Article de méthode

Examen de Rapid Dopamine Dynamics avec Numérisation rapide voltampérométrie cyclique cours intra-orale administration exhausteur de goût chez les rats Awake

DOI :

10.3791/52468

⸱

12 août 2015

 ,  ,  , 
1Interdepartmental Neuroscience Program, Yale University, 2Department of Biotechnical and Clinical Laboratory Sciences, School of Medicine and Biomedical Sciences, University at Buffalo, 3Department of Psychiatry, Yale School of Medicine, 4Department of Cellular and Molecular Physiology, Yale School of Medicine

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Résumé

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Les fluctuations rapides de la dopamine extracellulaire (DA) interviennent à la fois dans le traitement de la récompense et le comportement motivé chez les mammifères. Ce manuscrit décrit l’utilisation combinée de la voltampérométrie cyclique à balayage rapide (FSCV) et de l’administration intra-orale de tastant pour déterminer comment les tastants modifient la libération rapide de dopamine chez les rats éveillés et se déplaçant librement.

Résumé

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La libération rapide de dopamine (DA) phasique dans le cerveau des mammifères joue un rôle essentiel dans le traitement de la récompense, l’apprentissage par renforcement et le contrôle motivationnel. La voltampérométrie cyclique à balayage rapide (FSCV) est une technique électrochimique à haute résolution spatiale et temporelle (inférieure à la seconde) qui a été utilisée pour examiner la libération de DA phasique dans plusieurs types de préparations. Des expériences in vitro sur des cellules uniques et des coupes de cerveau, ainsi que des expériences in vivo sur des rongeurs anesthésiés, ont été utilisées pour identifier les mécanismes qui interviennent dans la libération et l’absorption de la dopamine dans des conditions normales et dans des modèles de maladies. Au cours des 20 dernières années, des expériences in vivo de FSCV chez des rongeurs éveillés et se déplaçant librement ont également permis de mieux comprendre les mécanismes dopaminergiques dans le traitement et l’apprentissage de la récompense. L’un des principaux avantages de la préparation éveillée et libre est la capacité d’examiner les fluctuations rapides de l’AD qui sont verrouillées dans le temps sur des événements comportementaux spécifiques ou sur la présentation d’une récompense ou d’un indice. Cependant, l’une des limites des expériences combinées de comportement et de voltampérométrie est la difficulté de dissocier les effets DA spécifiques aux stimuli primaires gratifiants ou aversifs des fluctuations concomitantes de DA qui médient les comportements dirigés vers la récompense ou d’autres comportements moteurs. Ici, nous décrivons une méthode combinée utilisant le FSCV in vivo et la perfusion intra-orale chez un rat éveillé pour étudier directement les réponses DA aux dégustations orales. Dans ces expériences, des arômes oraux sont infusés directement dans le palais du rat – en contournant le comportement dirigé vers la récompense et le comportement de consommation volontaire – permettant un examen direct des réponses DA aux stimuli de dégustation.

Introduction

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La libération de DA phasique joue un rôle important dans la médiation du comportement dirigé vers la récompense [1-3]. Cependant, l’isolement et l’étude de la façon dont une récompense primaire modifie la libération de DA phasique sont souvent compliqués par des processus comportementaux ou cognitifs concomitants qui sont également capables de modifier la libération de DA phasique - tels que les processus de prise de décision ou le comportement moteur dirigé par la récompense pour acquérir la récompense. Dans le travail actuel, nous isolons les réponses DA phasiques aux tastants par l’utilisation de la voltampérométrie cyclique à balayage rapide (FSCV) ....

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Protocole

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Toutes les expériences ont été menées selon les National Institutes of Health (NIH) Guide pour le soin et l'utilisation des animaux de laboratoire et ont été approuvés par l'institutionnel soin et l'utilisation des animaux Comité l'Université de Yale (IACUC).

Préparatifs 1) Pré-chirurgicales

  1. Préparation de la solution orale
    1. Créer des solutions de 10% de saccharose et 0,005% de L-menthol dans de l'eau désionisée (pH 7,4). Conservez ces solutions dans des récipients fermés, à température ambiante, et refaire toutes les 2 semaines, pour éviter la dégradation.
  2. solutions d'étalonn....

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Résultats

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FSCV combinée avec l'implantation du cathéter intra-orale a été utilisé pour examiner comment le saccharose, un exhausteur de goût appétit, module la libération phasique DA dans le noyau du CNA. Avant la perfusion exhausteur de goût, la stimulation électrique (150 uA, 60 Hz, 24 impulsions; indiqué par la barre rouge) de l'ADV produit de fortes hausses dans la libération phasique DA dans le NAc (Figure 1) Figure 1 montre un tracé de couleur avec potentiel sur. l'axe des ordonnées, le temps sur l'axe des .......

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Discussion

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Livraison intra-orale combinée avec exhausteur de goût FSCV permet l'analyse du «temps réel» des réponses DA à aromatisants oraux. Il ya trois étapes critiques dans le protocole qui sont nécessaires pour les mesures DA succès. Tout d'abord, une bonne implantation du cathéter par voie orale est essentielle pour la réalisation des aromatisants. Veiller à ce que le cathéter est inséré derrière la première molaire et coincée en place empêche le cathéter de perdre la perméabilité et empêche le retrait accidentel par .......

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Déclarations de divulgation

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

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La recherche rapportée dans cette publication a été soutenue par une bourse de recherche supérieure de la NSF (RJW) et par le National Institute on Drug Abuse des National Institutes of Health et le FDA Center for Tobacco Products (CTP) sous le numéro de bourse P50DA036151 (EJN et NAA). Le contenu relève de la seule responsabilité des auteurs et ne représente pas nécessairement l’opinion officielle des National Institutes of Health.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Électrode de stimulationPlastiquesUnMS303/2-A/SPClors de la commande, demandez une coupe de 22 mm sous le piédestal
Canule pour électrodeSystèmes bioanalytiquesMD-2251
capillaires en verreA-M624503
Fibre de carboneThornelT650
Extracteur d’électrodesNarishige InternationalPE-22
Isolateur de stimulus neurologfigure-materials-1Digitimer Ltd.DS4
Thermorétractable3MFP-301
Fils isolés pour électrodesSquires electronicsCustomL 3.000 x 1.000s x 1.000s UL1423 30/1 BLU
MicromanipulateurUniv. of Illinois at Chicago, Engineering Machine Shop
EpoxyITW Devcon14250"5 minute epoxy"
Copolymère d’acide perfluoro-3,6-dioxa-4-méthyl-7octène-sulfonique et de tétrafluoroéthylèneIon PowerLQ-1105i.e., Peinture Nafion
SilverGC Electronics22-023
AlimentationBK Precision9110
Tube pour cathéters intra-orauxIntramedic427426PE 100, D.E. = 0,86 mm ; D.E. = 1,52 mm
Tube pour perfusion intra-oraleFischer Scientific02-587-1AI.D. 1/32 » ; D.E. 3/32"
Pousse-seringue pour cellule d’écoulementPump Systems Inc.NE 1000
Ciment chirurgicalDentsply Calfeutrage675571 et 675572
Actionneur d’airVICIA60Interface de vanne numérique 6 positions
Interface de vanne numériqueVICIDVI230 VAC
Quad HeadstageUniv. de Caroline du Nord, Installation d’électronique Alimentation
UEIUniv. de Caroline du Nord, Électronique Boîte
de dérivation UEIUniv. of N. Carolina, Electronics Facility Alimentation
pour pousse-seringue tastantMed AssociatesSG-504
Pompe à seringue TastantMed AssociatesPHM-107
Microélectrode de tungstèneMicroProbesWE30030.5A3
Référence de fil d’argent avec AgClInVivo MétriqueE255A
SaccharoseSigma80497
Chlorure de magnésiumSigmaM8266
Chlroide de sodiumSigmaS7653
Acide perchloriqueSigma244252
Acide chlorhydrique (4 M)Sigma54435
Hydroxyde de soidumSigma306576
Peroxyde d’hydrogèneSigmaH1009
Chlorhydrate de dopamineSigmaH8502
TarHeel HDCV SoftwareUniversité de Caroline du Nord-Chapel HillDoit demander le logiciel : cliquez ici pour le lien vers la page de demande de logiciel
Systèmes

Références

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  1. Roitman, M. F., et al. Dopamine operates as a subsecond modulator of food seeking. J Neurosci. 24 (6), 1265-1271 (2004).
  2. Aragona, B. J., et al. Regional specificity in the real-....

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Erratum

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Formal Correction: Erratum: Examination of Rapid Dopamine Dynamics with Fast Scan Cyclic Voltammetry During Intra-oral Tastant Administration in Awake Rats
Posted by JoVE Editors on 1/01/1970. Citeable Link.

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Mots-clés

Nucleus accumbenslectrodes en fibre de carboneimplantation de cath ters orauxanalyse en composantes principaleslib ration de dopamine infra secondetraitement de la r compense

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