effekte von schmackhaften Lösungen im Laborratten: intraorale Selbstverwaltung. Zu diesem Zweck operante reagiert (also Hebelpressen) für die intraorale Infusionen von süß-Lösungen in unterschiedlichen Konzentrationen wurde die kontinuierliche und progressive Verhältnisse Verstärkungspläne gemessen.

Ein neues Verfahren zur Bewertung der verstärkenden Eigenschaften von Geschmacksstoffe in Labor-Ratten: Operante Intraorale Selbstverwaltung

Das Ziel dieser Studie ist Belohnung bezogenen verteilten Gehirnnetzwerken zu identifizieren, indem eine zuverlässige immunhistologische Technik zelluläre c-fos-Aktivierung begrenze gleichzeitige Änderungen in Dopaminbahnen und Anschlußstellen nach neuartigen Aufnahme von Fett und Zucker in Ratten zu messen.

Gleichzeitige Detektion von c-Fos Aktivierung von mesolimbischen und mesocorticalen Dopamine Belohnung Seiten Nach Naive Zucker und Fett Verschlucken in Ratten

Fast-Scan zyklische Voltammetrie kann in vivo Dopamin Neurotransmission im Zusammenhang mit Drogen, Krankheit und anderen experimentellen Manipulationen zu überwachen. Diese Arbeit beschreibt die Implementierung von QNsim1.0, einer Software zur Modellierung von elektrisch stimulierten Dopaminreaktionen gemäß dem quantitativen neurobiologischen Modell zur Quantifizierung von Schätzungen der Dopaminfreisetzung und Wiederaufnahmedynamik.

Modellierung Fast-Scan Zyklische Voltammetrie Daten aus elektrisch stimulierten Dopamin Neurotransmission Daten mit QNsim1.0

Synaptosomal Dopamin Aufnahme und Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie dar experimentelle Analysetools, Dopamin Homöostase bei Mäusen durch die Beurteilung der Funktion der Dopamin-Transporter und Dopamin-Spiegel in striatalen Gewebe zu untersuchen, bzw.. Hier präsentieren wir Protokolle zur Messung Dopamin Gewebe Inhalt und die Funktionalität der Dopamin-Transporter zu beurteilen.

Bewertung der dopaminergen Homöostase bei Mäusen durch Verwendung von High-Performance Liquid Chromatography Analyse und Synaptosomal Dopamin-Aufnahme

Dieses Papier beschreibt behoben-Potential amperometrischen Bildaufzeichnungen mit Kohlefaser-Elektroden und enzymatische Biosensor-Technologie zur Messung der Freisetzung von Dopamin und Glutamat mit hoher zeitlicher Auflösung während natürliche lohnende Verhalten in der weibliche Hamster.

Messung In Vivo Veränderungen der extrazellulären Neurotransmitter während natürlich lohnende Verhaltensweisen in weiblichen syrischen Hamster

Das Ziel dieses Protokolls ist es, ventrale tegmentale Bereichsrezeptoren direkt zu manipulieren, um ihren Beitrag zur Subsekunden-Dopaminfreisetzung zu untersuchen.

Kombinierte Infusion und Stimulation mit zyklischer Fast-Scan-Voltammetrie (CIS-FSCV) zur Beurteilung der ventralen Tegmental-Area-Rezeptor-Regulation von phasischem Dopamin

Wir präsentieren eine neuartige PET-Bildgebung Ansatz zur Erfassung von Dopamin Schwankungen durch das Zigarettenrauchen induziert. Themen rauchen in der PET-Scanner. Dynamische PET-Bilder sind Voxel-für-Voxel in der Zeit modelliert von LP-ntPET, die eine zeitlich veränderliche Dopamin Begriff umfasst. Die Ergebnisse sind 'Filme' von Dopamin im Striatum Schwankungen während des Rauchens.

Erstellen dynamischer Bilder Kurzlebige Dopamin Schwankungen mit lp-ntPET: Dopamin Filme der Cigarette Smoking

Die Konstruktion und Montage von Mikroantriebe für in vivo elektrophysiologischen Aufnahmen von Gehirn Signale von der Maus beschrieben. Durch das Anbringen Mikroelektroden Bundles robust fahrbare Träger erlauben diese Techniken für die langfristige und stabile neuronale Aufnahmen. Das leichte Design ermöglicht uneingeschränkte Verhaltensleistung durch das Tier folgende Laufwerk Implantation.

Bau Microdrive Arrays für chronische Neural Recordings in Awake benimmt Mäuse

Erfahren Sie, wie schnelle Dopamin-Dynamiken bei wachen Ratten mit Fast-Scan-Cyclovoltammetrie gemessen werden. Diese Methode erfasst subsekundäre Dopamin-Freisetzung als Reaktion auf intraorale Geschmacksreize im Nucleus accumbens.

Prüfung von Rapid Dopamine Dynamics mit Fast Scan Cyclovoltammetrie Während Intraorale Geschmacksträger in Verwaltung Awake Rats (Video) | JoVE Journal

Prüfung von Rapid Dopamine Dynamics mit Fast Scan Cyclovoltammetrie Während Intraorale Geschmacksträger in Verwaltung Awake Rats

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