Progresista-relación de respuesta de alimento sabroso de alta en grasa y azúcar en ratones

El presente informe detalla el protocolo empleado para medir los efectos de recompensa de alimentos altos en grasa en ratones mediante una tarea progresiva relación de condicionamiento operante.

El objetivo del siguiente experimento es entrenar y probar ratones en una tarea motivada por la comida utilizando un programa de proporción progresiva de refuerzo. Esto se logra restringiendo primero la ingesta de alimentos de los ratones al 60 al 70% de la ingesta de alimentos a una reducción estable del 5 al 10% en el peso corporal. Para mejorar la adquisición de un comportamiento de presión de palanca motivado por los alimentos, los ratones se entrenan para presionar la palanca para obtener una recompensa alimentaria alta en grasas y azúcares en la proporción fija, utilizando un procedimiento de automodelado.

Luego, Miser se entrenó para responder a la comida en programas más complejos de refuerzo, incluida la proporción fija de cinco, y finalmente en la tarea de proporción progresiva, que proporciona una medida confiable de los efectos gratificantes de la comida. A continuación, después de un rendimiento estable en el programa de relación progresiva, estos ratones son privados de alimento durante 12 a 24 horas o se les administra una inyección intraperitoneal de agentes reticales para validar las alteraciones en el comportamiento motivado por la comida en el programa de relación progresiva de refuerzo. Los resultados de este experimento muestran que la privación de alimentos aumenta el comportamiento motivado por la comida, mientras que la administración de la hormona retica leptina disminuye el comportamiento motivado por la comida para las recompensas alimentarias altas en grasas y azúcares.

Las tareas de condicionamiento superior proporcionan un medio útil para evaluar los efectos gratificantes y motivadores de diferentes estímulos y comportamientos. La tarea de razón progresiva es un programa de refuerzo bien validado que se ha utilizado ampliamente para evaluar el efecto gratificante de las drogas de abuso y las recompensas naturales como la comida, aunque se usa más comúnmente en los estudios rojos. La aplicación de las tareas de Opera de proporción progresiva a ratones se ha vuelto cada vez más importante con la creciente generación de modelos de ratones modificados genéticamente. En particular, el uso de modelos de ratón en la investigación de la obesidad y el reconocimiento de que los efectos gratificantes de los alimentos sabrosos y ricos en calorías contribuyen significativamente a comer en exceso y a la obesidad ha enfatizado la necesidad de medir la recompensa de los alimentos en ratones.

Aquí explicamos y discutimos los métodos utilizados para entrenar y probar ratones para presionar el hígado para obtener un alimento sabroso con alto contenido de grasa y azúcar en un programa de proporción progresiva de refuerzo antes de comenzar. El protocolo garantiza que todos los procedimientos que impliquen el uso de animales hayan sido aprobados por la institución de cuidado de animales. En el comité de uso, se recomienda realizar pruebas en la fase oscura del ciclo de oscuridad clara si es necesario.

Aclimata a los ratones a un ciclo inverso de luz y oscuridad durante siete a 10 días. En este punto, a los ratones se les proporciona acceso ad libitum a la comida estándar y al agua después de este período de aclimatación de 10 días. Los ratones se alojan individualmente y se les restringe la alimentación proporcionando entre el 60 y el 70% de la ingesta de alimentos ad libitum hasta que alcanzan el 90 o el 95% de su peso corporal libre de alimentación.

Esto facilita la adquisición de la prensa de hojas que responden al pesar de los ratones diariamente. Al alcanzar una pérdida de peso del cinco al 10%, la comida diaria asignada se ajusta para estabilizar los pesos corporales inferiores durante el resto del período de entrenamiento tres días antes de la primera sesión de entrenamiento, transportar a los ratones en sus jaulas domésticas a la sala de pruebas, luego sacar a cada ratón de su jaula uno a la vez. y manipule el mouse durante dos o tres minutos. Después de la manipulación, regrese el ratón a la jaula de casa, aclimate los ratones a la habitación y la manipulación durante tres días consecutivos el día anterior al inicio del entrenamiento.

Se colocan de 10 a 15 gránulos con alto contenido de grasa y azúcar en la jaula doméstica para evitar la posible influencia de los alimentos. Aquí se utilizan 20 miligramos de gránulos de alimentos de precisión con alto contenido de grasa, alto contenido de azúcar y sin polvo que contienen un 49% de vaca asesina como grasa. Cada cámara operante del ratón está alojada dentro de un cubículo de atenuación de sonido con ventilador.

Las cámaras operantes del ratón están equipadas con dos palancas retráctiles ultraligeras colocadas a ambos lados del recipiente para alimentos. Una luz de estímulo se encuentra encima de cada palanca y hay una luz de casa en la parte superior de la jaula. El dispensador de apelaciones se encuentra fuera de la cámara.

Las cámaras se conectan a un ordenador PC con el software Med PC four a través de un armario de interfaz de control inteligente. Los ratones se introducen en la cámara operante. El paradigma de entrenamiento inicial consiste en un programa de refuerzo de relación fija, en el que una sola pulsación de palanca provoca la entrega de una peleta de alimento en el recipiente.

Solo una palanca se designa como activa y activa la entrega de una recompensa de comida. La asignación de las palancas derecha e izquierda se contrarresta entre ratones. El entrenamiento también requiere un procedimiento de moldeado en el que se colocan gránulos de comida triturados en la palanca para mejorar el comportamiento de presión de la palanca.

Durante este entrenamiento inicial, una respuesta activa de la palanca desencadena la entrega de la recompensa de comida y no hay demora entre la presión de la palanca y la entrega de la comida. Una vez que los ratones han aprendido a presionar la palanca una vez cinco segundos, se inicia el tiempo de espera durante el cual la licencia adicional de presión no resulta en la entrega de un pellet. El período de tiempo de espera permite que los ratones consuman el pellet.

Se pueden utilizar períodos de tiempo de espera más largos si es necesario después del período de tiempo de espera presionando la palanca activa. Una vez más, da como resultado la liberación de una bolita de alimento en cada proporción fija de cinco segundos. La sesión de entrenamiento de tiempo fuera dura una hora o cuando se han entregado 50 pellets.

La ópera y el entrenamiento continúan de siete a 10 días hasta la adquisición de alimentos que mantienen la ópera y los ratones que responden mostrando una discriminación igual o mayor de tres a uno para la palanca activa frente a la inactiva y obteniendo recompensas iguales o mayores a 20 por sesión. Se considera que a lo largo de tres sesiones consecutivas se han alcanzado los criterios de adquisición. Los ratones que no alcanzan los criterios de adquisición en el período de siete a 10 días se someten a un entrenamiento adicional durante cinco a siete días adicionales.

Los ratones se excluyen de las pruebas cuando no hay progreso para el quinto día de entrenamiento. Es importante tener en cuenta que la alteración de la adquisición operante puede ser el resultado de ciertas intervenciones farmacológicas y genéticas y, por lo tanto, debe documentarse. Después de tres sesiones sucesivas de obtención igual o superior a 20 pellets, el horario se ha incrementado al protocolo FR cinco T oh cinco segundos en el que cinco prensas de licencia activas desencadenan la entrega del pellet de alimento.

El entrenamiento en el programa FR de cinco T o cinco segundos dura entre tres y cinco días hasta que la respuesta es estable. A continuación, el maestro se entrenaba en el programa de relación progresiva de refuerzo. El programa de proporción de respuestas durante las pruebas de relaciones públicas se puede calcular según Richardson y Roberts, donde R es igual al número de recompensas de alimentos ya obtenidas, más uno.

Por lo tanto, el número de respuestas necesarias para ganar una recompensa de comida sigue el orden, 1, 2, 4, 6, 9, 12, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 62, 77, 95, etc. La relación final completada es el punto de ruptura. La sesión de PR dura un máximo de una hora, fallando presionar la palanca en cualquier período de 10 minutos.

Da lugar a la terminación de la sesión. El rendimiento en el programa de refuerzo de RP se considera estable cuando el número de recompensas obtenidas en una sesión de una hora se desvía en no más del 20% durante al menos tres días consecutivos para validar la respuesta operante de alimentos mantenidos en la tarea de RP, se evalúan las respuestas de punto de interrupción después de manipulaciones que se sabe que modulan la recompensa de alimentos. Una prueba relativamente fácil de llevar a cabo es la privación de alimentos, que aumentará el estado de motivación del ratón para comer y, por lo tanto, aumentará los puntos de ruptura.

Los ratones se prueban primero en la tarea de RP durante un período de alimentación ad liberton hasta que se logra un rendimiento de referencia estable el día después del último día de referencia. La comida se retira de la jaula doméstica y los ratones se prueban en la tarea de RP de 12 a 24 horas después del inicio del ayuno, o para investigar un efecto opuesto en los umbrales de puntos de ruptura, se puede probar la administración periférica de la hormona antic. La prueba PR de leptina se lleva a cabo después de una inyección IP de PBS en un día y luego después de la inyección de cinco miligramos por kilogramo de leptina al día siguiente.

La leptina se inyecta una hora antes de la prueba de PR, como se ve aquí. El ayuno aumenta los efectos gratificantes de la comida en un ayuno de 24 horas, aumentando significativamente los puntos de descanso en un programa de relación progresiva de refuerzo en ratones, como se ve aquí. La leptina disminuye la recompensa alimentaria en ratones desde que la administración periférica de leptina disminuyó los umbrales de respuesta de los puntos de ruptura Al intentar este procedimiento, es importante recordar que la adquisición de alimentos para mantener la respuesta operante mejora significativamente con el entrenamiento regular y el aumento del estado motivacional del ratón mediante la implementación de un régimen de restricción alimentaria.

Además, asegurarse de que los ratones muestren una respuesta relativamente estable en un programa de refuerzo antes de pasar a programas más complejos es clave para minimizar el rendimiento de las variables durante las pruebas. La obesidad y las enfermedades relacionadas con la obesidad son un problema creciente que ha aumentado la urgencia de identificar las moléculas y las vías neuronales involucradas. El programa de proporciones progresivas es una herramienta valiosa para medir el impacto de las manipulaciones neurobiológicas, genéticas o farmacológicas en los efectos gratificantes de los alimentos.