Name: Modellierung des Alkoholkonsums bei Nagetieren unter Verwendung von Zwei-Flaschen-Choice-Käfigtrinken zu Hause und Mikrostrukturanalyse (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-11-08T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 45 s
Description: Erfahren Sie die Zwei-Flaschen-Choice-Methode zur Modellierung von Alkoholkonsum bei Ratten mit einem kostengünstigen Lickometer-System. Dieses Protokoll ermöglicht die Mikrostrukturanalyse von Trinkverhalten mit hoher zeitlicher Auflösung.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Die Autoren danken Joseph Pitock und Katie Przybysz, PhD für die technische Unterstützung während der Entwicklung von LIQ HDR. Wir danken auch Nicholas Petersen und Marie Doyle, PhD für viele hilfreiche Gespräche während der Entwicklung von LIQ HDR. Diese Arbeit wurde unterstützt durch das National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism an den National Institutes of Health (P50 AA022538 und R01 AA029130 zur EJG).

Intermittent-Access Two-Bottle Choice Drinking with Lick Detection in Rats

<ol><li>GBD 2016 Alcohol Collaborators. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alcohol+use+and+burden+for+195+countries+and+territories%2C+1990-2016%3A+a+systematic+analysis+for+the+Global+Burden+of+Disease+Study+2016%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Alcohol use and burden for 195 countries and territories, 1990-2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016.</a> Lancet. 392 (10152), 1015-1035 (2018).</li>
<li>Fillmore, K. M., Stockwell, T., Chikritzhs, T., Bostrom, A., Kerr, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Moderate+alcohol+use+and+reduced+mortality+risk%3A+systematic+error+in+prospective+studies+and+new+hypotheses%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+Epidemiol%22%5BJournal%5D)">Moderate alcohol use and reduced mortality risk: systematic error in prospective studies and new hypotheses.</a> Annals Epidemiol. 17 (5 Suppl), S16-S23 (2007).</li>
<li>GBD 2020 Alcohol Collaborators. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Population-level+risks+of+alcohol+consumption+by+amount%2C+geography%2C+age%2C+sex%2C+and+year%3A+a+systematic+analysis+for+the+Global+Burden+of+Disease+Study+2020%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Population-level risks of alcohol consumption by amount, geography, age, sex, and year: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2020.</a> Lancet. 400 (10347), 185-235 (2020).</li>
<li>Esser, M. B., Sherk, A., Liu, Y., Naimi, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deaths+from+excessive+alcohol+use+-+United+States%2C+2016-2021%5BTitle%5D)+AND+%22Morbidity+Mortality+Weekly+Rep%22%5BJournal%5D)">Deaths from excessive alcohol use - United States, 2016-2021.</a> Morbidity Mortality Weekly Rep. 73, 154-161 (2024).</li>
<li>Melendez, R. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intermittent+%28every-other-day%29+drinking+induces+rapid+escalation+of+ethanol+intake+and+preference+in+adolescent+and+adult+C57BL%2F6J+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Intermittent (every-other-day) drinking induces rapid escalation of ethanol intake and preference in adolescent and adult C57BL/6J mice.</a> Alcohol Clin Exp Res. 35 (4), 652-658 (2011).</li>
<li>Wise, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Voluntary+ethanol+intake+in+rats+following+exposure+to+ethanol+on+various+schedules%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacologia%22%5BJournal%5D)">Voluntary ethanol intake in rats following exposure to ethanol on various schedules.</a> Psychopharmacologia. 29 (3), 203-210 (1973).</li>
<li>Simms, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intermittent+access+to+20%25+ethanol+induces+high+ethanol+consumption+in+Long-Evans+and+Wistar+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Intermittent access to 20% ethanol induces high ethanol consumption in Long-Evans and Wistar rats.</a> Alcohol Clin Exp Res. 32 (10), 1816-1823 (2008).</li>
<li>Carnicella, S., Ron, D., Barak, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intermittent+ethanol+access+schedule+in+rats+as+a+preclinical+model+of+alcohol+abuse%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol%22%5BJournal%5D)">Intermittent ethanol access schedule in rats as a preclinical model of alcohol abuse.</a> Alcohol. 48 (3), 243-252 (2014).</li>
<li>Loi, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increase+in+alcohol+intake%2C+reduced+flexibility+of+alcohol+drinking%2C+and+evidence+of+signs+of+alcohol+intoxication+in+Sardinian+alcohol-preferring+rats+exposed+to+intermittent+access+to+20%25+alcohol%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Increase in alcohol intake, reduced flexibility of alcohol drinking, and evidence of signs of alcohol intoxication in Sardinian alcohol-preferring rats exposed to intermittent access to 20% alcohol.</a> Alcohol Clin Exp Res. 34 (12), 2147-2154 (2010).</li>
<li>Rhodes, J. S., Best, K., Belknap, J. K., Finn, D. A., Crabbe, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+a+simple+model+of+ethanol+drinking+to+intoxication+in+C57BL%2F6J+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Behavior%22%5BJournal%5D)">Evaluation of a simple model of ethanol drinking to intoxication in C57BL/6J mice.</a> Physiol Behavior. 84 (1), 53-63 (2005).</li>
<li>Thiele, T. E., Navarro, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%26%2334%3BDrinking+in+the+dark%26%2334%3B+%28DID%29+procedures%3A+a+model+of+binge-like+ethanol+drinking+in+non-dependent+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol%22%5BJournal%5D)">&#34;Drinking in the dark&#34; (DID) procedures: a model of binge-like ethanol drinking in non-dependent mice.</a> Alcohol. 48 (3), 235-241 (2014).</li>
<li>Rimondini, R., Sommer, W., Heilig, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+temporal+threshold+for+induction+of+persistent+alcohol+preference%3A+behavioral+evidence+in+a+rat+model+of+intermittent+intoxication%5BTitle%5D)+AND+%22J+Studies+Alcohol%22%5BJournal%5D)">A temporal threshold for induction of persistent alcohol preference: behavioral evidence in a rat model of intermittent intoxication.</a> J Studies Alcohol. 64 (4), 445-449 (2003).</li>
<li>Sommer, W. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Upregulation+of+voluntary+alcohol+intake%2C+behavioral+sensitivity+to+stress%2C+and+amygdala+crhr1+expression+following+a+history+of+dependence%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Upregulation of voluntary alcohol intake, behavioral sensitivity to stress, and amygdala crhr1 expression following a history of dependence.</a> Biol Psychiatry. 63 (2), 139-145 (2008).</li>
<li>Nentwig, T. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+lateral+habenula+is+not+required+for+ethanol+dependence-induced+escalation+of+drinking%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacol%22%5BJournal%5D)">The lateral habenula is not required for ethanol dependence-induced escalation of drinking.</a> Neuropsychopharmacol. 47 (12), 2123-2131 (2022).</li>
<li>Becker, H. C., Lopez, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+ethanol+drinking+after+repeated+chronic+ethanol+exposure+and+withdrawal+experience+in+C57BL%2F6+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Increased ethanol drinking after repeated chronic ethanol exposure and withdrawal experience in C57BL/6 mice.</a> Alcohol Clin Exp Res. 28 (12), 1829-1838 (2004).</li>
<li>Lopez, M. F., Becker, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+pattern+and+number+of+chronic+ethanol+exposures+on+subsequent+voluntary+ethanol+intake+in+C57BL%2F6J+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Effect of pattern and number of chronic ethanol exposures on subsequent voluntary ethanol intake in C57BL/6J mice.</a> Psychopharmacology. 181 (4), 688-696 (2005).</li>
<li>Griffin, W. C., Lopez, M. F., Becker, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intensity+and+duration+of+chronic+ethanol+exposure+is+critical+for+subsequent+escalation+of+voluntary+ethanol+drinking+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Intensity and duration of chronic ethanol exposure is critical for subsequent escalation of voluntary ethanol drinking in mice.</a> Alcohol Clin Exp Res. 33 (11), 1893-1900 (2009).</li>
<li>Hwa, L. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Persistent+escalation+of+alcohol+drinking+in+C57BL%2F6J+mice+with+intermittent+access+to+20%25+ethanol%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Persistent escalation of alcohol drinking in C57BL/6J mice with intermittent access to 20% ethanol.</a> Alcohol Clin Exp Res. 35 (11), 1938-1947 (2011).</li>
<li>Vierkant, V., Xie, X., Wang, X., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+models+of+alcohol+use+disorder+and+their+application+for+pathophysiological+investigations%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Prot%22%5BJournal%5D)">Experimental models of alcohol use disorder and their application for pathophysiological investigations.</a> Curr Prot. 3 (6), e831(2023).</li>
<li>Greenfield, T. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Risks+of+alcohol+use+disorders+related+to+drinking+patterns+in+the+U.S.+general+population%5BTitle%5D)+AND+%22J+Studies+Alcohol+Drugs%22%5BJournal%5D)">Risks of alcohol use disorders related to drinking patterns in the U.S. general population.</a> J Studies Alcohol Drugs. 75 (2), 319-327 (2014).</li>
<li>Rehm, J., Greenfield, T. K., Rogers, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Average+volume+of+alcohol+consumption%2C+patterns+of+drinking%2C+and+all-cause+mortality%3A+results+from+the+US+National+Alcohol+Survey%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Epidemiol%22%5BJournal%5D)">Average volume of alcohol consumption, patterns of drinking, and all-cause mortality: results from the US National Alcohol Survey.</a> Am J Epidemiol. 153 (1), 64-71 (2001).</li>
<li>Grant, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drinking+typography+established+by+scheduled+induction+predicts+chronic+heavy+drinking+in+a+monkey+model+of+ethanol+self-administration%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Drinking typography established by scheduled induction predicts chronic heavy drinking in a monkey model of ethanol self-administration.</a> Alcohol Clin Exp Res. 32 (10), 1824-1838 (2008).</li>
<li>Nathan, P. E., O'Brien, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+experimental+analysis+of+the+behavior+of+alcoholics+and+nonalcoholics+during+prolonged+experimental+drinking%3A+A+necessary+precursor+of+behavior+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Ther%22%5BJournal%5D)">An experimental analysis of the behavior of alcoholics and nonalcoholics during prolonged experimental drinking: A necessary precursor of behavior therapy.</a> Behav Ther. 2 (4), 455-476 (1971).</li>
<li>Godynyuk, E., Bluitt, M. N., Tooley, J. R., Kravitz, A. V., Creed, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+open-source%2C+automated+home-cage+sipper+device+for+monitoring+liquid+ingestive+behavior+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22eNeuro%22%5BJournal%5D)">An open-source, automated home-cage sipper device for monitoring liquid ingestive behavior in rodents.</a> eNeuro. 6 (5), (2019).</li>
<li>Frie, J. A., Khokhar, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+open+source+automated+two-bottle+choice+test+apparatus+for+rats%5BTitle%5D)+AND+%22HardwareX%22%5BJournal%5D)">An open source automated two-bottle choice test apparatus for rats.</a> HardwareX. 5, e00061(2019).</li>
<li>Melo, M. C., Alves, P. E., Cecyn, M. N., Eduardo, P. M. C., Abrahao, K. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+eight+wireless+automated+cages+system+with+two+lick-o-meters+each+for+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22eNeuro%22%5BJournal%5D)">Development of eight wireless automated cages system with two lick-o-meters each for rodents.</a> eNeuro. 9 (4), (2022).</li>
<li>Wong, K., et al. Socially integrated polysubstance (SIP) system: An open-source solution for continuous monitoring of polysubstance fluid intake in group housed mice. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWong%2C+K+%22Addiction+Neurosci%22">Addiction Neurosci</a>. , (2023).</li>
<li>Frie, J. A., Khokhar, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FARESHARE%3A+An+open-source+apparatus+for+assessing+drinking+microstructure+in+socially+housed+rats%5BTitle%5D)+AND+%22NPP-Digit+Psychiatry+Neurosci%22%5BJournal%5D)">FARESHARE: An open-source apparatus for assessing drinking microstructure in socially housed rats.</a> NPP-Digit Psychiatry Neurosci. 2 (1), 1-7 (2024).</li>
<li>Zhao, Z., et al. INGEsT: An open-source behavioral setup for studying self-motivated ingestive behavior and learned operant behavior. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aZhao%2C+Z+%22bioRxiv%22">bioRxiv</a>. , (2024).</li>
<li>Petersen, N., Adank, D. N., Raghavan, R., Winder, D. G., Doyle, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((LIQ+HD+%28Lick+Instance+Quantifier+Home+Cage+Device%29%3A+An+open-source+tool+for+recording+undisturbed+two-bottle+drinking+behavior+in+a+home+cage+environment%5BTitle%5D)+AND+%22eNeuro%22%5BJournal%5D)">LIQ HD (Lick Instance Quantifier Home Cage Device): An open-source tool for recording undisturbed two-bottle drinking behavior in a home cage environment.</a> eNeuro. 10 (4), (2023).</li>
<li>Trujillo, J. L., Roberts, A. J., Gorman, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circadian+timing+of+ethanol+exposure+exerts+enduring+effects+on+subsequent+ad+libitum+consumption+in+C57+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Circadian timing of ethanol exposure exerts enduring effects on subsequent ad libitum consumption in C57 mice.</a> Alcohol Clin Exp Res. 33 (7), 1286-1293 (2009).</li>
<li>Nentwig, T. B., Margaret Starr, E., Judson Chandler, L., Glover, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Absence+of+compulsive+drinking+phenotype+in+adult+male+rats+exposed+to+ethanol+in+a+binge-like+pattern+during+adolescence%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol%22%5BJournal%5D)">Absence of compulsive drinking phenotype in adult male rats exposed to ethanol in a binge-like pattern during adolescence.</a> Alcohol. 79, 93-103 (2019).</li>
<li>Patwell, R., Yang, H., Pandey, S. C., Glover, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+operant+ethanol+self-administration+paradigm+that+discriminates+between+appetitive+and+consummatory+behaviors+reveals+distinct+behavioral+phenotypes+in+commonly+used+rat+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropharmacology%22%5BJournal%5D)">An operant ethanol self-administration paradigm that discriminates between appetitive and consummatory behaviors reveals distinct behavioral phenotypes in commonly used rat strains.</a> Neuropharmacology. 201, 108836(2021).</li>
<li>Bito-Onon, J. J., Simms, J. A., Chatterjee, S., Holgate, J., Bartlett, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Varenicline%2C+a+partial+agonist+at+neuronal+nicotinic+acetylcholine+receptors%2C+reduces+nicotine-induced+increases+in+20%25+ethanol+operant+self-administration+in+Sprague-Dawley+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Addict+Biol%22%5BJournal%5D)">Varenicline, a partial agonist at neuronal nicotinic acetylcholine receptors, reduces nicotine-induced increases in 20% ethanol operant self-administration in Sprague-Dawley rats.</a> Addict Biol. 16 (3), 440-449 (2011).</li>
<li>Mill, D. J., Bito-Onon, J. J., Simms, J. A., Li, R., Bartlett, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fischer+rats+consume+20%25+ethanol+in+a+long-term+intermittent-access+two-bottle-choice+paradigm%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Fischer rats consume 20% ethanol in a long-term intermittent-access two-bottle-choice paradigm.</a> PloS One. 8 (11), e79824(2013).</li>
<li>Carnicella, S., Amamoto, R., Ron, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excessive+alcohol+consumption+is+blocked+by+glial+cell+line-derived+neurotrophic+factor%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol%22%5BJournal%5D)">Excessive alcohol consumption is blocked by glial cell line-derived neurotrophic factor.</a> Alcohol. 43 (1), 35-43 (2009).</li>
<li>Moore, C. F., Lynch, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alcohol+preferring+%28P%29+rats+as+a+model+for+examining+sex+differences+in+alcohol+use+disorder+and+its+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacol+Biochem+Behav%22%5BJournal%5D)">Alcohol preferring (P) rats as a model for examining sex differences in alcohol use disorder and its treatment.</a> Pharmacol Biochem Behav. 132, 1-9 (2015).</li>
<li>Pitock, J. R., et al. Presence of distinct operant phenotypes and transient withdrawal-induced escalation of operant ethanol intake in female rats. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPitock%2C+JR+%22bioRxiv%22">bioRxiv</a>. , (2024).</li>
<li>Carnicella, S., Yowell, Q. V., Ron, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+operant+oral+ethanol+self-administration%3A+a+dose-response+curve+study+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Regulation of operant oral ethanol self-administration: a dose-response curve study in rats.</a> Alcohol Clin Exp Res. 35 (1), 116-125 (2011).</li>
<li>De Oliveira Sergio, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sex-+and+estrous-related+response+patterns+for+alcohol+depend+critically+on+the+level+of+compulsion-like+challenge%5BTitle%5D)+AND+%22Prog+Neuro-Psychopharmacol+Biol+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Sex- and estrous-related response patterns for alcohol depend critically on the level of compulsion-like challenge.</a> Prog Neuro-Psychopharmacol Biol Psychiatry. 133, 111008(2024).</li>
<li>Foo, J. C., Skorodumov, I., Spanagel, R., Meinhardt, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sex-+and+age-specific+effects+on+the+development+of+addiction+and+compulsive-like+drinking+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Sex+Diff%22%5BJournal%5D)">Sex- and age-specific effects on the development of addiction and compulsive-like drinking in rats.</a> Biol Sex Diff. 14 (1), 44(2023).</li>
<li>Moolten, M., Kornetsky, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oral+self-administration+of+ethanol+and+not+experimenter-administered+ethanol+facilitates+rewarding+electrical+brain+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol%22%5BJournal%5D)">Oral self-administration of ethanol and not experimenter-administered ethanol facilitates rewarding electrical brain stimulation.</a> Alcohol. 7 (3), 221-225 (1990).</li>
</ol>

Alle Autoren erklären, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Das aktuelle Protokoll enthält eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für die Erfassung von Ethanoltrinkdaten unter Verwendung eines Verfahrens mit intermittierendem Zugriff auf zwei Flaschen nach Wahl für zu Hause. Diese Methode kann relativ einfach und mit geringen bis gar keinen Kosten oder dem Bedarf an speziellen Forschungsgeräten implementiert werden. Mit den hier bereitgestellten Verfahren zur Konstruktion und Implementierung von LIQ HDR - einem Leckerkennungssystem für den Einsatz bei Ratten - können Forscher zusätzlich zu den Standardmaßen der Aufnahme und Präferenz hochauflösende Daten zur Mikrostruktur von Trinken erfassen.
Der im aktuellen Protokoll beschriebene intermittierende Zugangsplan ist ein weit verbreitetes Verfahren, das zum großen Teil deshalb verwendet wird, weil es bekanntermaßen eine höhere Ethanolaufnahme hervorruft als viele alternative Zeitpläne für den Ethanolzugang. In der Tat haben frühere Untersuchungen gezeigt, dass Ratten mit intermittierendem Zugang eine höhere durchschnittliche tägliche Ethanolaufnahme haben als Ratten mit kontinuierlichem 24-Stunden-Zugang 6,7. Nichtsdestotrotz können je nach Forschungsfrage oder anderen experimentellen Designparametern unterschiedliche Zeitpläne für den Zugang zu Ethanol wünschenswert sein. Forscher können das aktuelle Protokoll sehr einfach an unterschiedliche Zeitpläne anpassen (z. B. kontinuierlicher Zugang, Trinken im Dunkeln usw.), indem sie einfach die Zeit und die Tage des Ein- und Ausschaltens der Flasche ändern.
Obwohl das Trinken mit zwei Flaschen ein relativ einfach zu implementierendes Paradigma ist, können Probleme auftreten, die die Datenerfassung beeinträchtigen können. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Experimentatoren die Daten täglich überprüfen, um potenzielle Probleme schnell zu erkennen. Insbesondere sollten Forscher genau auf sehr große oder sehr kleine Veränderungen des Flaschengewichts achten, die auf einen undichten bzw. verstopften Schluck hinweisen können. Das frühzeitige Erkennen von Anzeichen dieser Probleme kann verhindern, dass alle Daten eines bestimmten Probanden von der Analyse ausgeschlossen werden. Wenn Forscher über einen Zeitraum von 24 Stunden drastische Veränderungen (oder das Fehlen einer Veränderung) des Flaschengewichts feststellen, kann ein einfacher Wechsel zu einer neuen Flasche helfen, zu bestätigen, ob eine bestimmte Flasche aus dem Verkehr gezogen werden sollte. Aus diesen Gründen ist es ratsam, zusätzliche Flaschen und Trinkflaschen zur Hand zu haben. Es sollte jedoch beachtet werden, dass einige Ratten von Natur aus einen sehr geringen Ethanolkonsum aufweisen, z. B. 35. Dies gilt insbesondere für Ratten bestimmter Stämme, siehe8 für eine Übersicht. Daher sollten Forscher nicht beunruhigt sein, wenn eine kleine Population von Tieren in einem bestimmten Versuch einen geringen oder keinen Ethanolverbrauch aufweist. Ebenso neigen einige Tiere dazu, mit dem Schlucker/der Flasche auf eine Weise zu spielen, die das Verschütten fördern kann. Obwohl selten, können wiederholte Fälle von starken Veränderungen des Flaschengewichts, die nicht mit dem Verzehr in Verbindung stehen, dazu führen, dass ein bestimmtes Tier aus dem Versuch entfernt wird.
Unser detailliertes Schritt-für-Schritt-Protokoll zeigt die einfache Implementierung und Anwendung des LIQ HDR-Systems für Ratten. Forscher ohne Vorkenntnisse oder Fähigkeiten in der Elektronik und Programmierung von Mikrocontrollern können dieses System ohne weiteres und mit geringen oder gar keinen Modifikationen an ihre experimentellen Anforderungen anpassen. Unsere repräsentativen Daten zeigen die erfolgreiche Anwendung für Studien zum Trinken von Ratten in Heimkäfigen und ihre leistungsstarke Fähigkeit, zahlreiche Messungen der Mikrostruktur des Trinkens mit hoher zeitlicher Auflösung zu erfassen. LIQ HDR enthält mehrere Designänderungen im Vergleich zu seinem Vorgänger30. Dies geschah nicht nur als Notwendigkeit für eine erfolgreiche Anpassung an den Einsatz bei Ratten, sondern auch zur Verbesserung der Funktionalität und der Benutzererfahrung. Komponenten im Käfig, einschließlich des 3D-gedruckten Flaschenhalters, des Sipperblockers und der elektronischen Komponenten, wurden zum Schutz vor Kauen an die Käfigoberseite verlegt, was zu häufigen und erheblichen Datenverlusten und Hardware-Umschlag führen kann. Das Hinzufügen einer lasergeschnittenen Acrylplatte trägt zusätzlich dazu bei, die Zerstörung dieser empfindlichen Komponenten zu verhindern. Abgesehen von der Acrylplatte, die aus dem gleichen Material wie ein Standard-Schuhkarton-Rattenkäfig besteht, sind alle anderen LIQ HDR-Komponenten für das Tier aus dem Inneren des Käfigs nicht oder nur für einen kurzen Moment während des Flaschenwechsels zugänglich. Diese Konstruktion begrenzt das Potenzial für die Zerstörung von Gerätekomponenten und das Risiko für das Tier durch Verschlucken von Non-Food-Artikeln. Im Gegensatz zu den relativ arbeitsintensiven Sonderanfertigungen, die im LIQ HD-Design verwendet werden, ist der 3D-gedruckte Flaschenhalter von LIQ HDR so konzipiert, dass er mit handelsüblichen Nagetier-Trinkflaschen kompatibel ist. Die Flaschen werden auf dem Käfigdeckel installiert und sind für Ratten auf die gleiche Weise zugänglich, wie Trinkflaschen bei der Standardpflege und -haltung verwendet werden. Das Hinzufügen von Sipper-Blockern ist eine einfache, aber effektive Lösung, die die Systemzuverlässigkeit verbessert und wertvolle Datenverluste verhindert, die ohne den Blocker durch Trinken entstehen können, das vor dem Start der Datenerfassung auf der Arduino-Schnittstelle auftritt, oder durch fehlerhafte Leckmessungen, die auftreten, wenn Ratten während der täglichen Kalibrierung mit den Sippern interagieren. Während die wesentlich größeren Rattenkäfige eine Vergrößerung des ursprünglichen Hardware-Designs erfordern, kann sich die Verwendung deutlich längerer Kabel aufgrund von Interferenzen negativ auf die Empfindlichkeit und Genauigkeit der kapazitiven Sensorik sowie auf die Integrität derI2C-Kommunikationzwischen den Daisy-Chain-Sensorplatinen und der Arduino-Schnittstelle auswirken. Wir umgehen dieses Problem mit der Einführung des differentiellenI2C-Kommunikationssystems, um eine nahezu verlustfreie Signalübertragung über Ethernet-Kabel mit extrem großer Reichweite zu erreichen. Die für die Käfigkomponenten verwendeten Materialien ermöglichen eine einfache Reinigung und Desinfektion zwischen den Einsätzen. Das Lickometer kann mit 70%iger EtOH-Lösung kastriert und abgewischt werden, wobei darauf geachtet werden muss, dass die elektrischen Komponenten, wie z. B. das leitende Kupferband, intakt bleiben. Nicht-elektrische Geräte, die in direktem Kontakt mit dem Tier stehen, wie z. B. der Sipper-Blocker und die Acrylplatte, können gründlich mit warmem Seifenwasser gewaschen werden.
Die Zuverlässigkeit und Effektivität eines jeden Lecksuchsystems erfordert eine ordnungsgemäße Konstruktion und Installation sowie umfangreiche Tests, eine sorgfältige Fehlerüberwachung und eine effektive Fehlerbehebung. Alle DIY-Komponenten müssen mit Geschick und Sorgfalt hergestellt und montiert werden. Dies ist besonders wichtig für Schritte mit Löten, die für Anfänger Übung erfordern können. Unabhängig davon ist eine umfangreiche Prüfung aller Lickometer erforderlich, bevor sie in tatsächlichen Versuchen eingesetzt werden können. Wenn das System modifiziert werden muss, um es an individuelle experimentelle Anforderungen anzupassen, müssen die Sensoreinstellungen (z. B. Berührungs- und Freigabeschwellen) möglicherweise weiter feinabgestimmt werden, um eine genaue Leckerkennung zu gewährleisten. Für Erstanwender empfehlen wir, das System in einer kurzen Pilotstudie mit einer sehr schmackhaften Lösung zu testen, die ein hohes Maß an Alkoholkonsum erzeugt. Die Leckerkennung kann in Echtzeit überprüft werden, indem die Sensorplatine visuell überprüft wird, da die LED blinkt, wenn ein Lecken registriert wird. Starke, signifikante und konsistente Korrelationen zwischen der Anzahl der Lecken und der Änderung des Flaschengewichts sollten als Maßstab für die richtige Einrichtung von Hardware und Software verwendet werden. Auch nachdem die Einrichtung abgeschlossen ist, empfehlen wir, die Aufzeichnung für ein bestimmtes Experiment an einem Tag zu starten, an dem Ratten zwei Flaschen mit Wasser erhalten, um Probleme mit der Ausrüstung zu beheben, die zu Beginn eines Experiments offensichtlich auftreten können. Es kann auch von Vorteil sein, die Funktion des Lickometers am Wassertag zu testen, der mit dem Käfigwechsel verbunden ist, da dies erfordert, dass die Lickometer abgeschaltet und wieder mit dem Sensor verbunden werden. Ein zufälliger Ausfall eines einzelnen Lickometers oder Sensors, der zu sehr offensichtlichen Ausreißerdaten führen würde (z. B. keine oder nur wenige Lecks werden trotz einer erheblichen Änderung des Flaschengewichts erkannt), ist ein Hinweis auf fehlerhafte Komponente(n). Wir empfehlen, für jedes Element des Lickometer-Systems im Voraus zusätzliche Komponenten vorzubereiten, um bei Bedarf einen einfachen Austausch zu ermöglichen. Schließlich kann nicht genug betont werden, wie wichtig es ist, sicherzustellen, dass sich Sensorkabel nicht überlappen oder übermäßig biegen. Dies kann zu zufälligen Fällen einer schlechten Lecherkennung führen, was sich in einer unangemessen niedrigen Lechzahl für eine bestimmte Änderung des Flaschengewichts oder extrem langen Lechdauern (fast 60.000 ms für einen 1-Minuten-Bin) von Minuten oder Stunden zeigt. Nichtsdestotrotz sind kleine Datenverluste in Studien unvermeidlich, die Daten für viele Tiere über 24 Stunden über viele Tage hinweg entweder mit dem Standard- oder dem mit Lickometern ausgestatteten Ansatz sammeln. Forscher können fehlerhafte Daten für die seltenen Trinksitzungen ausschließen, bei denen das Flaschengewicht und/oder die Lecksteine eindeutig nicht die Aufnahme widerspiegeln (z. B. Verstopfung des Schlucks, Kalibrierungsfehler usw.). In solchen Fällen kann der während der Datenanalyse fehlende Wert für ein bestimmtes Maß (z. B. Aufnahme (g/kg), Lecken usw.) über den Studienzeitraum für diesen bestimmten Probanden durch den fehlenden Wert ersetzt werden. ANOVA mit gemischten Effekten kann auch als Alternative verwendet werden, um fehlende Datenpunkte auszugleichen.
Einer der Vorteile des Paradigmas des Trinkens mit zwei Flaschen ist der freiwillige Aspekt der Ethanolaufnahme. Dies bietet eine ausgezeichnete Gesichtsvalidität, insbesondere im Lichte der Befunde, die zeigen, dass von Experimentatoren verabreichter Alkohol signifikant unterschiedliche Auswirkungen auf die Gehirnfunktion und das Verhalten haben kann als freiwillig selbst verabreichter Alkohol42. Darüber hinaus ermöglicht die Freiwilligkeit des Paradigmas den Forschern, individuelle Unterschiede in der Aufnahme zu erfassen, ähnlich wie die Variabilität der Alkoholpräferenz und der Trinkmuster, die beim Menschen beobachtet wird. Diese individuellen Unterschiede können den Forschern eine gute Gelegenheit bieten, den Konsum (Konsum und/oder Muster) mit dem Ausmaß der beobachteten pathologischen Effekte zu korrelieren.
Nichtsdestotrotz sollten einige Einschränkungen des Paradigmas des Trinkens von Zwei-Flaschen-Heimkäfigen berücksichtigt werden. Obwohl beispielsweise die individuelle Variabilität der Ethanolaufnahme für einige Versuche vorteilhaft sein kann, kann sie in anderen Experimenten, bei denen ein gleichbleibendes Maß an Intoxikation oder Ethanolexposition wünschenswert sein kann, ein Nachteil sein. Dies gilt insbesondere für Experimente, die die Folgen der Abhängigkeit und des Entzugs von chronischer Ethanolexposition untersuchen. Wichtig ist, dass das Trinken von zwei Flaschen nicht als Abhängigkeitsmodell charakterisiert wird - auch nicht bei Ratten, die über längere Zeiträume Zugang zu Ethanol haben. In Ermangelung von begleitenden Entzugssymptomen sollten Forscher daher vorsichtig sein, wenn sie die Folgen eines längeren Ethanolkonsums als Auswirkungen von Abhängigkeit und/oder Entzug interpretieren. In der Tat ist es möglich, wenn auch nicht plausibel, dass Ratten, die während des Zwei-Flaschen-Auswahlverfahrens relativ große Mengen Ethanol trinken, Entzugserscheinungen zeigen, dass Ratten, die in einem gegebenen Zeitraum von 24 Stunden geringere Gesamtmengen trinken, keine ähnlichen Anzeichen von Abhängigkeit zeigen. Auch das Trinkverhalten kann bei dieser Überlegung eine wichtige Rolle spielen, da zwei Tiere, die über einen Zeitraum von 24 Stunden die gleiche Menge trinken, je nach Muster ihrer Ethanolaufnahme sehr unterschiedliche Vergiftungsgrade (d. h. BEC) erfahren können22. Dies unterstreicht den Nutzen von LIQ HDR bei der Auswahl von zwei Flaschen, da es Ratten, die eine bestimmte Dosis Ethanol schnell konsumieren (d. h. Schlucken), im Vergleich zu solchen, die die gleiche Dosis viel langsamer konsumieren (d. h. Schluck), leicht identifizieren kann. Obwohl dies für Studien, die die Auswirkungen einer kontrollierten Dosis Ethanol untersuchen, möglicherweise unerwünscht ist, hat die Erkennung von Veränderungen des Trinkverhaltens (z. B. reduzierte Essattacken) nach einer bestimmten experimentellen Intervention angesichts des Ansatzes zur Schadensminimierung, der in der Klinik zunehmend verfolgt wird, einen signifikanten translationalen Wert. Schließlich ist kein Aufwand erforderlich, um für Tiere Zugang zu Ethanol in Käfighaltungsparadigmen zu erhalten, einschließlich des hier beschriebenen. Daher beschränkt sich der Nutzen dieses Paradigmas auf die alleinige Analyse des Alkoholkonsums, während operante Methoden in Fällen bevorzugt werden, in denen Forscher daran interessiert sind, die Alkoholsucht zu untersuchen - ein wichtiges Merkmal der AUD.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das hier beschriebene Protokoll den Forschern alle Informationen und Ressourcen zur Verfügung stellt, die zur Messung der Ethanolaufnahme bei Ratten in Heimkäfigen erforderlich sind. Wir stellen Optionen für relativ niedrig- und hochaufgelöste Ansätze vor, die den Forschern die Flexibilität geben, die Methode zu wählen, die für ihre Forschungsbedürfnisse am besten geeignet ist.

Obwohl mäßiger Alkoholkonsum in der Vergangenheit mit mäßigen gesundheitlichen Vorteilen in Verbindung gebracht wurde, haben neuere groß angelegte umfassende Studien gezeigt, dass keine Menge Alkoholkonsum sicher ist1,2. Tatsächlich ist Alkoholkonsum weltweit der siebthäufigste Risikofaktor für Tod und Behinderung1, wobei Personen, die auch nur kleine Mengen Alkohol trinken, ein erhöhtes Risiko für Krebs, Infektionskrankheiten und Verletzungen haben1,3. In den Vereinigten Staaten sind die Todesfälle durch Alkoholkonsum zwischen 2016 und 2021 um fast 30 % gestiegen4. Wichtig ist, dass das Risiko von Tod und Invalidität mit zunehmendem Verbrauch monoton zunimmt1.
Obwohl Studien am Menschen wertvolle Einblicke in die Neurobiologie von Alkoholkonsum und -missbrauch geliefert haben, ist die experimentelle Kontrolle durch Tiermodelle entscheidend für ein tiefgreifendes Verständnis der Mechanismen, die dem Trinkverhalten und dem Risiko für starken Alkoholkonsum zugrunde liegen. Diese Modelle sind auch wertvolle Instrumente für die Entwicklung von Behandlungen, die darauf abzielen, den unkontrollierten Konsum zu reduzieren. Das Trinken von Zwei-Flaschen-Käfigen zu Hause ist eines der am weitesten verbreiteten präklinischen Paradigmen zur Untersuchung des Alkoholkonsums bei Nagetieren. Dies ist zum großen Teil auf die einfache Implementierung zurückzuführen, da es die Messung des gesamten freiwilligen Alkoholkonsums und der Präferenz ermöglicht, ohne dass spezielle Forschungsgeräte oder komplexe Analysen erforderlich sind. Mit diesem Ansatz können Forscher Messungen in den gewünschten Intervallen (z. B. Stunden, Tage, Wochen) durchführen, indem sie die Veränderung des Flaschengewichts vom Anfang bis zum Ende einer Trinksitzung berechnen. Variationen dieser grundlegenden Methode wurden von vielen in der Branche verwendet, um einen niedrigen bis mäßigen bis übermäßigen Alkoholkonsum sowohl über kurze als auch über lange Zeiträume zu erleichtern. Zum Beispiel wurden kontinuierliche und intermittierende Zwei-Flaschen-Auswahlverfahren verwendet, um sowohl bei mäusen5 als auch bei rats<sup class="xref">6,7,8 einen niedrigen bzw. moderaten Alkoholkonsum zu ermöglichen. Die gleichen Paradigmen können einen hohen Konsum bei alkoholbevorzugten Stämmen fördern7,9. Alternativ hat sich gezeigt, dass eine Anpassung dieser Methode, die den Zugang zu Alkohol auf 2-4 Stunden täglich begrenzt, beginnend etwa 3 Stunden nach Beginn des Dunkelzyklus, bei Mäusen zu Rauschtrinken führt (d. h. Trinken im Dunkeln)10,11. Zusätzliche Variationen dieser Methoden wurden in Verbindung mit Methoden verwendet, die die Alkoholabhängigkeit erleichtern (d. h. chronische intermittierende Exposition gegenüber Ethanoldampf), um die Eskalation des freiwilligen Alkoholkonsums während des Entzugs zu untersuchen12,13,14,15,16,17,18,19.
Obwohl in der Praxis weit verbreitet, ist der Standardansatz zur Messung des Alkoholkonsums durch Änderung des Flaschengewichts in seiner Auflösung auf den Gesamtverbrauch pro Trinksitzung beschränkt. Folglich ist dieser Ansatz nicht in der Lage, Trinkmuster zu erfassen, von denen bekannt ist, dass sie sich sowohl auf das Risiko als auch auf den Schweregrad der Alkoholkonsumstörung (AUD) auswirken20,21,22. In der Tat kann der durchschnittliche Konsum einer Person im Laufe der Zeit eine Folge mehrerer starker Trinkepisoden oder vieler Trinkepisoden sein, die jeweils mit einem relativ geringen Konsum verbunden sind, und diese Nuancen bleiben unentdeckt, wenn der Konsum als Gesamtaufnahme pro Trinksitzung gemessen wird. Wichtig ist, dass signifikant mehr Trinkepisoden im Zusammenhang mit großen Trinkattacken (d.h. Schlucken) bei Individuen mit AUD im Vergleich zu gesunden Kontrollen beobachtet werden23 und Daten an nichtmenschlichen Primaten deuten darauf hin, dass Individuen, die früh in ihrer Trinkgeschichte ein Alkoholkonsummuster etablieren, das große Trinkanfälle beinhaltet, ein signifikantes Risiko für AUD22 haben. Darüber hinaus erhöhen Trinkepisoden, die große Konsumeinheiten beinhalten, das Risiko für Morbidität und Mortalität unabhängig von der AUD-Diagnose21. Insgesamt haben diese Daten zu einem erhöhten Interesse an der Untersuchung von Trinkmustern zusätzlich zu den Werten der Gesamtaufnahme in präklinischen Modellen geführt und die Entwicklung einer Reihe von Systemen unterschiedlicher Komplexität veranlasst, die in der Lage sind, Trinkdaten auf der Ebene einzelner Lecks zu erfassen.
Zu den ersten gehörte die Entwicklung eines Zwei-Flaschen-Systems mit Fotostrahl-Leckerkennung, das für den Einsatz bei Mäusen entwickelt wurde24. Dieses System wurde anschließend von einer separaten Gruppe für die Verwendung in rats25 angepasst. In den folgenden Jahren wurden Variationen dieses Themas verwendet, um ähnliche Systeme zu entwickeln, die in benutzerdefinierten Nagetierhaltungssystemen enthalten sind26, die die Leckerkennung einzelner sozial untergebrachter Tiere ermöglichen27,28, und die sowohl das Fress- als auch das Trinkverhalten erfassen29. Unter diesen hat LIQ HD (Lick Instance Quantifier Home cage Device)30 große Aufmerksamkeit erregt, weil es ein System für den Einsatz in Mäusen anbietet, das der einfachen Implementierung und Erschwinglichkeit des von Godnyuck et al. entwickelten Systems entspricht24. Dieses System verwendet kapazitive Sensorik, um den Kontakt zwischen der Zunge und der leitfähigen Metall-Sipper-Röhre direkt zu erkennen, im Gegensatz zu indirekten Messungen wie Sipper-Annäherung oder Interaktion, die mit dem Photobeam-Detection-System ermöglicht werden. Die Autoren liefern Daten, die zeigen, dass ihr kapazitives Sensorsystem eine deutlich höhere Präzision und Empfindlichkeit bei der Lecksteindetektion bietet und stärkere Korrelationen zwischen der Leckenzahl und der Änderung des Flaschengewichts als die Photostrahldetektion erzeugt. Die Autoren demonstrieren ferner die Fähigkeit, dieses System in Verbindung mit einem Paradigma für das Trinken von Heimkäfigen mit kontinuierlichem Zugang zu verwenden, um zusätzlich zu den Messungen der täglichen Gesamtaufnahme Messungen der Mikrostruktur des Alkoholkonsums zu erfassen30.
Hier beschreiben wir Verfahren für den Alkoholkonsum in Zwei-Flaschen-Käfigen mit einem Standardansatz sowie Methoden, die eine Leckenerkennung ermöglichen (Abbildung 1). Wir stellen auch Methoden zum Erstellen und Implementieren von LIQ HDR vor - eine Anpassung von LIQ HD30 für den Einsatz bei Ratten, die Hardware-Modifikationen für größere Käfiggrößen und einen neu gestalteten 3D-gedruckten Flaschenhalter umfasst, der mit Standardflaschen von der Stange kompatibel ist. Diese Methoden bieten den Forschern die Flexibilität, je nach ihren experimentellen Ressourcen und Datenerhebungsanforderungen entweder einen Standard- oder einen mit einem Lickometer ausgestatteten Ansatz zu verwenden.
Nachfolgend finden Sie eine Beschreibung der benötigten Materialien und eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Erfassen des Käfigtrinkens zu Hause mit dem intermittierenden Zwei-Flaschen-Auswahlverfahren, angepasst von Simms et al.7. Bei diesem Verfahren erhalten Ratten 24 h Zugang zu zwei Trinkflaschen an 7 Tagen in der Woche. Montags, mittwochs und freitags (MWF) erhalten Ratten eine Flasche mit Wasser (H2O) und eine weitere Flasche mit Ethanol (EtOH). Diese Flaschen werden dienstags, donnerstags und samstags (TRS) entfernt und durch zwei Flaschen Wasser ersetzt. Ratten trinken samstags und sonntags aus den gleichen zwei Flaschen Wasser. Beachten Sie, dass diese Methoden bei Bedarf leicht für alternative Zeitpläne des Ethanolzugriffs (z. B. kontinuierlich, Binge, etc.) angepasst werden können. Für Standard- und mit Lickometern ausgestattete Ansätze werden separate Anweisungen bereitgestellt.

<table><tbody><tr><td>Kommerziell erhältliche Komponenten</td><td></td><td></td><td>Menge</td></tr><tr><td>12-Tasten kapazitiver Touch-Sensor-Breakout (MPR121)</td><td>Adafruit</td><td>1982</td><td>3</td></tr><tr><td>2-polige Kabel passendes Paar (JST XH 2,5 mm Raster)</td><td>Adafruit</td><td>4872</td><td>18</td></tr><tr><td>4-polige Steckbrett-Jumper (Qwiic)</td><td>SparkFun</td><td>PRT-17912</td><td>1</td></tr><tr><td>4-poliges Kabel (100 mm Qwiic)</td><td>SparkFun</td><td>PRT-17259</td><td>1</td></tr><tr><td>4-poliges Kabel (50 mm Qwiic)</td><td>SparkFun</td><td>PRT-17260</td><td>3</td></tr><tr><td>5V-zu-3V Level-Shifter Breakout</td><td>Adafruit</td><td>5637</td><td>1</td></tr><tr><td>Kapazitives Touch-Shield (2,8 Zoll)</td><td>Adafruit</td><td>1947</td><td>1</td></tr><tr><td>Kupfer-Leitband (1/4 Zoll)</td><td>DigiKey</td><td>4393-CFT-1/4-ND</td><td></td></tr><tr><td>1 Daten Protokollierungsschild</td><td>Adafruit</td><td>1141</td><td>1</td></tr><tr><td>Differential I2C Kommunikation Breakout Kit (QwiicBus)</td><td>SparkFun</td><td>KIT-17250</td><td>1</td></tr><tr><td>Isolierband</td><td>DigiKey</td><td>3M156004-ND</td><td>1</td></tr><tr><td>Schrumpfschlauch (3/16Zoll verschiedene Farben)</td><td>Kabelbinder und mehr</td><td>HS357-S10</td><td>6</td></tr><tr><td>Schrumpfschlauch Kit (4Zoll schwarz)</td><td>Jameco</td><td>2095963</td><td>1</td></tr><tr><td>Lithium-Knopfbatterie (3V 12.5mm)</td><td>DigiKey</td><td>1908-CR1220JAUCHSB-ND</td><td>1</td></tr><tr><td>M5 Unterlegscheibe</td><td>Grainger</td><td>54FN66</td><td>1</td></tr><tr><td>M5 Sechskantmutter</td><td>Grainger</td><td>6CA72</td><td>1</td></tr><tr><td>M5 Maschinenschraube (12mm)</td><td>Grainger</td><td>6GU88</td><td>1</td></tr><tr><td>M5 Maschinenschraube (25mm)</td><td>Grainger</td><td> 6GU91</td><td>2</td></tr><tr><td>Stecker/Stecker Überbrückungskabel</td><td>Adafruit</td><td>1957</td><td>1</td></tr><tr><td>Mikrocontroller Board (Arduino Mega 2560 Rev3)</td><td>DigiKey</td><td>1050-1018-ND</td><td>1</td></tr><tr><td>PETG Filament (2.85mm silber)</td><td>MatterHackers</td><td>M-DDH-UZR2</td><td>2</td></tr><tr><td>PLA Filament (2.85mm schwarz)</td><td>MatterHackers</td><td>M-SEW-RUAW</td><td>2</td></tr><tr><td>PLA Filament (2.85mm silber)</td><td>MatterHackers</td><td>M-66P-6CLE</td><td>1</td></tr><tr><td>Netzteil (DC 9V 1A)</td><td>Newegg</td><td>9SIBPPKJYR5991</td><td>1</td></tr><tr><td>SD/microSD Speicherkarte (8GB)</td><td>Adafruit</td><td>1294</td><td>1</td></tr><tr><td>Shield Stacking</td><td>Header Adafruit</td><td>85</td><td>1</td></tr><tr><td>Solid-Core-Kabel (22AWG rot)</td><td>Adafruit</td><td>288</td><td>1</td></tr><tr><td>Litzenkabel (22AWG schwarz)</td><td>Adafruit</td><td>2976</td><td>1</td></tr><tr><td>Litzendraht (22AWG rot)</td><td>Adafruit</td><td>3068</td><td>1</td></tr><tr><td>Twist Cap Sipper-Röhre mit Kugel</td><td>Alternatives Design</td><td>TCCN8.5-ST2.5SB</td><td>38</td></tr><tr><td>Wasserflasche (8oz)</td><td>Alternatives Design</td><td>WB8FS</td><td>38</td></tr><tr><td>Custom 3D-gedruckte Komponenten</td><td></td><td></td><td>Menge</td></tr><tr><td>3D-gedruckter Arduino-Gehäuseboden</td><td>N/A</td><td>ARDUINO_Bottom.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3D-gedruckte Arduino-Gehäuseplatte</td><td>N/A</td><td>ARDUINO_Top.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3D-gedruckter Kabelclip L</td><td>N/A</td><td>CLIP_L.stl</td><td>18</td></tr><tr><td>3D-gedruckte Kabelclip-Mutter</td><td>N/A</td><td>CLIP_Nut.stl</td><td>18</td></tr><tr><td>3D-gedruckter Kabelclip R</td><td>N/A</td><td>CLIP_R.stl</td><td>18</td></tr><tr><td>3D-gedruckter Lickometer-Flaschenhalter</td><td>N/A</td><td>LICKOMETER_Bottle Holder.stl</td><td>19</td></tr><tr><td>3D-gedruckte Lickometer-Kabelbrücke L</td><td>N/A</td><td>LICKOMETER_Cable Protector_L.stl</td><td>6</td></tr><tr><td>3D-gedruckte Lickometer-Kabelbrücke R</td><td>N/A</td><td>LICKOMETER_Cable Protector_R.stl</td><td>12</td></tr><tr><td>3D-gedruckte Lickometer-Buchstaben</td><td>N/A</td><td>LICKOMETER_Letters.stl</td><td>19</td></tr><tr><td>3D-gedruckte Befestigungsschraube</td><td>N/A</td><td>Befestigungsschraube.stl</td><td>4</td></tr><tr><td>3D-gedrucktes Sensorgehäuse A unten</td><td>N/A</td><td>SENSOR_A_Bottom.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3D-gedrucktes Sensorgehäuse A oben</td><td>N/A</td><td>SENSOR_A_Top.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3D-gedrucktes Sensorgehäuse B unten</td><td>N/A</td><td>SENSOR_B_Bottom.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3D-gedrucktes Sensorgehäuse B oben</td><td>N/A</td><td>SENSOR_B_Top.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3D-gedrucktes Sensorgehäuse C unten</td><td>N/A</td><td>SENSOR_C_Bottom.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3D-gedrucktes Sensorgehäuse C top</td><td>N/A</td><td>SENSOR_B_Top.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3D-gedrucktes Sensorgehäuse Buchstaben</td><td>N/A</td><td>SENSOR_Letters.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3D-gedruckter Sipper-Blocker</td><td>N/A</td><td>SIPPER_Blocker.stl</td><td>36</td></tr><tr><td>3D-gedruckter Sipper-Blocker-Sockel</td><td>N/A</td><td>SIPPER_Base.stl</td><td>18</td></tr><tr><td>3D-gedruckter Sipper-Blocker-Getriebe</td><td>N/A</td><td>SIPPER_Gear.stl</td><td>18</td></tr><tr><td>3D-gedruckte Sipperblocker-Mutter</td><td>N/A</td><td>SIPPER_Nut.stl</td><td>18</td></tr><tr><td>3D-gedruckte Sipperblocker-Schnecke</td><td>N/A</td><td>SIPPER_Worm.stl</td><td>18</td></tr><tr><td>Lasergeschnittene Lickometer-Acrylplatte</td><td>N/A</td><td>LICKOMETER_Acrylic Panel_Sketch.dxf</td><td>19</td></tr></tbody></table>

modellierung des alkoholkonsums bei nagetieren unter verwendung von zwei-flaschen-choice-käfigtrinken zu hause und mikrostrukturanalyse

Modeling Alcohol Consumption in Rodents Using Two-Bottle Choice Home Cage Drinking and Microstructural Analysis

Das Trinken von Käfigen mit zwei Flaschen zu Hause ist eines der am weitesten verbreiteten Paradigmen, um den Ethanolverbrauch bei Nagetieren zu untersuchen. In der einfachsten Form erhalten die Tiere Zugang zu zwei Trinkflaschen, von denen eine normales Leitungswasser und die andere Ethanol enthält, wobei die tägliche Aufnahme anhand der Veränderung des Flaschengewichts über einen Zeitraum von 24 Stunden gemessen wird. Folglich ist für diesen Ansatz keine spezielle Laborausrüstung erforderlich. Während eine solche einfache Implementierung wahrscheinlich den größten Beitrag zu seiner weit verbreiteten Akzeptanz durch präklinische Alkoholforscher leistet, ist die Auflösung der mit diesem Ansatz gewonnenen Trinkdaten durch die Anzahl der Messungen des Flaschengewichts durch den Forscher (z. B. einmal täglich) begrenzt. Der Wunsch, das Trinkverhalten im Kontext der Gesamtaufnahme, pharmakologischer Interventionen und neuronaler Manipulationen zu untersuchen, hat jedoch zur Entwicklung von Systemen zur Erkennung von Käfiglecken zu Hause geführt, die Daten auf der Ebene einzelner Lecks erfassen können. Obwohl eine Reihe dieser Systeme erst kürzlich entwickelt wurden, hat das Open-Source-System LIQ HD (Lick Instance Quantifier Home cage Device) aufgrund seiner Erschwinglichkeit und Benutzerfreundlichkeit in der Praxis große Aufmerksamkeit erregt. Obwohl dieses System spannend ist, wurde es für den Einsatz bei Mäusen entwickelt. Hier überprüfen wir geeignete Verfahren für das Trinken von Standard- und mit Leckometern ausgestatteten Zwei-Flaschen-Auswahlkäfigen für zu Hause. Wir stellen auch Methoden zur Anpassung des LIQ HD-Systems an Ratten vor, einschließlich Hardware-Modifikationen für größere Käfiggrößen und einen neu gestalteten 3D-gedruckten Flaschenhalter, der mit handelsüblichen Trinkflaschen kompatibel ist. Mit diesem Ansatz können die Forscher das tägliche Trinkverhalten zusätzlich zu den Aufnahmemengen bei vielen Ratten parallel untersuchen und so die Auflösung der gewonnenen Daten mit minimalem Aufwand an zusätzlichen Ressourcen erhöhen. Diese Methoden geben den Forschern die Flexibilität, entweder Standardflaschen oder ein mit einem Lickometer ausgestattetes Gerät zu verwenden, um die neurobiologischen Mechanismen zu untersuchen, die dem Alkoholkonsum zugrunde liegen, je nach ihren genauen experimentellen Bedürfnissen.

Dieses Protokoll beschreibt ein standardmäßiges Paradigma für das Trinken von Käfigen mit intermittierendem Zugang zu zwei Flaschen, um den Alkoholkonsum bei Ratten zu modellieren. Darüber hinaus bietet es eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, um das Standardprotokoll um ein DIY-Leckerkennungssystem zu erweitern, das eine mikrostrukturelle Analyse des Trinkverhaltens ermöglicht.

Modellierung des Alkoholkonsums bei Nagetieren unter Verwendung von Zwei-Flaschen-Choice-Käfigtrinken zu Hause und Mikrostrukturanalyse

Two-bottle choice home cage drinking is one of the most widely used paradigms to study ethanol consumption in rodents. In its simplest form, animals are ...

modeling-alcohol-consumption-rodents-using-two-bottle-choice-home

Research

Forschung

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowissenschaften

Alkohol-Gebrauch-Störung (AUD) ist ein wichtiges nationales Gesundheitsproblem und die Entwicklung wirksamer Therapien ist erforderlich, um den Bedürfnissen dieser Patientengruppe zu kompensieren. Zu diesem Zweck nutzt das folgende Protokoll zwei einfache Nager trinken-Modelle um die präklinische Wirksamkeit der Anti-Alkohol Bleiverbindungen zu beurteilen.

Murine Modelle bei der Entwicklung von Pharmakotherapien für Alkoholismus zu trinken: Trinken in der dunklen und zwei Flasche Wahl

Hier ist ein Protokoll für das 2BC/CIE-Modell der Alkoholabhängigkeit bei Mäusen zur Untersuchung der Alkoholkonsumstörung.

Chronische intermittierende Exposition gegenüber Ethanoldampf gepaart mit der Wahl von zwei Flaschen zur Modellierung der Alkoholkonsumstörung

Dieser Bericht zeigt eine Technik zur mechanischen Isolation von einzelnen Neuronen lebensfähig halten befestigt präsynaptischen boutons. Vibrodissociated Neuronen haben die Vorteile der schnellen Produktion, ausgezeichnete pharmakologische Kontrolle und verbesserten Raum-Klemme, ohne Einfluss von benachbarten Zellen. Diese Methode kann für die Bildgebung der synaptischen Elementen und Patch-Clamp-Aufzeichnung verwendet werden.

Vibrodissociation von Neuronen aus Nager Hirnschnitten zu Study Synaptic Transmission and Image präsynaptischen

Wir zeigen, wie planaren Patch-Clamp-Chips an der National Research Council von Kanada werden sterilisiert, grundiert, mit Medium geladen, mit Zellen ausplattiert, hergestellt und verwendet für elektrophysiologische Ableitungen.

Die Züchtung und Elektrophysiologie von Zellen auf NRCC Patch-Clamp-Chips

Dieser Artikel beschreibt im Detail, ein Protokoll zur in utero elektroporieren die Hirnrinde und im Hippocampus bei E14.5 bei Mäusen. Wir zeigen auch, dass dies eine wertvolle Methode, um Dendriten und Dornen in diesen beiden Hirnregionen zu untersuchen ist.

Visualisierung und genetische Manipulation von Dendriten und Dornen in der Maus Hirnrinde und im Hippocampus mit<em&gt; In utero</em&gt; Die Elektroporation

Zirkadiane Rhythmen in freiwilliger Rades verlaufenden Aktivität in Säugetieren sind fest an den molekularen Schwingungen einer Hauptuhr im Gehirn verbunden ist. Als solche können diese täglichen Rhythmen im Verhalten verwendet, um den Einfluss von genetischen, pharmakologischen und Umweltfaktoren auf das Funktionieren dieser circadianen Uhr zu studieren.

Aufnahme und Analyse der zirkadianen Rhythmen in Laufen-Rad-Aktivität in Nagetiere

Dieses Protokoll beschreibt eine Standardmethode für den Nagetieren gleichzeitigen funktionellen Magnetresonanztomographie und der tiefen Hirnstimulation. Die kombinierte Verwendung dieser experimentellen Werkzeuge ermöglicht die Erforschung des globalen abwärts Aktivität in Reaktion auf eine elektrische Stimulation an praktisch jeder Gehirnziel.

Deep Brain Stimulation mit gleichzeitiger fMRT in Nagetiere

Einfache Assays zur Messung der Ethanolsensitivität und schnellen Toleranz in Drosophila erleichtern die Verwendung dieses Modellorganismus zur Untersuchung dieser wichtigen ethanolbezogenen Verhaltensweisen. Hier wird ein relativ einfacher, skalierbarer Assay zur Messung der Ethanolsensitivität und der schnellen Toleranz bei Fliegen beschrieben.

Eine preiswerte, skalierbare Behavioral Assay zur Messung von Ethanol Sedierung Empfindlichkeit und Rapid Toleranz in<em&gt; Drosophila</em

Dieses Protokoll beschreibt eine objektive Methode zur Bewertung der Bewegung Leistung und sensomotorische Funktion der oberen Extremität auf Personen mit Schlaganfall und gesunden Kontrollpersonen angewendet. Ein standardisiertes Testverfahren sind kinematische Analyse und Ergebnis Variablen für dreidimensionale Motion Capture trinken Aufgabe bereitgestellt.

Kinematische Analyse mit 3D Motion Capture trinken Aufgabe bei Menschen mit und ohne Beeinträchtigungen der oberen Extremitäten

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um intrakranielle pharmakologische Experimente, gefolgt von Schmerzen Verhalten Assays bei Nagetieren durchführen. Dieses Protokoll erlaubt Forschern, molekularen und zellulären Ziele im Gehirn, für pharmakologische Wirkstoffe bei der Behandlung von Schmerzen zu liefern.

Intrakranielle Pharmakotherapie und Schmerz-Assays bei Nagern

Erfahren Sie die Zwei-Flaschen-Choice-Methode zur Modellierung von Alkoholkonsum bei Ratten mit einem kostengünstigen Lickometer-System. Dieses Protokoll ermöglicht die Mikrostrukturanalyse von Trinkverhalten mit hoher zeitlicher Auflösung.

Modellierung des Alkoholkonsums bei Nagetieren unter Verwendung von Zwei-Flaschen-Choice-Käfigtrinken zu Hause und Mikrostrukturanalyse (Video) | JoVE Journal

Modellierung des Alkoholkonsums bei Nagetieren unter Verwendung von Zwei-Flaschen-Choice-Käfigtrinken zu Hause und Mikrostrukturanalyse

Weitere Videos entdecken