4 de febrero de 2016
Aquí, presentamos un protocolo para provocar el comportamiento de enfoque condicionado pavloviano en ratas. Este procedimiento se puede utilizar para medir las diferencias individuales en la tendencia a abordar y atribuir prominencia de incentivos a las señales relacionadas con la recompensa e investigar la vulnerabilidad a la adicción.
El objetivo general de este procedimiento es provocar el comportamiento de aproximación condicionada de tipo pavloviano en ratas. Este procedimiento puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la neurociencia del comportamiento, como por qué algunas personas pueden resistir la tentación de buscar señales de recompensa mientras que otras no pueden. La principal ventaja de este procedimiento es que nos permite medir el valor motivacional incentivador de las señales por separado de su valor predictivo.
Este procedimiento será demostrado por Christopher Fitzpatrick, un estudiante de posgrado en neurociencia de mi laboratorio. Este protocolo utiliza cámaras comerciales de condicionamiento operante ubicadas en gabinetes atenuadores de sonido con ventiladores de ventilación para proporcionar ruido ambiental. Dentro de cada cámara, equipar un magazine de pellets con un sensor infrarrojo para detectar ingresos de cabeza.
Colóquelo en la pared frontal de cada cámara, a tres centímetros sobre el suelo, y sujete un dispensador para entregar bolitas de alimento sabor a plátano de 45 miligramos. A continuación, de manera contrabalanceada, coloque una palanca retráctil aproximadamente a 2,5 centímetros a un lado u otro del receptáculo y a unos 3 centímetros sobre el suelo. La palanca debe tener una luz indicadora LED para hacerla más atractiva.
Para calibrar la palanca, coloque un peso de 10 gramos sobre ella y ajuste el tornillo de calibración hasta que el peso empuje la palanca hacia abajo. Luego, fije una luz roja al techo de la cámara, encima del receptáculo. Esto aumentará la visibilidad de la palanca iluminada.
Esto finaliza los preparativos de la cámara. Solicite ratas Sprague Dawley macho adultas que pesen entre 250 y 300 gramos, y almacénelas por pares al momento de su llegada. Deje las ratas sin perturbar durante al menos dos días en la colonia de alojamiento para que se aclimaticen.
La colonia debe mantenerse en un ciclo de 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad, y las ratas deben tener acceso ad libitum a alimento y agua. Después de un período inicial de aclimatación, manipule cada rata durante al menos un minuto al día, durante un par de días. En los dos días anteriores al preentrenamiento, administre a cada rata 15 gránulos con sabor a plátano diariamente.
Divida estos pellets uniformemente en lados separados de la jaula principal. Para este protocolo, cree un programa de preentrenamiento. La programación se realiza en notación MEDState.
El manual está disponible en línea. Escriba un programa para entregar 50 gránulos de alimento según un programa variable de 30 segundos, cinco minutos después del inicio del programa. El intervalo es en promedio de 30 segundos, pero varía aleatoriamente entre cero y 60 segundos.
Durante este tiempo, la luz roja de la casa debe estar encendida, pero la palanca retráctil debe permanecer retraída durante toda la duración del programa. Realice el preentrenamiento durante el ciclo de luz del día anterior al entrenamiento PCA. Coloque cada rata en una cámara operante.
Cierre y asegure la puerta de la cámara. Cierre la puerta del gabinete atenuador de sonido e inmediatamente ejecute el programa. Tan pronto como finalice el programa, retire las ratas de las cámaras.
Registre el número de pellets consumidos. Cualquier rata que no consuma todos los pellets debe excluirse de pruebas posteriores. En el software, escriba un programa de entrenamiento para realizar 25 ensayos durante aproximadamente 40 minutos, comenzando un minuto después del inicio del programa.
En cada ensayo, encienda la palanca e introdúzcala en la cámara durante ocho segundos. La luz roja interior permanece siempre encendida. Cuando la palanca se retraiga, libere un comprimido de alimento independientemente de la respuesta de la rata.
Separar cada ensayo según un programa variable de 90 segundos. El intervalo es en promedio de 90 segundos, pero varía aleatoriamente entre 30 y 150 segundos. Ejecutar el programa de PCA exactamente como se realizó el entrenamiento previo.
Después de retirar las ratas, registre el número de bolitas consumidas y excluya las ratas que no consuman todas las bolitas. Ahora, utilizando los datos recopilados por el programa, calcule los puntajes de los índices de PCA. Las ratas macho realizaron cinco sesiones de entrenamiento de PCA, durante las cuales se registraron el número, la latencia y la probabilidad de ingresos al comedero y pulsaciones de la palanca.
Para cada sesión diaria de entrenamiento de PCA, se calcularon puntajes del índice de PCA a partir de estas variables. Los puntajes del índice de PCA de las dos últimas sesiones de entrenamiento se utilizaron para categorizar a las ratas como buscadoras de señales, buscadoras de objetivos, o como poseedoras de un fenotipo intermedio. Las ratas buscadoras de señales se acercaron principalmente y dirigieron su comportamiento hacia la palanca asociada a la recompensa.
En el índice de PCA, sus puntuaciones oscilaron entre 5 y 1. En contraste, los rastreadores de objetivos se acercaron y dirigieron principalmente su comportamiento hacia la fuente de entrega de la recompensa, la revista de pellets. En el índice de PCA, sus puntuaciones oscilaron entre 5 y 1.
El fenotipo intermedio no sesga ninguno de los dos comportamientos. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo inducir el enfoque condicionado pavloviano en ratas.
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Este protocolo provoca el comportamiento de aproximación condicionada de tipo pavloviano en ratas, lo que permite a los investigadores medir las diferencias individuales en la tendencia a aproximarse a señales relacionadas con la recompensa. Proporciona información sobre la vulnerabilidad a la adicción y el valor motivacional de las señales.
El entrenamiento en aproximación condicionada de Pavlov (PCA) en ratas permite a los equipos biofarmacéuticos desentrañar las propiedades motivacionales de las señales asociadas a la recompensa, apoyando la reducción de riesgos mecanicistas en la investigación de trastornos neuropsiquiátricos y adicciones. Al cuantificar las diferencias individuales en el comportamiento dirigido por señales, PCA proporciona una confianza predictiva para la validación de dianas y la selección de modelos traslacionales. Este enfoque orienta las decisiones iniciales de descubrimiento y la selección de carteras para programas de trastornos del sistema nervioso central y conductuales.
La capacitación en PCA se sitúa en la interfaz entre el descubrimiento temprano y la validación preclínica, conectando la investigación conductual basada en hipótesis con el desarrollo de modelos traslacionales.