Name: Progressive-ratio de répondre pour lalimentation riche en graisse et en sucre Palatable chez la souris (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-05-03T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 16 s
Description: Découvrez le protocole de conditionnement opérant à ratio progressif pour évaluer la motivation alimentaire des souris face aux aliments riches en graisses et en sucres. Cette méthode permet d'étudier les mécanismes de récompense dans la recherche sur l'obésité.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ce projet a été soutenu par des subventions de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (355 881) et la Fondation canadienne pour l&#39;innovation.

* Les étapes les plus importantes. 1. Matériel et Logiciel <ol><li> Formation et essais ont été effectués dans des chambres de souris opérant équipés de deux ultra-légers, les leviers rétractables 1 placés de chaque côté d&#39;un récipient alimentaire (voir tableau 1). Une lumière de stimulation est située au-dessus de chaque levier et il ya une lumière interne dans la partie supérieure de la cage. Distributeur de culot est situé à l&#39;extérieur de la chambre. Chaque chambre est logée à l&#39;intérieur une cabine d&#39;atténuation du son avec ventilateur. Chambres sont connectés à un ordinateur PC avec MedPC IV logiciel via une armoire &quot;Smart Control&quot; interface. </li></ol> Remarque: Lorsque ultra-légers leviers ne sont pas disponibles, il est recommandé que le nez-poke être utilisé comme la réponse opérante pour les études de la souris. Cependant, avec les deux options disponibles, nous suggérons la sélection des ultra-légers leviers comme une mesure plus fiable de la motivation étant donné que le nez-poke réponses peuvent be déclenchée par exploratoire reniflant. <ol start="2"><li> Les programmes utilisés MedPC pour exécuter des tâches opérantes sont écrits en code notation Medstate laquelle un utilisateur peut apprendre avec l&#39;aide du manuel de programmation fourni. Programmation offre une flexibilité pour l&#39;utilisateur de modifier les codes existants ou de générer des paramètres expérimentaux uniques. Certains codes peuvent être obtenus gratuitement à partir Associés Med &quot;Notation Medstate référentiel&quot; <a href="http://www.mednr.com" target="_blank">http://www.mednr.com</a> . Les codes additionnels peuvent être achetés à partir Associés Med. </li></ol> 2. Acclimatation souris et des restrictions alimentaires <ol><li> Sur des souris d&#39;arrivée sont hébergés en groupe pendant au moins 10 jours pour s&#39;acclimater à un renversement 12 h cycle jour / nuit et muni d&#39;un accès ad libitum à la norme chow et de l&#39;eau. Dans notre cas, nous utilisons des souris adultes C57BL / 6 achetés auprès de Charles River (Saint-Constant, QC). Toutes les manipulations de la souris et des expériences comportementales sont effectuées pendant le cycle nocturne. Tous les proprocédures impliquant l&#39;utilisation d&#39;animaux ont été approuvés par le Comité de protection des animaux CRCHUM. </li><li> Les souris sont ensuite individuellement-logés et des aliments restreint (70% de leur ration alimentaire quotidienne) jusqu&#39;à ce qu&#39;ils atteignent 90-95% de libre-alimentation du poids corporel en vue de faciliter l&#39;acquisition de levier de presse de répondre. Les souris ont été à condition que leur quota quotidien de la nourriture dans la cage à la maison après la fin de la session. Après avoir atteint 5-10% perte de poids, la nourriture quotidienne alloué est ajusté afin de stabiliser le poids corporel inférieur pour le reste de la période de formation. Une fois que les souris ont atteint les critères d&#39;acquisition (voir ci-dessous), ils sont remis sur un horaire d&#39;alimentation ad libitum. Souris reprendre du poids corps perdu dans environ 3-4 jours. </li><li> Les souris sont traitées dans la salle d&#39;essai pendant 3 jours consécutifs avant la première session de formation. Le jour avant le début de la formation 10-15 riches en matières grasses et en sucre (HFHS) pastilles sont placées dans la cage pour éviter l&#39;influence potentielle de néophobie alimentaire sur opérant performanCE. Nous utilisons 20 HFHS mg, sans poussière, boulettes alimentaires de précision (14 mg est également disponible) contenant Kcal 48,9% sous forme de graisse (Serv Bio, Frenchtown, NJ). </li></ol> 3. Formation opérant <ol><li> Les souris sont d&#39;abord entraînés à appuyer sur le levier d&#39;un rapport fixe (FR) -1 programme de renforcement par lequel une presse à levier unique suscite la livraison d&#39;un boulette de nourriture sur le récipient. Un seul levier est désigné comme «actif» (déclencher une délivrance de récompense alimentaire) et la répartition des leviers droit et gauche est contrebalancé entre les souris. Il est important d&#39;ajouter au moins un délai de 5 secondes (A) le calendrier FR1 (FR1/TO-5), au cours de laquelle le levier de pressage supplémentaire n&#39;entraîne pas la délivrance d&#39;un boulette de nourriture. Cette période permet À temps pour les souris à consommer la boulette de nourriture, les temps morts mais plus longs peuvent être utilisés si l&#39;expérimentateur estime qu&#39;il est nécessaire pour leur modèle de souris. Chaque session de formation FR dure 1 heure ou lorsque 50 pastilles ont été livrés. </li><li> Critères d &#39;Acquisition *: &lt;/ Strong&gt; Les critères utilisés pour déterminer l&#39;acquisition de la nourriture entretenu opérant répondre comprend: (1) un nombre minimum de réponses actives et les récompenses gagnées; (2) une mesure de discrimination entre les leviers actifs et inactifs, et (3) entre les sessions stabilité des performances. Souris présentant une discrimination ≥ 3:1 pour le levier actif et inactifs et l&#39;obtention de ≥ 20 récompenses par session au cours de trois sessions consécutives sont envisagées pour atteindre les critères d&#39;acquisition 10. Nous avons observé que la majorité (~ 75%) des souris C57BL6 besoin d&#39;environ 7-10 jours de formation pour atteindre les critères d&#39;acquisition. Les souris qui ne parviennent pas à des critères d&#39;acquisition en ce moment l&#39;objet d&#39;une formation complémentaire pour les jours supplémentaires 5-7. Nous excluons les souris de test (~ 5% des cas) quand il n&#39;ya pas de progrès par la cinquième journée de formation supplémentaire. Il est important de garder à l&#39;esprit que l&#39;acquisition avec facultés affaiblies opérant peut être un résultat de certaines interventions pharmacologiques et génétiques et devrait donc être documentée. &lt;/ Li&gt; <li> Après trois séances successives de l&#39;obtention de ≥ 20 boulettes, le calendrier est porté à FR5/TO-5 secondes dans lequel 5 presses à levier actifs déclencher la livraison de la boulette de nourriture. Formation sur le calendrier FR5 dure trois jours. </li><li> * Les souris sont ensuite formés dans le rapport progressif (PR) calendrier de renforcement. Le calendrier taux de réponse au cours des essais PR peut être calculé comme par Richardson et Roberts (1996) 11 en utilisant la formule suivante (arrondi à l&#39;entier le plus proche): = [5 e (R * 0,2)] - 5 où R est égal au nombre de récompenses déjà acquises alimentaires plus 1 (à savoir, renforçateur suivante). Ainsi, le nombre de réponses nécessaires pour gagner une récompense en nourriture de suivre l&#39;ordre: 1, 2, 4, 6, 9, 12, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 62, 77, 95 et ainsi de suite. Le rapport final complété est le point d&#39;arrêt. </li><li> Une séance de PR d&#39;une durée maximale de 1 heure. Le défaut d&#39;appuyer sur le levier dans les résultats de la période 10 min en fin de la session. Perforperformance sur le calendrier PR de renforcement est considéré comme stable lorsque le nombre de récompenses gagnées dans un 1 s&#39;écarte séance d&#39;une heure par ≤ 10% pendant au moins 3 jours consécutifs. </li></ol> 4. Test Ratio progressive et la validation <ol><li> Pour valider la nourriture entretenu opérant dans la tâche de répondre PR, on peut évaluer des points d&#39;arrêt qui ont répondu manipulations suivantes connues pour moduler récompense alimentaire. Un test relativement facile à réaliser est la privation de nourriture qui va augmenter l&#39;état de motivation de la souris pour se nourrir et d&#39;augmenter ainsi les points d&#39;arrêt. Souris doit d&#39;abord être testé dans la tâche PR au cours d&#39;une période d&#39;alimentation ad libitum jusqu&#39;à stable, la performance de base est atteint. Le lendemain de la dernière nourriture quotidienne &quot;de base&quot; est retiré de la cage et les souris sont ensuite testés dans la tâche PR 24 heures après le début du jeûne. </li><li> Nous avons également cherché à savoir si l&#39;administration périphérique de l&#39;hormone anorexigène leptine aurait l&#39;effet inverse sur les points d&#39;arrêtseuils. La leptine (AF Parlow, l&#39;hormone du Programme national de peptide, NIDDK) a été dissous dans du PBS stérile. PR essais ont été effectués à la suite d&#39;une injection IP de PBS sur une journée, puis après l&#39;injection de leptine (5 mg / kg) le jour suivant. La leptine a été injecté une heure avant le test PR. Les points d&#39;arrêt ont été comparées en utilisant un test t apparié (GraphPad Prism). </li></ol> 5. Les résultats représentatifs Lors du test de la capacité de la privation de nourriture pour moduler point d&#39;arrêt de répondre sur un calendrier PR de renfort, nous nous attendons à augmenter de manière significative les points d&#39;arrêt comme le montre la figure 1. Dans cette expérience, une période de 24 h de privation de nourriture a produit un ~ 3,6 fois plus que les points d&#39;arrêt par rapport à ceux obtenus dans le libre-alimentation état de référence ce qui suggère que la privation de nourriture augmente les effets de récompense de la nourriture. En revanche, l&#39;administration périphérique de l&#39;hormone anorexigène leptine (5 mg / kg, IP) une heure avant le tressant devrait diminuer point d&#39;arrêt de répondre comme le montre la figure 2. <img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/3754/3754fig1.jpg" /> Figure 1. Le jeûne augmente les effets de récompense de la nourriture. Un jeûne de 24 h augmenté de façon significative les points d&#39;arrêt sur un ratio progressif (PR) calendrier de renforcement chez les souris (n = 4). Moyenne ± SEM; * p &lt;.05. <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/3754/3754fig2.jpg" /> Figure 2. La leptine diminue récompense alimentaire chez la souris. Périphérique administration de leptine (5 mg / kg) a diminué seuils d&#39;intervention PR point d&#39;arrêt chez les souris (n = 4). Moyenne ± SEM; * p &lt;0,05.

<ol><li>Fulton, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Appetite+and+reward%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Neuroendocrinol%22%5BJournal%5D)">Appetite and reward.</a> Front. Neuroendocrinol. 31, 85-103 (2010).</li>
<li>Zheng, H., Lenard, N. R., Shin, A. C., Berthoud, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Appetite+control+and+energy+balance+regulation+in+the+modern+world%3A+reward-driven+brain+overrides+repletion+signals%5BTitle%5D)+AND+%22International+journal+of+Obesity%22%5BJournal%5D)">Appetite control and energy balance regulation in the modern world: reward-driven brain overrides repletion signals.</a> International journal of Obesity. 33, Suppl 2. S8-S13 (2009).</li>
<li>Skinner, B. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSkinner%2C+BF+%22The+Behavior+of+Organisms%3A+An+Experimental+Analysis%22">The Behavior of Organisms: An Experimental Analysis</a>. , Appelton-Century. (1938).</li>
<li>Hodos, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Progressive+ratio+as+a+measure+of+reward+strength%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Progressive ratio as a measure of reward strength.</a> Science. 134, 943-944 (1961).</li>
<li>Hodos, W., Kalman, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+increment+size+and+reinforcer+volume+on+progressive+ratio+performance%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Anal.+Behav%22%5BJournal%5D)">Effects of increment size and reinforcer volume on progressive ratio performance.</a> J. Exp. Anal. Behav. 6, 387-392 (1963).</li>
<li>Stafford, D., LeSage, M. G., Glowa, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Progressive-ratio+schedules+of+drug+delivery+in+the+analysis+of+drug+self-administration%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Progressive-ratio schedules of drug delivery in the analysis of drug self-administration: a review.</a> Psychopharmacology. , 139-169 (1998).</li>
<li>Glass, M. J., O'Hare, E., Cleary, J. P., Billington, C. J., Levine, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+naloxone+on+food-motivated+behavior+in+the+obese+Zucker+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology+%28Berl%29%22%5BJournal%5D)">The effect of naloxone on food-motivated behavior in the obese Zucker rat.</a> Psychopharmacology (Berl). 141, 378-384 (1999).</li>
<li>Brennan, K., Roberts, D. C., Anisman, H., Merali, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Individual+differences+in+sucrose+consumption+in+the+rat%3A+motivational+and+neurochemical+correlates+of+hedonia%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology+%28Berl%29%22%5BJournal%5D)">Individual differences in sucrose consumption in the rat: motivational and neurochemical correlates of hedonia.</a> Psychopharmacology (Berl). 157, 269-276 (2001).</li>
<li>Vaughan, C., Moore, M., Haskell-Luevano, C., Rowland, N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Food+motivated+behavior+of+melanocortin-4+receptor+knockout+mice+under+a+progressive+ratio+schedule%5BTitle%5D)+AND+%22Peptides%22%5BJournal%5D)">Food motivated behavior of melanocortin-4 receptor knockout mice under a progressive ratio schedule.</a> Peptides. 27, 2829-2835 (2006).</li>
<li>Haluk, D. M., Wickman, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+study+design+variables+and+their+impact+on+food-maintained+operant+responding+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Evaluation of study design variables and their impact on food-maintained operant responding in mice.</a> Behav. Brain Res. 207, 394-401 (2010).</li>
<li>Richardson, N. R., Roberts, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Progressive+ratio+schedules+in+drug+self-administration+studies+in+rats%3A+a+method+to+evaluate+reinforcing+efficacy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Progressive ratio schedules in drug self-administration studies in rats: a method to evaluate reinforcing efficacy.</a> J. Neurosci. Methods. 66, 1-11 (1996).</li>
<li>Jewett, D. C., Cleary, J., Levine, A. S., Schaal, D. W., Thompson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+neuropeptide+Y%2C+insulin%2C+2-deoxyglucose%2C+and+food+deprivation+on+food-motivated+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology+%28Berl%29%22%5BJournal%5D)">Effects of neuropeptide Y, insulin, 2-deoxyglucose, and food deprivation on food-motivated behavior.</a> Psychopharmacology (Berl). 120, 267-271 (1995).</li>
<li>Fulton, S., Woodside, B., Shizgal, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+brain+reward+circuitry+by+leptin%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Modulation of brain reward circuitry by leptin.</a> Science. 287, 125-128 (2000).</li>
<li>Figlewicz, D. P., Bennett, J. L., Naleid, A. M., Davis, C., Grimm, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intraventricular+insulin+and+leptin+decrease+sucrose+self-administration+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Behav%22%5BJournal%5D)">Intraventricular insulin and leptin decrease sucrose self-administration in rats.</a> Physiol. Behav. 89, 611-616 (2006).</li>
</ol>

La production et l&#39;accès gratuit de cette vidéo-article est commandité par les Associés Med, Inc

Tâches de conditionnement opérant de fournir un moyen efficace pour évaluer les changements dans les propriétés de motivation de la nourriture. Les procédures expérimentales décrites dans les présentes souris article de formation permis à appuyez sur le levier pour obtenir des récompenses alimentaires et de manière stable de répondre sur un calendrier PR de renforcement. Mesure de la quantité de nourriture consommée ne fournit pas la lecture même que les mesures d&#39;intervention basée sur l&#39;effort car tous les facteurs qui influent sur l&#39;apport alimentaire de moduler les effets de récompense de la nourriture. Par exemple, appauvrissant de glucose utilisable par périphérique 2-désoxyglucose l&#39;administration chez le rat augmente la quantité de nourriture consommée librement disponible, mais ne parvient pas à modifier des points de rupture dans une tâche de PR pour la nourriture 12. Point d&#39;arrêt PR répondant peut aussi refléter des changements dans la qualité des récompenses alimentaires. Par exemple, des points de rupture sont positivement corrélés avec la concentration de saccharose démontrant que la motivation pour les augmentations de saccharose d&#39;une manière qui suit goût sucré 8 </sjusqu&#39;à&gt;. Nous démontrons ici que la privation de nourriture 24h augmente considérablement les points d&#39;arrêt de relations publiques pour la nourriture HFHS chez la souris. En revanche, nous avons constaté que l&#39;administration périphérique de l&#39;hormone anorexigène leptine diminue de manière significative les points d&#39;arrêt pour l&#39;alimentation HFHS chez la souris. Ces résultats sont cohérents avec les actions déjà signalés de privation de nourriture et de la leptine sur les seuils de récompense chez le rat 12-14. Lorsque vous utilisez ce protocole, il est important de garder à l&#39;esprit que l&#39;acquisition de la nourriture entretenu opérant répondre est significativement renforcée par une formation régulière (tous les 1-2 jours) et en augmentant l&#39;état de motivation de la souris en mettant en œuvre un régime de restriction alimentaire. En outre, veiller à ce que les souris présentent relativement stable sur une réponse programme de renforcement avant de passer à des horaires plus complexes (par exemple, FR1 à FR5) est essentielle pour minimiser la performance variable au cours de tests. Malgré l&#39;application de ces étapes, il n&#39;est pas rare d&#39;obtenir une certaine variabilitéen particulier entre les différentes souris. Pour cette raison, il est fortement recommandé d&#39;utiliser un intra-sujets (mesures répétées) de conception lorsque cela est possible de supprimer toute variabilité sujet. Bien que les tests intra-sujet n&#39;est pas possible d&#39;enquêter sur les modifications génétiques stables (c.-à-KO contre les souris témoins), il peut être utilisé pour examiner l&#39;influence de drogues, des lésions aiguës ou les manipulations génétiques (par exemple, optogénétique). L&#39;obésité et les maladies liées à l&#39;obésité sont un problème croissant qui a renforcé l&#39;urgence d&#39;identifier les molécules et les voies neuronales impliquées. L&#39;accumulation des données met en évidence le rôle important des circuits de récompense du cerveau dans les envies alimentaires, augmentation de l&#39;apport calorique et le gain de poids. La tâche PR est un outil précieux pour mesurer l&#39;impact des manipulations neurobiologiques, génétiques ou pharmacologiques sur les effets de récompense de la nourriture.

<html><table border="1"><tbody><tr><td> Point </td><td> Numéro de catalogue </td><td> Entreprise </td><td> Commentaires </td></tr><tr><td> Chambres de souris opérant </td><td> ENV-009A </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Associés Med, Inc</a> </td><td> Associés Inc Med PO Box 319 St. Albans, Vermont 05478, USA Téléphone: (802) 527-2343 </td></tr><tr><td> 8 entrées/16 entrées intelligente Panneau de Contrôle de Connexion </td><td> SG-716B </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Associés Med, Inc</a> </td><td></td></tr><tr><td> Ultra-léger rétractable la souris levier </td><td> ENV-312 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Associés Med, Inc</a> </td><td></td></tr><tr><td> Distributeur Pellet </td><td> ENV-203 </td><td>. Med-associates.com / &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; Associés Med, Inc </td><td></td></tr><tr><td> Light House </td><td> ENV-215 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Associés Med, Inc</a> </td><td></td></tr><tr><td> Lumière de stimulation </td><td> ENV-221 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Associés Med, Inc</a> </td><td></td></tr><tr><td> Sans poussière de précision de 20 mg riche en graisses et en sucre pellets </td><td> F-06649 </td><td> Bio-Serv </td><td> Bio-Serv Un 8e Rue, bureau 1 Frenchtown, NJ 08825, Etats-Unis Téléphone: (800) -996 à 9908 </td></tr></tbody></table> Tableau 1. Équipement spécifique et du matériel.

progressive-ratio de répondre pour l&#39;alimentation riche en graisse et en sucre palatable chez la souris

Progressive-ratio Responding for Palatable High-fat and High-sugar Food in Mice

Les aliments qui sont riches en gras et en sucre contribuer de manière significative aux taux de la suralimentation et l&#39;escalade de l&#39;obésité. La consommation de ces aliments peut produire un effet enrichissant qui renforce l&#39;action des associations de résultats et renforce le comportement futur à obtenir des ces aliments. Plus en plus évident que les effets de récompense de forte densité énergétique des aliments jouent un rôle profond dans la suralimentation et le développement de l&#39;obésité a un intérêt accru dans l&#39;étude des gènes, des molécules et des circuits de neurones qui modulent 1,2 récompense alimentaire. L&#39;impact enrichissant des différents stimuli peuvent être étudiés par la mesure de la volonté de travailler pour les obtenir, comme dans les tâches de conditionnement opérant 3. Modèles opérant de mesure récompense en nourriture acquise et volontaires des réponses comportementales qui visent à obtenir de la nourriture. Une mesure couramment utilisée de force récompense est une procédure connue sous le nom opérant le ratio progressif (PR) calendrier de renforcement. 4,5 Dans le t PRdemander, le sujet est nécessaire de faire un nombre croissant de réponses opérantes pour chaque récompense successives. L&#39;étude pionnière de Hodos (1961) ont démontré que le nombre de réponses apportées à obtenir la récompense dernière, appelée le point d&#39;arrêt, sert comme un indice de 4 Résistance récompense. Bien que les procédures opérantes qui mesurent les changements dans le taux de réponse ne suffit pas à séparer les changements de résistance de récompense auprès de modifications dans la capacité de performance, le point d&#39;arrêt provenant de l&#39;horaire PR est une mesure bien validé des effets de récompense de la nourriture. La tâche PR a été largement utilisé pour évaluer l&#39;impact enrichissant des médicaments d&#39;abus et de la nourriture chez les rats (par exemple, 6-8), mais dans une moindre mesure chez la souris 9. L&#39;utilisation accrue de souris génétiquement modifiées et induite par l&#39;alimentation des modèles de souris obèses a accru la demande de mesures comportementales de récompense alimentaire chez la souris. Dans le présent article, nous détaillons les matériaux et les procédures utilisées pour former les souris de répondre (levier de presse) pour une haute teneur en matières grasseset des pastilles alimentaires riches en sucre sur un calendrier PR de renforcement. Nous montrons que les seuils d&#39;intervention de point d&#39;arrêt à la suite d&#39;augmenter la privation alimentaire aiguë et diminuer avec l&#39;administration périphérique de l&#39;hormone anorexigène de la leptine et ainsi de valider l&#39;utilisation de ce paradigme alimentaire opérant chez la souris.

Les détails présent rapport le protocole utilisé pour mesurer les effets de récompense de haute teneur en graisses des aliments chez les souris en utilisant une tâche progressive rapport conditionnement opérant.

Progressive-ratio de répondre pour l&#39;alimentation riche en graisse et en sucre Palatable chez la souris

Les aliments riches en graisses et en sucres contribuent considérablement à la suralimentation et à l'augmentation des taux d'obésité. La consommation d'aliments appétissants peut...

L'objectif de l'expérience suivante est d'entraîner et de tester des souris dans une tâche motivée par la nourriture en utilisant un programme de renforcement à ratio progressif. Cela est réalisé en restreignant d'abord la nourriture des souris à 60 à 70 % de leur ingestion alimentaire ad libitum, jusqu'à une réduction stable de 5 à 10 % de leur poids corporel. Afin d'améliorer l'acquisition d'un comportement de pression sur un levier motivé par la nourriture, les souris sont ensuite entraînées à appuyer sur un levier pour obtenir une récompense alimentaire riche en graisses et en sucres, selon un ratio fixe de un, en utilisant une procédure d'auto-formage.Ensuite, les souris sont entraînées à répondre pour obtenir de la nourriture selon des schémas de renforcement plus complexes, notamment un ratio fixe de cinq, puis finalement selon la tâche de ratio progressif, qui fournit une mesure fiable des effets récompensants de la nourriture. Ensuite, après avoir atteint une performance stable sur le schéma de ratio progressif, ces souris sont soit privées de nourriture pendant 12 à 24 heures, soit reçoivent une injection intrapéritonéale d'agents réticulaires afin de valider les modifications du comportement motivé par la nourriture sur le schéma de renforcement de ratio progressif. Les résultats de cette expérience montrent qu'une privation alimentaire augmente le comportement motivé par la nourriture, tandis que l'administration de l'hormone réticulaire leptine diminue ce comportement motivé par la nourriture en réponse à des récompenses alimentaires riches en graisses et en sucres.Les tâches de conditionnement supérieur constituent un moyen utile pour évaluer les effets de récompense et motivationnels de divers stimuli et comportements. La tâche de ratio progressif est un protocole de renforcement bien validé, largement utilisé pour évaluer l'effet de récompense des drogues d'abus et des récompenses naturelles telles que la nourriture. Bien qu'elle soit plus couramment employée dans les études sur les rats, l'application des tâches opérantes de ratio progressif aux souris est devenue de plus en plus importante avec le développement croissant de modèles murins génétiquement modifiés. En particulier, l'utilisation de modèles murins en recherche sur l'obésité et la reconnaissance du fait que les effets de récompense des aliments appétissants et riches en calories contribuent de manière significative au suralimentation et à l'obésité ont souligné la nécessité de mesurer la récompense alimentaire chez la souris.Ici, nous expliquons et discutons les méthodes utilisées pour entraîner et tester des souris afin qu'elles appuient sur un levier pour obtenir un aliment appétissant riche en graisses et en sucres selon un programme de renforcement à ratio progressif. Avant de commencer, le protocole garantit que toutes les procédures impliquant l'utilisation d'animaux ont été approuvées par le comité institutionnel de soins aux animaux. Il est recommandé de réaliser les tests pendant la phase sombre du cycle clair-obscur, si nécessaire.Acclimater les souris à un cycle lumineux inversé pendant sept à dix jours. À ce stade, les souris ont accès ad libitum à une nourriture standard et à de l'eau après cette période d'acclimatation de 10 jours. Les souris sont logées individuellement et soumises à une restriction alimentaire en recevant 60 à 70 % de l'ingestion alimentaire ad libitum jusqu'à ce qu'elles atteignent 90 à 95 % de leur poids corporel en alimentation libre.Cela facilite l'acquisition de la pression de la feuille, qui consiste à peser les souris quotidiennement. Lorsqu'une perte de poids de 5 à 10 % est atteinte, la quantité alimentaire quotidienne distribuée est ajustée afin de stabiliser les poids corporels inférieurs pour la durée restante de la période d'entraînement. Trois jours avant la première séance d'entraînement, transférez les souris dans leurs cages d'origine vers la salle de test, puis sortez chaque souris de sa cage une par une, et manipulez-la pendant deux à trois minutes. Après la manipulation, remettez la souris dans sa cage d'origine et habituez les souris à la pièce et à la manipulation pendant trois jours consécutifs, la veille du début de l'entraînement.10 à 15 pastilles riches en matières grasses et en sucre sont placées dans la cage d'origine pour éviter l'influence potentielle de la nourriture. La néophobie sur le comportement opérant est évaluée à l'aide de pastilles alimentaires précises, sans poussière, riches en matières grasses et en sucre, contenant 49 % de killer cow comme graisse, utilisées à raison de 20 milligrammes. Chaque chambre opératoire pour souris est placée à l'intérieur d'un caisson insonorisé équipé d'un ventilateur d'aération.Les chambres opérantes pour souris sont équipées de deux leviers ultra-légers escamotables positionnés de chaque côté du réceptacle à nourriture. Une lumière de stimulus est située au-dessus de chaque levier, et une lumière d'ambiance se trouve en haut de la cage. Le distributeur d'appâts est situé à l'extérieur de la chambre.Les compartiments sont reliés à un ordinateur PC avec le logiciel Med PC IV via un boîtier d'interface de commande intelligent. Les souris sont introduites dans le compartiment opérant. Le paradigme d'entraînement initial consiste en un programme de renforcement à ratio fixe, selon lequel une pression unique sur le levier provoque la délivrance d'un comprimé alimentaire dans le réceptacle.Un seul levier est désigné comme actif et déclenche la distribution d'une récompense alimentaire. L'attribution des leviers droit et gauche est contrebalancée entre les souris. L'entraînement nécessite également une procédure de modelage au cours de laquelle des granulés alimentaires broyés sont placés sur le levier afin de renforcer le comportement d'appui sur le levier.Au cours de cette formation initiale, une pression sur le levier actif déclenche la délivrance de la récompense alimentaire, et aucun délai n'est observé entre l'appui sur le levier et la délivrance de la nourriture. Une fois que les souris ont appris à appuyer sur le levier cinq fois, un délai de cinq secondes est initié, durant lequel des pressions supplémentaires sur le levier ne provoquent pas la délivrance d'une pastille. Cette période d'attente permet aux souris de consommer la pastille.Des périodes de temporisation plus longues peuvent être utilisées si nécessaire après la période de temporisation, en appuyant sur le levier actif. Cela entraîne à nouveau la libération d’un comprimé alimentaire selon un ratio fixe de un, toutes les cinq secondes. La séance d’entraînement avec temporisation dure une heure ou jusqu’à ce que 50 comprimés aient été distribués.L'entraînement et les opérations se poursuivent pendant sept à dix jours jusqu'à l'acquisition de la nourriture, lorsque les souris répondantes présentent une discrimination supérieure ou égale à trois contre un pour le levier actif par rapport au levier inactif, et obtiennent un nombre de récompenses supérieur ou égal à 20 par session. Trois sessions consécutives satisfaisant à ces critères sont considérées comme l'atteinte des objectifs d'acquisition. Les souris qui n'atteignent pas ces critères d'acquisition durant la période de sept à dix jours suivent un entraînement supplémentaire pendant cinq à sept jours supplémentaires.Les souris sont exclues des tests lorsqu'aucun progrès n'est observé d'ici le cinquième jour d'entraînement. Il est important de garder à l'esprit qu'une acquisition opérante altérée peut être le résultat de certaines interventions pharmacologiques ou génétiques et doit donc être documentée. Après trois séances consécutives au cours desquelles au moins 20 granulés sont obtenus, le protocole passe au régime FR cinq T oh cinq secondes, dans lequel cinq pressions actives sur le levier déclenchent la délivrance d'un granulé alimentaire.La formation selon le programme FR cinq T oh cinq secondes dure environ trois à cinq jours jusqu'à ce que la réponse soit stable. Le maître est ensuite formé selon le programme de renforcement à ratio progressif. Le ratio de réponse durant les tests PR peut être calculé selon Richardson et Roberts, où R est égal au nombre de récompenses alimentaires déjà obtenues, plus un.Ainsi, le nombre de réponses requis pour obtenir une récompense alimentaire suit l'ordre suivant : 1, 2, 4, 6, 9, 12, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 62, 77, 95, et ainsi de suite. Le ratio final complété correspond au point de rupture. La session PR dure au maximum une heure en cas d'absence d'appui sur le levier pendant une période de 10 minutes.Conduit à la fin de la session. La performance dans le cadre du programme de renforcement PR est considérée comme stable lorsque le nombre de récompenses obtenues lors d'une session d'une heure ne s'écarte pas de plus de 20 % pendant au moins trois jours consécutifs. Pour valider la réponse opérante maintenue par la nourriture dans la tâche PR, on évalue les réponses au niveau du point de rupture après des manipulations connues pour moduler la récompense alimentaire. Un test relativement simple à réaliser consiste à soumettre les animaux à la privation de nourriture, ce qui augmente l'état motivationnel de la souris vis-à-vis de la nourriture et, par conséquent, augmente les points de rupture.Les souris sont d'abord testées dans la tâche de ratio progressif (PR) pendant une période d'alimentation ad libitum jusqu'à l'obtention d'une performance stable, le jour suivant le dernier jour de référence. La nourriture est retirée de la cage d'origine, puis les souris sont testées dans la tâche PR entre 12 et 24 heures après le début du jeûne ; afin d'étudier un effet opposé sur les seuils de point d'arrêt, on peut tester l'administration périphérique de l'hormone antic. Les tests PR avec la leptine sont réalisés suite à une injection intrapéritonéale de PBS un jour donné, puis après injection de cinq milligrammes par kilogramme de leptine le jour suivant.La leptine est injectée une heure avant le test de rapport progressif, comme indiqué ici. Le jeûne augmente les effets récompensateurs de la nourriture : un jeûne de 24 heures a significativement augmenté les seuils de rupture dans un protocole de renforcement à rapport progressif chez la souris, comme observé ici. La leptine diminue la récompense alimentaire chez la souris, car l'administration périphérique de leptine a réduit les seuils de réponse au seuil de rupture. Lors de la réalisation de cette procédure, il est important de garder à l'esprit que l'acquisition de la réponse opérante liée à l'obtention de nourriture est nettement améliorée par un entraînement régulier et par l'augmentation de l'état motivationnel de la souris grâce à la mise en place d'un régime de restriction alimentaire.En outre, il est essentiel de s'assurer que les souris présentent une réponse relativement stable selon un programme de renforcement avant de passer à des programmes plus complexes, afin de minimiser les variations de performance durant les tests. L'obésité et les maladies associées à l'obésité constituent un problème croissant qui accroît l'urgence d'identifier les molécules et les voies neuronales impliquées. Le programme de ratio progressif est un outil précieux pour mesurer l'impact de manipulations neurobiologiques, génétiques ou pharmacologiques sur les effets récompensants de la nourriture.

progressive-ratio-responding-for-palatable-high-fat-high-sugar-food

Research

Recherche

JoVE Journal

Neuroscience

Neurosciences

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.

Sensation opérant dans la recherche de souris

La présente étude évalue une nouvelle procédure d'évaluation des effets de renforcement de solutions agréables au goût chez les rats de laboratoire: intra auto-administration. À cette fin, répondant opérant (c'est à dire en appuyant sur ​​le levier) pour perfusions intra-orale de solutions sucrées à différentes concentrations a été mesurée sur continue et progressive des ratios programmes de renforcement.

Une nouvelle procédure pour l&#39;évaluation des propriétés de renforcement de tastants chez les rats de laboratoire: intra auto-administration opérant

Influences de contenu en matières grasses alimentaires à la fois la consommation d'énergie et la composition de la graisse corporelle chez les mammifères. En examinant la préférence des rats de la nourriture riche en graisses dans une série d'expériences de choix, il est possible de tester les différences génétiques et les interventions pharmacologiques sur leur préférence pour des aliments très gras.

Préférence Fat: A Novel modèle du comportement alimentaire chez le rat

Cette étude a adapté avec succès vidéofluoroscopie avaler étude (BVF) méthodes humaines pour l'utilisation avec des modèles murins de la maladie dans le but de faciliter la recherche translationnelle de dysphagie.

Adaptation vidéofluoroscopie Swallow Méthodes étude humaine pour détecter et caractériser dysphagie dans les modèles murins de la maladie

L’article décrit la génération et la caractérisation métabolique de chez les souris nourries à la diète riche en gras comme un modèle de résistance à l’insuline induite par le régime alimentaire et l’obésité. Il dispose également des protocoles détaillés pour effectuer l’épreuve d’hyperglycémie provoquée par voie orale et le test de tolérance de l’insuline, suivi des altérations du corps entier de glucose métabolisme in vivo.

Étude In Vivo du métabolisme du Glucose à haute teneur en graisses régime chez les souris nourries avec épreuve d’hyperglycémie provoquée par voie orale (HGPO) et Test de tolérance à l’insuline (ITT)

Ce protocole décrit l’utilisation d’un analyseur de composition corporelle et le système de surveillance animale métabolique pour caractériser la composition corporelle et des paramètres métaboliques chez les souris. Un modèle de l’obésité induit par l’alimentation riche en graisses est utilisé à titre d’exemple pour l’application de ces techniques.

Composition corporelle et l’analyse mise en cage métabolique in Mice Fed graisse haute

Ce protocole décrit l'utilisation d'un régime de cafétéria très appétissant de style occidental pour modéliser la suralimentation et l'obésité chez les rongeurs. Ici, nous fournissons un aperçu détaillé de la sélection, de la préparation et de la mesure des aliments, et expliquons les facteurs méthodologiques qui aident à générer un phénotype robuste et reproductible.

Palatable Western-style Cafeteria Diet as a Reliable Method for Modeling Diet-induced Obesity in Rodents

Présenté ici est un protocole pour étudier la dépression comme et le comportement anhédonique chez les rats. Il combine deux méthodes comportementales bien établies, la préférence du saccharose et les tests d’hypophagie induits par la nouveauté, avec un système automatisé de surveillance de l’apport alimentaire et liquide, pour étudier indirectement le comportement des rongeurs à l’aide de paramètres de substitution.

Tests d’hypophagie induits par la préférence du saccharose et la nouveauté chez les rats à l’aide d’un système automatisé de surveillance de l’apport alimentaire

Cet article fournit trois tests faciles et accessibles pour évaluer le métabolisme des lipides chez la souris.

Évaluation de la capacité de manipulation des lipides du corps entier chez la souris

La restriction du moment de la prise alimentaire est apparue comme une intervention prometteuse pour atténuer les maladies métaboliques induites par l’alimentation. Ce manuscrit détaille la construction et l’utilisation d’un système efficace construit en interne pour mesurer et manipuler l’apport alimentaire rythmique chez la souris.

Manipulation de l’apport alimentaire rythmique chez la souris à l’aide d’un système d’alimentation sur mesure

Un modèle de frénésie alimentaire a été établi chez la souris en utilisant un accès intermittent à des M&amp;M’s (un aliment très appétissant composé de graisse et de sucre). Les souris ayant un accès intermittent à cet aliment riche en graisses et en sucre ont montré des comportements similaires au stress, un apport calorique accru et une préférence pour cet aliment par rapport à la nourriture standard par rapport aux souris ayant un accès continu ou inexistant à la nourriture.

Modèle de consommation excessive intermittente chez la souris

Découvrez le protocole de conditionnement opérant à ratio progressif pour évaluer la motivation alimentaire des souris face aux aliments riches en graisses et en sucres. Cette méthode permet d'étudier les mécanismes de récompense dans la recherche sur l'obésité.

Progressive-ratio de répondre pour l'alimentation riche en graisse et en sucre Palatable chez la souris

Explorer plus de vidéos