10 de noviembre de 2010
En este protocolo se describe un método de aprendizaje operante con estímulos sensoriales como un refuerzo en el ratón. Que no requiere formación previa o la restricción de alimentos, y que permite el estudio de la conducta motivada, sin el uso de un reforzador farmacológico o naturales, tales como los alimentos.
El objetivo general de este procedimiento es estudiar el comportamiento motivado en ratones entrenándolos para realizar una respuesta operante a cambio de un refuerzo sensorial. Esto se logra mediante la elaboración de un programa para entregar estímulos sensoriales variables. Cuando el animal realiza una tarea operante, es muy importante mantenerlo tranquilo durante el manejo, por lo que el experimentador debe habituar a los ratones antes de la prueba.
Una vez que los ratones están habituados, el siguiente paso consiste en realizar sesiones diarias de pruebas operantes con una razón fija de uno. Finalmente, el programa de refuerzo puede avanzarse a un programa diferente, como razón progresiva, razón aleatoria o prueba de razón de intervalo variable. El esquema de búsqueda sensorial operante puede utilizarse para mostrar cambios en la respuesta operante como resultado de una manipulación genética o farmacológica.
La principal ventaja de esta técnica frente a los métodos existentes, como la autoadministración intravenosa de fármacos en el ratón, es que no requiere entrenamiento quirúrgico ni restricción alimentaria. Además de proporcionar información sobre el comportamiento motivado, la búsqueda operante de sensaciones también puede aplicarse a sistemas como la adicción a las drogas.
Antes de que el experimento pueda comenzar, los animales deben habituarse primero al manejo y al transporte. La habituación se lleva a cabo durante un período de tres días. Después de que los ratones se hayan aclimatado a la instalación para animales en el primer día de habituación, introduzca las manos enguantadas en la jaula y déjelas allí durante 90 segundos.
Si cada ratón no ha investigado sus manos en ese tiempo, mueva suavemente las manos hacia cada ratón y espere a que olfatee y/o toque sus manos antes de continuar. A continuación, tome cuidadosamente cada ratón por la base de la cola y colóquelo sobre su mano. Levante rápidamente la mano y bájela de nuevo para permitir que el ratón camine fuera de ella y regrese al jaulón.
Repita esta maniobra para cada ratón. Dependiendo de su comportamiento, pueden ser necesarias de cinco a diez repeticiones hasta que el ratón permanezca tranquilo. La última vez, eleve la mano más alto y sostenga al ratón durante cinco segundos.
El ratón debe permanecer sobre la mano durante todo el tiempo para cumplir con los criterios del día. Repita este procedimiento para cada jaula, cambiando los guantes entre jaulas en el primer día de habituación. Regrese a las instalaciones al día siguiente para completar la segunda ronda de habituación.
Manipule cada ratón como en el día anterior colocándolo sobre su mano y permitiéndole regresar caminando a la jaula. El último levantamiento debe mantenerse durante 10 segundos. A continuación, coloque al animal en su mano y acarícielo.
Su espalda. Además, a partir del segundo día, pese a cada animal y marque su cola con un rotulador para indicar el número de sujeto. En el tercer día de habituación, repita los pasos demostrados los días uno y dos, sosteniendo al animal en alto con la mano durante 15 segundos. Para el levantamiento final, pese a cada ratón y vuelva a marcar sus colas.
Después de que todos los ratones hayan cumplido con sus criterios del día, se consideran habituados y listos para la prueba. Primero deberá escribir el programa que se utilizará para la búsqueda de sensaciones en ópera o programa OSS. Sesiones de razón fija o FR que duran una hora.
Las sesiones de razón progresiva o PR deben programarse para que duren dos. Extienda ambas palancas y contrarésteles para designar cuál palanca es activa o inactiva entre los animales. La asignación de palancas para cada animal nunca cambia.
Configure el programa de modo que los refuerzos auditivos y visuales varíen. La duración de cada uno se elige al azar y dura ya sea 2, 4, 6 u ocho segundos. Las tasas de parpadeo de la lámpara también se eligen al azar y varían entre 0,625, 1,025, 2,5 o cinco hercios, cada una con un ciclo de trabajo del 50 %.
Los destellos de la lámpara de estímulo varían entre el lado izquierdo y el derecho de la cámara. A continuación, programe un estímulo auditivo durante la duración del reforzador. Aquí, una bomba de infusión proporciona un sonido aproximadamente tres decibelios por encima del ruido de fondo en la cámara.
Asegúrese de que la cámara esté limpia y funcionando correctamente antes de comenzar el experimento. Primero, lave la bandeja inferior con agua caliente. A continuación, limpie la cámara operante, las paredes y los suelos con etanol al 30 %.
Realice un programa de prueba que encienda el ventilador, las luces de la cabina y las luces de estímulo, así como que extienda y registre las presiones de la palanca. Una vez determinado que todas las luces y ventiladores funcionan correctamente, pruebe el programa para asegurarse de que se registren todas las presiones de la palanca. Finalmente, limpie las palancas con etanol al 30 %. Las sesiones de operación deben realizarse de cinco a seis días por semana a la misma hora cada día.
En este ejemplo, los experimentos suelen realizarse entre las 800 y las 1400 horas. Durante la fase oscura del ciclo de luz del animal, pese cada ratón. Antes de la prueba, cargue el programa para cada cámara y anote adecuadamente el experimento.
Transporte a cada ratón a su cámara designada, cierre la puerta e inicie la sesión. Una vez finalizada la sesión, retire inmediatamente al ratón y remarque la cola. Limpie las cámaras como se demostró anteriormente y analice los datos sobre el número de pulsaciones activas e inactivas de la palanca.
Asimismo, se puede informar el número de reforzadores y/o la precisión del palanca. Todos los ratones deben cumplir con los criterios de adquisición si se van a probar para evaluar el efecto de un tratamiento sobre el OSS; se deben obtener más de 20 presiones activas de la palanca y más del 65 % de presiones activas de la palanca durante las tres últimas sesiones de razón fija antes de comenzar el tratamiento. Después de adquirir la respuesta de razón fija uno, se puede modificar el programa de reforzamiento.
Por ejemplo, una proporción fija más alta, proporción progresiva o proporción aleatoria. Aquí vemos un ejemplo de la adquisición del comportamiento de búsqueda operante de sensaciones. En ratones macho C 57, cepa black six J, los ratones OSS recibieron diversos estímulos visuales y auditivos tras cada pulsación activa de la palanca.
Mientras que las presiones sobre la palanca inactiva no tenían consecuencia alguna, los ratones experimentaron condiciones idénticas, excepto que no había consecuencia por presionar ninguna de las palancas. En cada sesión sucesiva, las presiones sobre la palanca activa por parte de los ratones OSS aumentaron en relación con la presión sobre la palanca inactiva. Presión control.
Los ratones representados por las líneas grises no mostraron este aumento. En este ejemplo, un grupo de ratones recibió refuerzo OSS. Mientras que otro grupo recibió 10%ensure como refuerzo alimentario cuando se permitió el acceso ad libitum a alimentos; las tasas de respuesta para el refuerzo OSS y el alimentario aumentaron de manera similar con el tiempo.
En el siguiente ejemplo, los ratones fueron sometidos a un programa de razón progresiva de refuerzo durante cinco días. Los datos aquí representan los valores promedio de los días cuatro y cinco para cada animal. La razón final completada se muestra en el eje Y derecho y se refiere al número de respuestas requeridas para obtener el refuerzo correspondiente, como se demostró para la respuesta de razón fija.
Proporción progresiva. Las tasas de respuesta fueron similares entre los refuerzos OSS y los refuerzos alimenticios. Mediante este método, se puede comparar el efecto de una manipulación sobre dos tipos diferentes de refuerzo, sensorial y alimenticio, sin los posibles factores de confusión derivados del estado de hambre o de diferencias en la tasa de respuesta.
En conclusión, la conducta operante de búsqueda de sensaciones proporciona una herramienta única para estudiar los mecanismos moleculares que subyacen al refuerzo sensorial, y además podría ofrecer una herramienta para estudiar la adicción a las drogas.
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Este protocolo describe un método para estudiar el comportamiento motivado en ratones utilizando estímulos sensoriales como reforzadores. Permite a los investigadores examinar el aprendizaje operante sin entrenamiento previo ni restricción alimentaria.
La búsqueda operante de sensaciones (OSS) en ratones proporciona un modelo conductual de alto rendimiento y no invasivo para investigar los mecanismos neuronales subyacentes al comportamiento motivado y al refuerzo. Este enfoque permite a los equipos preclínicos evaluar el impacto de manipulaciones genéticas o farmacológicas sobre los procesos de refuerzo relacionados con la adicción y la búsqueda de novedad, sin las interferencias que suponen intervenciones quirúrgicas o la restricción alimentaria. OSS apoya la validación temprana de dianas y la reducción del riesgo mecanicista en carteras de descubrimiento relacionadas con trastornos neuropsiquiátricos y adicciones.
OSS se integra en el continuo de descubrimiento a preclínico al permitir pruebas basadas en hipótesis de mecanismos neuronales, validación de dianas y fenotipado conductual en ratones modificados genética o farmacológicamente.