Name: Une méthode générale pour évaluer les effets sur la stimulation cérébrale profonde intraveineuse méthamphétamine auto-administration (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 16 s
Description: Découvrez une méthode d'évaluation de la stimulation cérébrale profonde pour traiter la dépendance à la méthamphétamine chez les rongeurs. Cette technique permet d'étudier les effets thérapeutiques de la neuromodulation en psychiatrie de l'addiction.

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Soutenu par le prix 2014-2015 de la Fondation pour la recherche et l’éducation en neurochirurgie (NREF) et une bourse Grant-In-Aid 2014 de la Louisiana State University Shreveport School of Medicine (J.A.W.). Nous remercions S. Harold et C.M. Keller pour leur aide technique et leur enseignement inestimables.

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Les auteurs n’ont aucun intérêt financier concurrent en ce qui concerne cette méthodologie.

Bien que les mécanismes exacts de la stimulation cérébrale profonde ne sont pas complètement caractérisés, DBS efficacité à la fois moteur et troubles psychiatriques peut résulter d&#39;une interaction dynamique entre la thérapie électrique et le fonctionnement des différentes régions cérébrales sous-corticales et corticales au fil du temps 6,22-26. Bien que les méthodes non-conditionnelles de la livraison de la méthamphétamine aux rongeurs sont bien décrits 27,28, ces méthodes sont les plus appropriés pour les enquêtes discrètes de la pharmacocinétique des médicaments et les effets neurochimiques 27-29. Opérant auto-administration IV drogue, en incorporant un élément de motivation pour la drogue, est idéal pour l&#39;étude de la façon dont les thérapies électriques comme DBS interagissent avec les comportements pathologiques au fil du temps. Les procédures que nous décrivons examinent les effets de DBS dans un environnement sur l&#39;utilisation de la méthamphétamine éventuelle dans un environnement différent. Il ya trois étapes clés de notre IV méthamphétamine auto-administration paradigme: 1) Induction de l&#39;acquisition rapide et l&#39;escalade de la prise du médicament pendant les sessions d&#39;accès longues, 2) Maintien de la, un taux élevé stable de la prise du médicament pendant les sessions d&#39;accès à court ultérieures et 3) le développement d&#39;un modèle à chargement frontal de la prise de drogue. Ce paradigme peut être accompli dans un délai de 2 à 3 par semaine avec 10 - 12 rats par expérience, ce qui est à la fois rentable et parfaitement adapté pour tester les effets de DBS compte tenu de la durée de vie potentiellement limité de bouchons de tête chez les rongeurs à l&#39;aide psycho-stimulants. Cette procédure, comme d&#39;autres paradigmes qui incorporent une période de longue accès 19,30,31 simule raisonnablement certains aspects de l&#39;utilisation de substances psychotropes; il démontre à la fois l&#39;escalade d&#39;utilisation et une grande motivation pour obtenir médicament avec début de session »de chargement de médicament&quot;, qui sont des aspects importants de la dépendance de l&#39;homme par rapport à l&#39;utilisation récréative 19,30. Rongeurs qui ont l&#39;exposition de l&#39;accès à long à IV méthamphétamine démontrent également déficits cognitifs 32, Réponses distinctes à un traitement pharmacologique 33, 34 et pharmacocinétique neurochimique change 35 qui sont plus semblables aux humains souffrant de la consommation de méthamphétamine chronique trouble que les rongeurs avec seulement une exposition d&#39;accès court. De même, il ya trois étapes clés de notre procédure de stimulation cérébrale profonde: 1) L&#39;accoutumance à l&#39;environnement DBS, y compris la connexion d&#39;attache de la tête, pour une ou deux séances de «simulacres», 2) Tous les jours, la livraison intermittente de stimulation active en utilisant un système commercial, et 3) la déconnexion DBS et le transport ultérieur à l&#39;établissement de la drogue. Ce paradigme est conçu pour imiter le processus de thérapies non invasives comme TMS plutôt que celle de DBS continue traditionnelle. Entièrement implanté, systèmes DBS programmables comme ceux utilisés pour les troubles du mouvement commune 3 seront marginalement réalisable chez les patients souffrant de dépendance psycho-stimulant pour plusieurs raisons mentionnées ci-dessus. Intermittent stratégies de traitement électriques qui ne nécessitent pas de chirurgie à haut risque et le suivi, comme TMS, peuvent être mieux adaptées à cette population de patients. Les méthodes que nous avons décrites permettront aux chercheurs de développer et d&#39;affiner les stratégies de traitement qui peuvent modifier le comportement lié à la drogue tout en étant livrée en dehors de l&#39;environnement de la drogue dans un délai restreint. Il ya accumulation de preuves que la stimulation électrique intracrânienne transitoire qui est calqué sur les déficits neurophysiologiques spécifiques 23 ou en combinaison avec la pharmacothérapie systémique 36 exercent des effets durables sur les comportements positifs et psychiatriques liés à la drogue pendant plusieurs semaines après le traitement a cessé. Les besoins pour une excellente technique chirurgicale initiale et continue pour les soins de plusieurs sites chirurgicaux pendant l&#39;usage des drogues intense sont les principales limites de cette méthodologie. Si soit le cathéter IV ou les électrodes DBS deviendront non opérationnels et / ou infecté, le rat doitquitter l&#39;étude. Cathéter jugulaire et des électrodes intracrâniennes placements sous stricte technique stérile sont mieux tirés des enquêteurs expérimentés avant d&#39;engager ces procédures de façon indépendante. Cette procédure se prête à plusieurs modifications et des enquêtes futures, y compris l&#39;examen de:. 1) paramètres alternatifs de stimulation (par exemple, - la stimulation de forme d&#39;onde, la largeur d&#39;impulsion, fréquence, amplitude), 2) d&#39;autres cibles potentielles du cerveau thérapeutiques (par exemple, - le noyau accumbens. coeur, médial du cortex préfrontal, le mésencéphale, habenula), 3) différents modèles de livraison DBS (par exemple, -. la livraison quotidienne DBS, la livraison DBS hebdomadaire, DBS à divers intervalles avant les sessions opérant, DBS avant l&#39;acquisition), et peut-être les plus passionnants, 4) des combinaisons de courte durée DBS et des agents pharmaceutiques qui imitent la stimulation optogenetic des voies sélectives et exercent durable modifications comportementales 36.

La méthamphétamine est un psychostimulant qui produit une euphorie intense et prolongée en raison d&#39;une forte augmentation de la monoamines synaptiques, notamment la dopamine. Dépendance à la méthamphétamine est un problème de santé de l&#39;épidémie avec une estimation de 25 à 34 millions d&#39;utilisateurs dans le monde et pas 1,2 traitement éprouvé. Il existe un besoin important de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour dépendance à la méthamphétamine. La stimulation cérébrale profonde (DBS) est une procédure neurochirurgicale qui utilise un cerveau &quot;pacemaker&quot; pour normaliser les modèles neuronaux perturbateurs de tir qui se produisent dans certaines maladies, dont la maladie de Parkinson, la dystonie, et le tremblement essentiel 3. De récents rapports de cas humains suggèrent que DBS peut aussi être un traitement efficace pour l&#39;alcool et la dépendance de la drogue, mais des preuves précliniques concernant les psychostimulants (par ex., La cocaïne, de la méthamphétamine) est limité 4-8. La stimulation cérébrale profonde continue, comme il est currently pratiquait, exige une coopération exceptionnelle du patient et son / sa famille. Les soins des plaies méticuleuse et l&#39;hygiène personnelle sont nécessaires pour protéger le matériel de stimulateur cardiaque sous-jacente, qui est sensible à l&#39;infection, même chez les patients qui ne sont pas utilisent des drogues intraveineuses avec bactériémie résultant. Un suivi régulier de l&#39;appareil DBS est également nécessaire compte tenu de la conception du système en boucle ouverte; médecins expérimentés modifient les paramètres de DBS moderne pour diminuer les symptômes de cibles au cours de rendez-vous de routine clinique 3. Ce paradigme de traitement sera limité dans cocaïne et la méthamphétamine utilisateurs en raison de leurs situations difficiles psychosociaux. Plusieurs études sur des rongeurs ont imité ce paradigme impraticable en examinant les effets DBS lorsque la thérapie est délivré en continu pendant la cocaïne procédures d&#39;auto-administration dans l&#39;environnement de consommation de drogues 9-11. Non-invasive techniques discontinues qui ne nécessitent pas de matériel à demeure, comme transcrâniennestimulation magnétique (TMS), peut être une meilleure option pour le traitement des troubles de toxicomanie 12. TMS est fourni de manière non invasive en utilisant un headcoil externe pour générer des champs électriques dans une cible particulière du cerveau au cours de chaque jour, les traitements intermittents. L&#39;avènement récent de H bobine ou &quot;profonde&quot; TMS permet structures cérébrales plus profondes pour être stimulés, en plus des sites corticaux, l&#39;expansion de son utilisation potentielle 13,14. Les deux thérapies sont livrés de façon discontinue au cours d&#39;une série de sessions dans un environnement différent de celui de la consommation de drogue primaire et ont montré des résultats prometteurs dans les deux essais sur les humains et les rongeurs pour la dépendance aux drogues 13,15-17. La fenêtre pour traiter les patients dépendants de la méthamphétamine sera probablement pendant les périodes de sobriété comme la réhabilitation imposé par le tribunal, et non pendant l&#39;ivresse de la rue où ils peuvent rencontrer un comportement violent ou erratique 18. En tant que tel, le but de cet article est de décrire la prestation de stimulation électrique qui est temporellementet spatialement séparé de l&#39;environnement de consommation de drogues, qui se rapproche plus étroitement ce qui est possible chez l&#39;homme, pour le traitement de la dépendance IV de la méthamphétamine.

<table><tbody><tr><td>Chambres opérantes pour rongeurs</td><td>Med Associates, Inc</td><td>ENV-008CT</td><td>Med Associates Inc. PO Box 319 St. Albans, Vermont 05478 États-Unis Téléphone : (802) 527-2343</td></tr><tr><td>Kopf Instrument stéréotaxique pour petits animaux avec console d’affichage numérique</td><td>Kopf Instruments</td><td>Modèle 940</td><td>Kopf Téléphone : 1-877-352-3275 Télécopieur : 1-818-352-3275 Courriel : sales@kopfinstruments.net</td></tr><tr><td>Processeur de bioamplification 3-DSP</td><td>de la série Z Tucker Davis Technologies</td><td>RZ5D</td><td>Tucker-Davis Technologies&nbsp ; 11930 Research Circle Alachua, FL 32615&nbsp ; États-Unis Tél. : 386-462-9622&nbsp ; www.tdt.com</td></tr><tr><td>Stimulateur 32 canaux de la série Z</td><td>Le logiciel Tucker Davis Technologies</td><td>IZ2-32</td><td>est accompagné d’un manuel qui explique comment programmer des expériences à l’aide de la plate-forme OpenEx, accessible ici : http://www.tdt.com/files/manuals/OpenEx_User_Guide.pdf</td></tr><tr><td>Batterie LI-ION de 48 volts pour stimulateur IZ2 Tucker</td><td>Davis Technologies</td><td>LZ48-200</td><td></td></tr><tr><td>Boîtier de répartiteur 32 canaux pour PZ5</td><td>Tucker Davis Technologies</td><td>S-BOX_PZ5</td><td></td></tr><tr><td>OpenEx Ext Progiciel pour l’enregistrement neuronal multicanal Tucker</td><td>Davis Technologies</td><td>OpenEx</td><td></td></tr><tr><td>Électrodes stimulantes platine-iridium</td><td>Plastics One</td><td>Inc MS303/8-B/SPC ELECT PT 2C TW .005"</td><td>Plastics One Inc P.O.Box 21465, S.W. Roanoke, VA 24018, PH 540-772-7950</td></tr><tr><td>Câbles à 2 canaux entre stimulateur et commutateur</td><td>Plastiques One Inc</td><td>305-441/2 W/ Câble à 2</td><td></td></tr><tr><td>canaux entre le collecteur et le socle d’électrode</td><td>Plastics One Inc</td><td>305-305 avec</td> collecteurs à 4 canaux à ressort <td></td></tr><tr><td></td><td>Plastics One Inc</td><td>SL2+2C et SL2+SC/SB</td><td></td></tr></tbody></table>

une méthode générale pour évaluer les effets sur la stimulation cérébrale profonde intraveineuse méthamphétamine auto-administration

A General Method for Evaluating Deep Brain Stimulation Effects on Intravenous Methamphetamine Self-Administration

Les troubles liés à l’utilisation de substances, en particulier la méthamphétamine, sont des maladies dévastatrices et récurrentes qui affectent les jeunes de manière disproportionnée. Il est nécessaire de mettre au point des stratégies de traitement novatrices, efficaces et pratiques, validées dans des modèles animaux. La neuromodulation, y compris la thérapie de stimulation cérébrale profonde (SCP), fait référence à l’utilisation de l’électricité pour influencer l’activité neuronale pathologique et s’est révélée prometteuse pour les troubles psychiatriques, y compris la dépendance aux drogues. Dans la pratique clinique, la SCP implique l’administration continue d’une stimulation dans les structures cérébrales à l’aide d’un système implantable semblable à un stimulateur cardiaque qui est programmé à l’extérieur par un médecin pour soulager les symptômes. Ce traitement sera limité chez les consommateurs de méthamphétamine en raison de situations psychosociales difficiles. Les traitements électriques qui peuvent être administrés par intermittence, de manière non invasive et à distance à partir du contexte de consommation de drogues seront plus réalistes. Cet article décrit l’administration d’une stimulation électrique intracrânienne qui est temporellement et spatialement séparée de l’environnement de consommation de drogues pour le traitement de la dépendance à la méthamphétamine IV. La dépendance à la méthamphétamine se développe rapidement chez les rongeurs en utilisant un paradigme opérant d’auto-administration intraveineuse (IV) qui intègre une période d’accès prolongé à la drogue et démontre à la fois une escalade de la consommation et une forte motivation à se procurer la drogue.

Après le placement d&#39;un cathéter IV jugulaire et des électrodes DBS intracrâniennes, les rongeurs peuvent être formés avec succès à l&#39;auto-administrer IV méthamphétamine après une brève période de récupération. La figure 3 montre que les rats vont acquérir et dégénérer méthamphétamine auto-administration après 2 jours de extended-accès à drogue avec une moyenne de 168 ± 12 perfusions par session par jour 4. Les rats sont ensuite déplacés vers un horaire quotidien de 2 heures de formation opérant pour deux raisons: 1) pour prévenir la toxicité de la méthamphétamine et des altérations graves de comportement avec, l&#39;accès prolongée persistante et 2) pour établir un taux relativement stable de répondre qui peut être manipulé par divers interventions thérapeutiques. La figure 4 montre que le nombre moyen du nombre total de perfusions court par session d&#39;accès au cours de la deuxième semaine est de 75 ± 8 et varie en général de moins de 10% au jour le jour. La figure 5 démontre que les rats develop Une motivation accrue à prendre des médicaments comme le montre l&#39;émergence d&#39;un modèle «front-loading» de l&#39;apport par jour 6 de la formation par rapport à la journée 1. Une fois que cela se développe, l&#39;effet est largement soutenue au cours des sessions ultérieures (données non présentées) . La figure 6 montre que DBS bilatérale livré dans l&#39;environnement non-médicament a entraîné une diminution marquée de la méthamphétamine opérant IV auto-administration sur trois des cinq jours par rapport au groupe de simulacre stimulé. Le noyau accumbens enveloppe a été ciblé donné son implication connue de drogues comportement consommatoire-8 en utilisant le stéréotaxique coordonnées suivantes par rapport au bregma (AP + 1,6, DV - 8,5 ml ± 2,4). Les paramètres de stimulation et la durée ont été généralement fondées sur l&#39;expérience publiée précédente avec DBS pour le traitement de maladies psychiatriques 8,20,21 mais peuvent être ajustées en fonction des besoins de l&#39;expérimentateur. Les barres d&#39;erreur sont modérés et non tous les jours reach signification indiquant la gamme des réponses qui peuvent être vus dans les évaluations du comportement malgré un effet de traitement clair. Augmenter le nombre de rats par expérience peut aider à compenser pour cette variabilité naturelle. 11 animaux ont été initialement utilisés pour cette expérience. Un animal a été euthanasié pour mauvaise alimentation post-opératoire, un animal a été exclue en raison de crises, et un animal a été exclue en raison de DBS dysfonctionnement de l&#39;électrode nous laissant avec un total de 8 animaux (n = 4 Sham; N = 4 DBS actif). En général en commençant par environ 10 - 12 rats pour chaque expérience permettra pour sa réussite. <img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/53266/53266fig1.jpg" /> Figure 1. Visual Programming Language. L&#39;enquêteur utilise un langage de programmation visuel, comme dans l&#39;exemple montré ici, de concevoir un programme qui peut fournir la stimulation cérébrale pour anima multiplesls simultanément à paramètres entrés par l&#39;utilisateur. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig1large.jpg" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/53266/53266fig2.jpg" /> Figure 2. Panneau de contrôle visuel. Avant le début de l&#39;expérience, le chercheur spécifie la fréquence souhaitée, la largeur d&#39;impulsion, amplitude et sur ​​le côté gauche d&#39;un panneau de contrôle visuel. Voici les paramètres de stimulation sont: intensité de courant 200 uA; largeur d&#39;impulsion de 61 ms; fréquence d&#39;impulsion de 130 Hz. Une fois que la stimulation est initiée, la forme d&#39;onde pour la livraison de courant actif est affiché sur la droite. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig2large.jpg" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> Figure 3. Acquisition de méthamphétamine IV auto-administration. Opérant total de répondre (360 min) des données ont été analysées en utilisant un ANOVA à mesures répétées avec la session quotidienne définie comme la mesure répétée. Toutes les analyses qui étaient p &lt;0,05 ont été considérées comme significatives. Les données sont la moyenne ± erreur standard. Nombre de perfusions de méthamphétamine pendant les quotidiens 6 h sessions opérant au cours des quatre premiers jours de formation opérant. + P &lt;0,05 par rapport aux sessions 1 et 2. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig3large.jpg" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> <img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/53266/53266fig4.jpg" /> Figure 4.Les données de maintenance de méthamphétamine IV auto-administration. Opérant total de répondre (120 min) ont été analysées en utilisant un ANOVA à mesures répétées avec la session quotidienne définie comme la mesure répétée. Toutes les analyses qui étaient p &lt;0,05 ont été considérées comme significatives. Les données sont la moyenne ± erreur standard. Nombre de perfusions de méthamphétamine pendant les sessions quotidiennes de 2 heures opérant plus de la deuxième semaine de formation opérant, démontrant stable mais intense consommation de drogue. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig4large.jpg" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> <img alt="Figure 5" src="/files/ftp_upload/53266/53266fig5.jpg" /> Figure 5. Développement de motivation à la drogue. Opérant répondantes a totalisé toutes les 15 min pour la première heure et les données ont été analysées en utilisant un répété moi-asures ANOVA avec chaque quadrant 15 min définie comme la mesure répétée. Toutes les analyses qui étaient p &lt;0,05 ont été considérées comme significatives. Les données sont la moyenne ± erreur standard. Un modèle «front-loading&quot; est pas présent le jour 1 de la formation opérant mais développe par la deuxième semaine, indiquant une forte motivation pour prendre des drogues. + P &lt;0,05 par rapport à 30, 45, et 60 min, ++ P &lt;0,05 par rapport à 45 et 60 min, +++ P &lt;0,05 par rapport à 60 min. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig5large.jpg" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> <img alt="Figure 6" src="/files/ftp_upload/53266/53266fig6.jpg" /> Figure 6. Effets sur DBS IV méthamphétamine auto-administration. Opérant totale répondre dans la première heure (60 min) données ont été analysées en utilisant une analyse de variance mélangé avec un between objet variable de traitement (DBS vs Sham) et une mesure répétée de séance quotidienne. Toutes les analyses qui étaient p &lt;0,05 ont été considérées comme significatives. Les données sont la moyenne ± erreur standard. La stimulation cérébrale profonde bilatérale pré-opérant réduit significativement le nombre de perfusions de méthamphétamine au cours des 60 premières minutes de opérant répondre sur jours de traitement 3, 4 et 7. + P &lt;0,05 par rapport au groupe témoin et de référence de répondre. Répondant retourné aux niveaux de base après traitement quotidien terminé. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53266/53266fig6large.jpg" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a>

Cet article décrit l’administration d’une stimulation électrique intracrânienne qui est temporellement et spatialement séparée de l’environnement de consommation de drogues pour le traitement de la dépendance à la méthamphétamine IV.

Une méthode générale pour évaluer les effets sur la stimulation cérébrale profonde intraveineuse méthamphétamine auto-administration

Substance use disorders, particularly to methamphetamine, are devastating, relapsing diseases that disproportionally affect young people.  There is a need ...

L'objectif général de cette procédure est d'évaluer les effets d'une stimulation cérébrale profonde temporellement et spatialement distincte de l'environnement d'administration de méthamphétamine intraveineuse chez les rongeurs. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés en psychiatrie de la dépendance, telles que : la stimulation électrique de régions cérébrales spécifiques peut-elle réduire la consommation de drogues, et dans quelles conditions cette thérapie est-elle la plus efficace ? Le principal avantage de cette technique est que la thérapie électrique est administrée à un moment différent et dans un cadre différent de celui de l'environnement de consommation de drogue.Cela se rapproche davantage de ce qui sera possible chez les patients humains. Cette procédure sera démontrée par le Dr Vinita Batra, l'un de nos chercheurs postdoctoraux dans notre laboratoire, et par M. Glenn Guerin, notre technicien principal de laboratoire. Les préparatifs pour cette expérience sont décrits dans le protocole textuel.Pour commencer, introduisez les rats dans les compartiments conditionnés aussi rapidement et calmement que possible afin de minimiser les artefacts comportementaux. Rincez le cathéter du rat avec 0,1 millilitre de solution saline à 0,9 % pour assurer la perméabilité de la ligne avant le début de l'expérience. Ensuite, fixez une laisse en acier inoxydable à ressort sur la canule-guide située sur le dos du rongeur.Connecter l'autre extrémité de la canule à un rotateur de fluide étanche situé au-dessus de la chambre opératoire. Afin que les rats apprennent rapidement la tâche d'auto-administration, effectuer les séances pendant six heures par jour sur quatre à cinq jours consécutifs, et toujours à peu près à la même heure de la journée. Pour chaque pression sur le levier actif, administrer une perfusion de méthamphétamine, suivie d'un délai de 30 secondes pendant lequel le levier ne délivre rien.À la fin de la première semaine, les rongeurs seront capables de s'administrer eux-mêmes de la méthamphétamine. Pendant la deuxième semaine d'entraînement, faites courir les rats pendant des séances quotidiennes de deux heures, du lundi au vendredi, afin de maintenir et d'affiner leur automédication intraveineuse de méthamphétamine. Poursuivez les séances selon un ratio fixe de un, avec des interruptions de trente secondes.Une réponse stable et intense est atteinte lorsque le nombre total d'infusions de méthamphétamine au cours de trois séances consécutives varie de moins de dix pour cent. Un autre indicateur d'une réponse intense stable se produit lorsque le nombre cumulé d'infusions au cours des trente premières minutes est supérieur au nombre cumulé d'infusions durant les trente minutes suivantes. Lorsque les rats développent ce schéma de chargement médicamenteux, cela indique un comportement addictif, et non une simple utilisation occasionnelle.À la fin de chaque séance, préparez une seringue pour rincer le cathéter et déconnectez la laisse du dos du rongeur. Rincez le cathéter du rat avec 0,1 millilitre de solution saline à 0,9 % contenant 800 UI de streptokinase afin de prévenir la formation de caillots sanguins. Après le rinçage, insérez un fourreau sur chaque canule-guide pour éviter l'obstruction.Ensuite, remettez le rat dans sa cage d'origine. Consultez le protocole écrit sur le test de perméabilité des cathéters et sur la manière de résoudre les problèmes courants liés à cette expérience. Préparez dix à douze boîtes en Plexiglas pour cette expérience.Sur chaque boîte, recouvrez l'extérieur de trois parois avec du papier opaque rigide afin d'empêcher les rats de se voir les uns les autres. Toutefois, laissez la paroi avant transparente pour pouvoir observer les animaux pendant les séances de stimulation. Ensuite, recouvrez partiellement le dessus des boîtes avec un panneau rigide afin d'empêcher les rats de s'échapper, tout en permettant la circulation de l'air.Dans le panneau supérieur, supporter les commutateurs pour la connexion électrique entre le casque crânien du rongeur et le système de stimulation. Utiliser un système de stimulation capable de délivrer un courant constant à plusieurs animaux simultanément pour les expériences de stimulation cérébrale profonde. Celui-ci doit inclure une interface programmable.À l’aide de câbles de longueur personnalisée, reliez les ports de canal des stimulateurs au plot électronique supérieur de chaque commutateur. Ensuite, reliez le plot électronique inférieur du commutateur au plot d’électrode implanté sur le bonnet crânien du rongeur à l’aide de câbles de 16 pouces gainés dans un ressort en acier inoxydable. Le câble doit permettre au rat de se déplacer librement dans toutes les zones de l’enceinte sans exercer de tension importante sur le bonnet crânien.Un câble qui atteint l'endroit où la tête du rat peut aller lorsqu'il est sur quatre pattes est généralement suffisamment long. Pour programmer le système, utilisez un langage de programmation visuel afin de spécifier quelles fonctions chaque appareil devra exécuter pour atteindre les objectifs expérimentaux, ainsi que quelles données seront enregistrées et/ou projetées pour être visualisées en temps réel. Spécifiez la fréquence, la largeur d'impulsion et l'amplitude souhaitées dans le panneau de contrôle visuel avant le début de l'expérience.Les paramètres typiques pour la stimulation à haute fréquence chez le rat sont similaires à ceux utilisés en stimulation cérébrale profonde clinique chez l'humain. Une fréquence de 130 à 180 hertz, une largeur d'impulsion de 60 à 90 millisecondes et une amplitude de courant de 100 à 250 microampères. Pour l'expérience de stimulation cérébrale, lors du placement des rats dans les boîtes, fixez le câble en acier inoxydable à ressort du commutateur à chaque plot d'électrode sur le casque cranien.Testez d'abord l'impédance de chaque électrode en utilisant un courant de cinq microampères à 1000 hertz pendant deux secondes. Si l'impédance d'une électrode est inférieure ou égale à 125 kiloohms, poursuivez l'expérience. Sinon, envisagez de retirer l'animal de l'expérience, car la résistance de l'électrode pourrait réduire le courant à des niveaux potentiellement sous-thérapeutiques.Commencez par une ou deux séances d'entraînement pour habituer les rats. N'appliquez aucune thérapie active pendant ces séances. Immédiatement après chaque séance d'entraînement, transportez les rats vers les boîtes operantes pour leur séance quotidienne de deux heures d'automédication intraveineuse de méthamphétamine.Pour l'expérience, répartissez les rats en deux groupes selon un plan contrebalancé : un groupe soumis à une stimulation active et un groupe témoin recevant des séances factices. Effectuez les séances quotidiennes de stimulation cérébrale profonde pendant cinq jours, trois heures par jour. Observez attentivement les animaux pendant une partie de chaque séance de stimulation afin de noter si celle-ci provoque une modification comportementale manifeste.Juste après chaque séance de stimulation cérébrale profonde, commencez la séance quotidienne d'auto-administration intraveineuse de méthamphétamine chez les rats. Après la pose de cathéters intraveineux dans la veine jugulaire et d'électrodes de stimulation cérébrale profonde intracrânienne, les rats ont acquis et augmenté l'auto-administration de drogue après deux jours d'accès prolongé à la méthamphétamine. Ensuite, les rats ont été placés selon un horaire quotidien de deux heures d'entraînement opérant afin de prévenir la toxicité de la méthamphétamine et d'établir un taux stable de réponse pouvant être modulé par diverses interventions thérapeutiques.Le sixième jour de l'entraînement opérant, les rats ont développé une motivation accrue à consommer la drogue, comme en témoigne l'apparition d'un schéma d'ingestion en surcharge initiale. Ce schéma a été largement maintenu au cours des séances suivantes. Une fois ce modèle stabilisé de consommation abusive de drogue établi, une stimulation cérébrale profonde a été administrée selon le protocole décrit.Cela a entraîné une diminution marquée de l'automédication opérante par méthamphétamine par voie intraveineuse. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en deux à quatre semaines, en utilisant environ dix à douze animaux par groupe. Elle est idéalement adaptée pour évaluer les effets de la stimulation cérébrale profonde, étant donné la durée de vie limitée des emboîtures crâniennes et des cathéters intraveineux chez les rongeurs utilisant la méthamphétamine.Cette procédure peut être utilisée pour étudier des paramètres électriques alternatifs, des cibles cérébrales différentes et de nouveaux schémas de stimulation, ainsi que des combinaisons de thérapie électrique et d'agents pharmaceutiques susceptibles de provoquer une modification comportementale durable.

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JoVE Journal

Behavior

Comportement

L'auto-administration intraveineuse (IVSA) paradigme est considéré comme l'étalon-or en examinant les propriétés de renforcement de l'abus des drogues chez les rongeurs. Ce manuscrit décrit les procédures expérimentales et des techniques chirurgicales nécessaires pour obtenir des données fiables IVSA. En particulier, l'implantation et l'entretien méticuleux cathéter sont mis en évidence.

Les méthodes de l&#39;administration par voie intraveineuse auto dans un modèle de souris

Une méthode pour déterminer l'évolution temporelle de la concentration d'éthanol dans le cerveau des rats au cours de l'éthanol opérant auto-administration est décrite. Chromatographie en phase gazeuse avec détection par ionisation de flamme est utilisée pour quantifier l'éthanol dans les échantillons de dialysat, parce qu'il a la sensibilité requise pour les petits volumes qui sont générés.

Microdialyse d&#39;éthanol au cours de l&#39;éthanol détermination opérant auto-administration et d&#39;éthanol par chromatographie en phase gazeuse

Source : Casquero-Veiga, M. et al. Tomographie par émission de positons in vivo pour révéler les modèles d’activité induits par la stimulation cérébrale profonde chez le rat. J. Vis. Exp. (2022).Cette vidéo démontre les effets métaboliques de la stimulation cérébrale profonde (SCP) à l’aide de l’imagerie FDG-PET dans un modèle de rat. Il décrit les étapes de l’administration du FDG, de l’application de la SCP et de l’imagerie TEP/TDM pour cartographier les régions du cerveau où l’activité...

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Source : Batra, V., et al. Une méthode générale pour évaluer les effets de la stimulation cérébrale profonde sur l’auto-administration de méthamphétamine par voie intraveineuse. J. Vis. Exp. (2016).Cette vidéo démontre un modèle de toxicomanie chez le rat dans lequel l’animal s’auto-administre de la méthamphétamine par voie intraveineuse en appuyant sur un levier, conduisant à un comportement compulsif de recherche de drogue entraîné par la libération de dopamine dans le noyau accumbens. Pour...

La stimulation cérébrale profonde comme traitement de la toxicomanie dans un modèle de rat

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

La stimulation cérébrale profonde (SCP) est une option de traitement efficace pour la maladie de Parkinson. Nous avons établi un plan d’étude pour cribler de nouveaux paradigmes de stimulation chez le rat. Le protocole décrit l’utilisation du test de l’escalier et du test du cylindre pour l’évaluation des résultats moteurs chez les rats hémiparkinsoniens traités par DBS.

Une nouvelle approche pour évaluer les résultats du moteur de profondes cérébrales Effets Stimulation chez le rat Hemiparkinsonian: Escalier et cylindre d&#39;essai

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Ce protocole indique comment mettre en place une méthode fiable de HFS chez la souris. Neurones dans l’hippocampe gyrus denté sont stimulés électriquement par HFS directement et indirectement in vivo. L’activité neuronale et la signalisation moléculaire sont examinés par c-fos et immunofluorescence Notch1, respectivement ; neurogenèse est quantifiée par la bromodéoxyuridine dosage d’étiquetage.

Une méthode Invasive pour l’Activation du Gyrus denté souris par Stimulation haute fréquence

L’objectif de ce protocole est de manipuler directement les récepteurs de la zone tegmentale ventrale pour étudier leur contribution à la libération subseconde de dopamine.

Perfusion et stimulation combinées avec voltampérométrie cyclique à balayage rapide (CIS-FSCV) pour évaluer la régulation du récepteur de la zone tegmentale ventrale de la dopamine phasique

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Une méthode générale pour évaluer les effets sur la stimulation cérébrale profonde intraveineuse méthamphétamine auto-administration

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