November 10th, 2010
Dans ce protocole, nous décrivons une méthode d'apprentissage opérant en utilisant des stimuli sensoriels comme un renforçateur chez la souris. Il ne nécessite aucune formation préalable ou de la restriction alimentaire, et il permet l'étude du comportement motivé sans l'utilisation d'un renforçateur pharmacologique ou naturels tels que la nourriture.
L’objectif global de cette procédure est d’étudier le comportement motivé chez les souris en les entraînant à effectuer une réponse opérante pour un renforçateur sensoriel. Ceci est accompli en écrivant un programme pour fournir des stimuli sensoriels variables. Lorsque l’animal effectue une tâche opérante, il est très important que les animaux restent calmes pendant la manipulation, de sorte que l’expérimentateur doit habituer les souris avant les tests.
Une fois que les souris se sont habituées, l’étape suivante consiste à effectuer des séances de test opérant quotidiennes selon un ratio fixe d’un horaire. Enfin, le calendrier de renforcement peut être avancé à un autre calendrier, tel qu’un rapport progressif, un rapport aléatoire ou un essai à rapport d’intervalle variable. La recherche de sensation opérante peut être utilisée pour montrer des changements dans la réponse opérante à la suite d’une manipulation génétique ou pharmacologique.
Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existantes, telles que l’auto-administration de médicaments par voie intraveineuse chez la souris, est qu’aucune formation chirurgicale ou restriction alimentaire n’est requise. En plus de donner un aperçu du comportement motivé. La recherche de sensations opérantes peut également être appliquée à des systèmes tels que la toxicomanie.
Avant que l’expérience puisse commencer, les animaux doivent d’abord être habitués à la manipulation et au transport. Ils feront l’expérience de l’habitation se déroule sur une période de trois jours. Une fois que les souris se sont acclimatées à l’animalerie le premier jour de l’accoutumance, placez des mains gantées dans la cage et laissez-les reposer pendant 90 secondes.
Si toutes les souris n’ont pas examiné vos mains pendant ce temps, déplacez doucement les mains vers chaque souris et attendez qu’elles reniflent et/ou contactent vos mains avant de continuer. Ensuite, prenez soigneusement chaque souris par la base de la queue et placez-la sur votre main. Levez rapidement votre main et ramenez-la vers le bas pour permettre à la souris de s’en éloigner et de retourner dans la cage.
Répétez cette manœuvre pour chaque souris. Selon leur comportement, cinq à 10 répétitions peuvent être nécessaires jusqu’à ce que la souris reste calme. La dernière fois, levez votre main plus haut et maintenez la souris pendant cinq secondes.
La souris doit rester sur la main tout le temps afin de répondre aux critères de la journée. Répétez cette procédure pour chaque cage, en changeant de gants entre les cages le premier jour d’habituation. Retournez à l’établissement le lendemain pour terminer la deuxième série d’habitation.
Manipulez chaque souris comme la veille en les plaçant sur votre main et en leur permettant de retourner dans la cage. La levée finale doit être maintenue pendant 10 secondes. Ensuite, placez l’animal dans votre main et caressez-le.
Son dos. De plus, à partir du deuxième jour, pesez chaque animal et marquez sa queue avec un sharpie pour indiquer le numéro du sujet. Le troisième jour d’habituation, répétez les étapes démontrées les premier et deuxième jours, en tenant l’animal haut dans la main pendant 15 secondes. Pour le levage final, pesez chaque souris et remarquez leurs queues.
Une fois que toutes les souris ont satisfait à leurs critères de la journée, elles sont habituées et prêtes pour les tests. Vous devrez d’abord écrire le programme qui sera utilisé pour la recherche de sensations d’opéra ou le programme OSS. Séances à ratio fixe ou FR d’une durée d’une heure.
Les séances de rapport progressif ou de RP doivent être programmées pour durer deux personnes. Déployez les deux leviers et contrebalancez-les, quel levier est désigné comme actif ou inactif chez tous les animaux. L’affectation du levier pour chaque animal ne change jamais.
Coder le programme de manière à ce que les renforçateurs auditifs et visuels soient variés. La durée de chacun est choisie au hasard et dure 2, 4, 6 ou huit secondes. Les taux de clignotement de la lampe sont également choisis au hasard et varient entre 0,6, 2, 5, 1, 0,25, 2,5 ou cinq hertz, chacun avec un cycle de service de 50 %.
Les clignotements de la lampe de stimulation varient entre le côté gauche et le côté droit de la chambre. Ensuite, programmez un stimulus auditif pendant la durée du renforçateur. Ici, une pompe à perfusion fournit un son d’environ trois décibels au-dessus du bruit de fond dans la chambre.
Assurez-vous que la chambre est propre et fonctionne correctement avant de commencer l’expérience. Tout d’abord, lavez la casserole inférieure à l’eau chaude. Ensuite, nettoyez la chambre opérante, les murs et les sols avec de l’éthanol à 30 %.
Exécutez un programme de test qui allume le ventilateur, la maison et les voyants de stimulation, ainsi que l’extension et l’enregistrement des pressions à levier. Une fois qu’il est déterminé que toutes les lumières et tous les ventilateurs fonctionnent correctement, testez le programme pour vous assurer que toutes les pressions sur le levier sont enregistrées. Enfin, des séances d’opéra avec 30 % d’éthanol doivent être menées cinq à six jours par semaine à la même heure chaque jour.
Dans cet exemple, les expériences sont généralement menées entre 800 et 1400 heures. Pendant la phase d’obscurité du cycle de lumière de l’animal, pesez chaque souris. Avant de tester, chargez le programme de chaque chambre et annotez l’expérience de manière appropriée.
Transportez chaque souris dans la chambre qui lui est désignée, fermez la porte et démarrez la session. Une fois la session terminée, retirez rapidement la souris et remarquez la queue. Comme démontré précédemment, analysez les données pour le nombre de pressions à levier actives et inactives.
Le nombre de renforçateurs et/ou la précision du levier peuvent également être indiqués. Toutes les souris doivent satisfaire aux critères d’acquisition si l’on veut qu’elles soient testées pour l’effet d’un traitement sur l’OSS : plus de 20 pressions à levier actives et plus de 65 % de pressions à levier actives pour les trois dernières séances à rapport fixe doivent être obtenues avant de commencer le traitement. Après l’acquisition de FR un répondant, le calendrier de renforcement peut être modifié.
Par exemple, un ratio fixe plus élevé, un rapport progressif ou un rapport aléatoire. Nous voyons ici un exemple de l’acquisition d’un comportement de recherche de sensation opérante. Chez les souris mâles C 57, noires six J, les souris OSS ont reçu des stimuli visuels et auditifs variés suite à chaque levier actif.
Alors que les pressions à levier inactives n’avaient aucun contrôle de conséquence, les souris ont subi des conditions identiques, sauf qu’il n’y avait aucune conséquence à appuyer sur l’un ou l’autre levier. À chaque session successive, l’appui sur le levier actif des souris OSS a été augmenté par rapport au levier inactif. Appuyez sur la touche de contrôle.
Les souris représentées par les lignes grises n’ont pas montré cette augmentation. Dans cet exemple, un groupe de souris a reçu un renfort OSS. Alors qu’un autre groupe a reçu 10 % de renfort alimentaire lorsqu’il a été autorisé à accéder à la nourriture, les taux de réponse pour l’OSS et le renforcement alimentaire ont augmenté de manière similaire au fil du temps.
Dans l’exemple suivant, les souris ont été avancées à un programme de renforcement à rapport progressif pendant cinq jours. Les données représentent ici les moyennes des valeurs des jours quatre et cinq pour chaque animal. Le rapport final complété est indiqué sur l’axe des Y à droite et fait référence au nombre de réponses nécessaires pour obtenir le renforçateur correspondant, comme cela a été démontré pour la réponse à ratio fixe.
Rapport progressif. Les taux de réponse étaient similaires entre les OSS et les renforçateurs alimentaires. En utilisant cette méthode, l’effet d’une manipulation sur deux types de renforcement différents, sensoriel et alimentaire, peut être comparé sans les facteurs de confusion potentiels résultant de l’état de faim ou des différences de taux de réponse.
En conclusion, le comportement de recherche de sensations opérantes fournit un outil unique pour étudier les mécanismes moléculaires sous-jacents au renforcement sensoriel, et peut également fournir un outil pour étudier la toxicomanie.
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Ce protocole décrit une méthode pour étudier le comportement motivé chez les souris en utilisant des stimuli sensoriels comme renforcateurs. Il permet aux chercheurs d'étudier l'apprentissage opérant sans formation préalable ou restriction alimentaire.
Operant sensation seeking (OSS) in mice provides a high-throughput, non-invasive behavioral model for interrogating neural mechanisms underlying motivated behavior and reinforcement. This approach enables preclinical teams to evaluate the impact of genetic or pharmacological manipulations on reinforcement processes relevant to addiction and novelty seeking, without the confounds of surgical intervention or food restriction. OSS supports early-stage target validation and mechanistic de-risking for neuropsychiatric and addiction-related discovery portfolios.
OSS integrates into the discovery-to-preclinical continuum by enabling hypothesis-driven testing of neural mechanisms, target validation, and behavioral phenotyping in genetically or pharmacologically manipulated mice.