Un protocolo para medir la reactividad de Cue en un modelo de rata de trastorno de uso de cocaína

En este protocolo, la reactividad de la señal mide la motivación de un animal para buscar cocaína después de la ausencia de la autoadministración de cocaína. La reactividad de las señales se produce cuando la rata se vuelve a exponer al contexto y a las señales previamente asociadas con la administración intravenosa de cocaína. La reactividad de la señal es una medida del riesgo de recaída.

El protocolo de reactividad de señales descrito aquí es un medio preclínico para probar farmacoterapias modificadoras de la recaída, así como para investigar los factores genéticos y ambientales que contribuyen al riesgo de recaída. Esta es una tarea operante para el comportamiento de búsqueda de drogas que se alinea con muchas propiedades del consumo humano de drogas y la recaída. Se han optimizado parámetros clave como la dosis de cocaína, el volumen de administración y la duración de la infusión para establecer la validez de fase y el poder productivo traslacional.

Para este protocolo, use ratas Sprague Dawley macho de aproximadamente ocho a nueve semanas de edad que hayan estado aclimatadas a la sala de la colonia durante al menos siete días. Durante el período de aclimatación, aloje a las ratas en parejas y manéjelas diariamente durante todo el estudio. Proporcionar acceso ilimitado a la comida en sus jaulas domésticas durante todas las fases del estudio.

Implante catéteres de venas yugulares utilizando el método descrito por Kmiotek y sus colaboradores en su video JoVE, luego asigne aleatoriamente a las ratas a grupos de tratamiento con solución salina o cocaína. Para la capacitación, programe los horarios para la autoadministración de cocaína como se describe en el protocolo de texto. Equipe las cámaras de entrenamiento con dos palancas de respuesta retráctiles, una luz de estímulo encima de cada palanca de respuesta y una luz de casa frente a las palancas.

Administre cocaína o solución salina de las bombas de infusión de jeringas fuera del cubículo. Use agujas de calibre 23 conectadas a las jeringas y tubos de polietileno encerrados en una correa de resorte de metal unida a los catéteres de la rata. La cocaína o la solución salina se administran después de una presión de palanca activa, pero no después de una presión de palanca inactiva.

Cambia las soluciones a diario. Use diluciones de cocaína recién hechas en cloruro de sodio estéril al 0,9% adaptado al peso de cada rata. Cargue al menos ocho mililitros de solución en la jeringa de cada rata.

Comience con el entrenamiento de las ratas en un programa FR1 de refuerzo y progrese a un programa FR5 después de tres días seguidos de siete infusiones por hora con menos del 10% de variabilidad en el número total de infusiones por sesión. Es imperativo analizar los datos de comportamiento de autoadministración a diario para determinar cuándo avanzar un animal a FR5 y para verificar la pérdida de permeabilidad del catéter. Uno de los pasos más críticos del protocolo es monitorear la autoadministración durante los primeros 14 días de entrenamiento para asegurar que el animal se autoadministra normalmente.

Si la autoadministración disminuye drásticamente, es probable que el catéter de la rata haya perdido permeabilidad. Al comienzo de una sesión, compruebe que no haya burbujas en la jeringa. Conecte la jeringa al tubo de polietileno e insértela en la bomba de infusión.

Ajuste cuidadosamente la jeringa para que la solución se distribuya de manera uniforme y completa en el tubo de polietileno. A continuación, conecte las ratas al sistema de suministro y colóquelas en sus respectivas cámaras de acondicionamiento operante estándar alojadas en cubículos ventilados que atenúan el sonido con ventiladores. La constancia a lo largo del experimento es vital.

Siempre coloque una rata en la misma cámara y mantenga la palanca activa en el mismo lado dentro de esa cámara. A lo largo de 14 sesiones diarias de 180 minutos, las ratas tienen libre acceso a las palancas y aprenderán fácilmente qué palanca proporciona estimulación, siempre que el sistema esté funcionando. Cada disparo de la palanca activa en un programa de relación fija de uno libera 0,1 mililitros de solución durante seis segundos e ilumina simultáneamente la luz de la jaula y la luz de estímulo sobre la palanca activa.

Hay un retraso de un segundo antes de que se lance la solución. Después de cada entrega de cocaína o solución salina, la luz de estímulo y la bomba de infusión se desactivan durante 20 segundos durante los cuales la luz de la casa permanece encendida y al presionar la palanca no hace nada, sino que se registra. Cuando se apaga la luz, la palanca se reactiva.

Cualquier activación de la palanca inactiva no produce consecuencias programadas. Al final de esa sesión de 180 minutos, use movimientos lentos y cuidadosos para eliminar a la rata potencialmente agresiva de la cámara. A continuación, enjuague el catéter.

Entre sesiones, limpie cuidadosamente las cámaras. Limpie todas las superficies con una solución de etanol al 70%. Al final de las sesiones de entrenamiento, se puso a las ratas en abstinencia forzada durante 30 días sin acceso a la cámara operante.

Continúe manipulando las ratas a diario y controle la salud general. Después del largo período de abstinencia, permita a las ratas 60 minutos en la cámara operante, inmediatamente seguidos de la extracción de cerebro. Para esta sesión, ejecute el programa programado de reactividad de cue.

Escalona las horas de inicio de la sesión para dar tiempo a recolectar cerebros entre sesiones. Es importante destacar que opere la bomba sin la jeringa conectada para que la señal auditiva de la bomba siga siendo parte del estímulo sin la administración de la sustancia. Comience esta sesión como de costumbre con la rata en la cámara de autoadministración en la que fue entrenada.

En esta prueba, cuando se presiona la palanca activa que previamente administraba cocaína o solución salina, solo se entregan las señales en un horario FR1. La palanca inactiva sigue sin hacer nada. Registre todas las presentaciones de cue, las pulsaciones de palanca activas anteriormente y las pulsaciones de palanca inactivas, así como la latencia hasta la primera pulsación de palanca.

Utilizando el protocolo descrito, se llevó a cabo un estudio y las ratas fueron transicionadas individualmente de FR1 a FR5 a medida que cumplían con los criterios. En el grupo que administró cocaína, las ratas aumentaron gradualmente el número de infusiones hasta que alcanzaron el criterio, luego pasaron de FR1 a FR5. Se recogieron múltiples medidas de producción a partir de la prueba de reactividad a las señales de cocaína.

Por ejemplo, las ratas que se autoadministraban cocaína presionaban la palanca previamente activa mucho más que las ratas que se autoadministraban solución salina. Otra medida de salida importante es la latencia hasta la pulsación de primer nivel. Cuando se observa un cambio en esto, el animal puede estar físicamente estresado o tener una disminución de la motivación para la autoadministración de cocaína.

Las tareas de comportamiento locomotor se pueden utilizar para evaluar los cambios en la salud física y diferenciar el deterioro motor de los cambios motivacionales. Después de ver este video, debe tener una buena comprensión de cómo entrenar a las ratas para que se autoadministren un medicamento, mantener la permeabilidad del catéter durante la autoadministración y evaluar la reactividad de las señales asociadas a los medicamentos después de la abstinencia como una medida del riesgo de recaída. Al intentar este procedimiento, es importante recordar programar cuidadosamente el software, manipular adecuadamente a los animales y enjuagar regularmente los catéteres intravenosos.

Siguiendo este procedimiento, se pueden evaluar los mecanismos celulares y moleculares que impulsan la reactividad de las señales de cocaína, así como probar posibles farmacoterapias que modifican la reactividad de las señales de cocaína.