Les progrès techniques dans le domaine des neurosciences ont permis aux scientifiques d'identifier et de contrôler précisément l'activité de certaines populations neuronales1. Cela a contribué à mieux comprendre la base des circuits neuronaux et leur impact sur le comportement animal, ainsi que, la révision des dogmes établis2,3. Parmi ces nouveaux outils, les stratégies optogénétiques et chimiogénétiques ont eu un impact profond non seulement sur la qualité des découvertes, mais aussi sur la façon dont les expériences sont conçues et conçues4. Dans le présent manuscrit, nous nous concentrons sur les stratégies chimiogénétiques pour contrôler l'activation des neurones par l'intermédiaire de stratégies de récepteur-ligand modifiées. Les récepteurs de concepteur exclusivement activés par les drogues de concepteur (DREADDs) représentent l'un des outils chimiogènes les plus populaires pour le contrôle à distance de l'activité neuronale, tel qu'examiné par Roth 20165. Les DREADD utilisent des récepteurs d'acétylcholine muscarinique modifiés qui sont spécifiquement activés par un ligand inerte, clozapine-N-oxyde (CNO)6.
La plupart des études utilisent CNO administré par injections intrapéritonéales (i.p.), qui contrôle efficacement la posologie et le moment de l'activation des récepteurs modifiés d'une manière aigue. Cependant, lorsque l'activation dREADD répétitive ou chronique est nécessaire, l'utilisation de multiples injections i.p. devient irréalisable. Pour résoudre ce problème, différentes stratégies pour la livraison chronique de CNO ont été rapportées, y compris les minipompes implantées7 et les cannulas intracrâniennes8,9. À des degrés différents, toutes ces stratégies causent le stress et la douleur des animaux10, et nécessitent une intervention chirurgicale qui pourrait également avoir un impact direct sur les réponses comportementales à tester11. Ici, nous décrivons trois stratégies non-invasives pour l'administration chronique de CNO.
À cette fin, des souris ont été injectées stéréotaxiquement dans l'hippocampe avec un virus adéno-associé (AAV) codant une version machinée du récepteur muscarinique M3 excitateur (hM3Dq) qui, lorsqu'il est activé par le ligand CNO conduit à l'éclatement-comme le tir de neurones6. Il a été précédemment montré qu'une seule goutte d'oeil contenant CNO peut effectivement susciter une activation robuste des neurones DREADD-exprimant12. Ici nous décrivons une méthode modifiée pour la livraison répétitive des gouttes d'oeil. Pour obtenir un contrôle chronique et durable des récepteurs de concepteur, nous décrivons ensuite une stratégie non invasive pour livrer CNO aux souris par l'eau potable. Enfin, nous décrivons un paradigme alternatif pour la livraison de CNO dans l'eau potable au cours d'une fenêtre de temps restreint. L'activité locomotrice des souris, ainsi que le comportement de consommation et la consommation de solutions caloriques douces, sont la plupart du temps limitées à la partie foncée du cycle lumière/obscurité13,14. Par conséquent, nous avons adopté un protocole basé sur la préférence de la souris pour le saccharose. En mesurant l'induction du gène c-Fos immédiat-précoce dans les cellules infectées par l'AAV, comme une lecture pour l'activation neuronale12,15, nous avons constaté que ces stratégies de livraison CNO activent vigoureusement les neurones contrôlés par DREADD sur étendu Durées.