4 février 2016
Ici, nous présentons un protocole pour susciter un comportement d’approche conditionné pavlovienne chez le rat. Cette procédure peut être utilisée pour mesurer les différences individuelles dans la tendance à approcher et à attribuer la saillance incitative aux indices liés à la récompense et à étudier la vulnérabilité à la dépendance.
L’objectif global de cette procédure est de susciter un comportement d’approche conditionné pavlovien chez les rats. Cette procédure peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine des neurosciences comportementales, telles que pourquoi certaines personnes peuvent résister à la tentation de poursuivre des indices de récompense alors que d’autres ne le peuvent pas. Le principal avantage de cette procédure est qu’elle nous permet de mesurer la valeur motivationnelle incitative des indices séparément de leur valeur prédictive.
Christopher Fitzpatrick, un étudiant diplômé en neurosciences de mon laboratoire, fera la démonstration de cette procédure. Ce protocole utilise des chambres de conditionnement opérantes commerciales dans des armoires d’atténuation du bruit avec ventilateurs pour fournir un bruit ambiant. À l’intérieur de chaque chambre, équipez un magasin de plombs d’un capteur infrarouge pour l’entrée de la tête.
Positionnez-le dans la paroi avant de chaque chambre, à trois centimètres au-dessus du sol, et fixez-y un distributeur pour distribuer des granulés alimentaires aromatisés à la banane de 45 milligrammes. Ensuite, de manière contrebalancée, positionnez un levier rétractable à environ 2,5 centimètres de chaque côté du réceptacle et à environ 3 centimètres au-dessus du sol. Le levier doit avoir un voyant LED pour le rendre plus attrayant.
Pour calibrer le levier, placez un poids de 10 grammes dessus et ajustez la vis de calibrage jusqu’à ce que le poids pousse le levier vers le bas. Ensuite, fixez une lumière rouge sur le toit de la chambre au-dessus de la prise. Cela augmentera la visibilité du levier éclairé.
Cela termine les préparations de la chambre. Commandez des rats Sprague Dawley mâles adultes pesant entre 250 et 300 grammes, et mettez-les en couple à leur arrivée. Laissez les rats tranquilles pendant au moins deux jours dans la colonie d’habitation pour qu’ils s’acclimatent.
La colonie doit être maintenue sur un cycle lumière-obscurité de 12 heures, et les rats doivent avoir un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau. Après une période d’acclimatation initiale, manipulez chaque rat pendant au moins une minute par jour, pendant quelques jours. Les deux jours précédant le pré-entraînement, donnez à chaque rat 15 granulés aromatisés à la banane par jour.
Répartissez ces granulés uniformément sur les différents côtés de la cage domestique. Pour ce protocole, créez un programme de pré-entraînement. La programmation se fait en notation MEDState.
Le manuel est disponible en ligne. Rédigez un programme pour livrer 50 granulés de nourriture selon un horaire variable de 30 secondes cinq minutes après le début du programme. L’intervalle est en moyenne de 30 secondes mais varie aléatoirement entre zéro et 60 secondes.
Pendant ce temps, le voyant rouge de la maison doit être allumé, mais le levier rétractable doit rester rétracté pendant toute la durée du programme. Faites le pré-entraînement pendant le cycle léger la veille de l’entraînement PCA. Placez chaque rat dans une chambre opérante.
Fermez et verrouillez la porte de la chambre. Fermez la porte de l’armoire insonorisée et lancez immédiatement le programme. Dès que le programme est terminé, retirez les rats des chambres.
Notez le nombre de granulés consommés. Tous les rats qui ne consomment pas tous les granulés doivent être exclus des tests supplémentaires. Dans le logiciel, rédigez un programme d’entraînement pour exécuter 25 essais sur environ 40 minutes, en commençant une minute après le début du programme.
Pendant chaque essai, faites en sorte que le levier s’allume et s’étende dans la chambre pendant huit secondes. Le voyant rouge intérieur est toujours allumé. Lorsque le levier se rétracte, faites distribuer une pastille de nourriture indépendamment de la réponse du rat.
Séparez chaque essai selon un horaire de 90 secondes à durée variable. L’intervalle est en moyenne de 90 secondes mais varie aléatoirement entre 30 et 150 secondes. Exécutez le programme PCA comme la pré-formation a été exécutée.
Après avoir retiré les rats, notez le nombre de granulés consommés et excluez les rats qui ne consomment pas tous les granulés. Maintenant, à l’aide des données collectées par le programme, calculez les scores de l’indice PCA. Les rats mâles ont subi cinq séances d’entraînement à l’ACP, au cours desquelles le nombre, la latence et la probabilité d’entrées dans le magazine et d’appuis sur levier ont été enregistrés.
Pour chaque séance d’entraînement PCA quotidienne, les scores de l’indice PCA ont été calculés à partir de ces variables. Les scores de l’indice PCA des deux dernières séances d’entraînement ont été utilisés pour classer les rats comme des traqueurs de signes, des traqueurs d’objectifs ou comme ayant un phénotype intermédiaire. Les traqueurs de signes s’approchaient principalement et dirigeaient leur comportement vers le signal de levier lié à la récompense.
Sur l’indice PCA, leurs scores variaient de 5 à 1. En revanche, les traqueurs d’objectifs approchaient et dirigeaient principalement leur comportement vers la source de livraison des récompenses, le chargeur de granulés. Sur l’indice PCA, leurs scores variaient de 5 à 1.
Le phénotype intermédiaire ne biaise aucun des deux comportements. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de susciter une approche conditionnée pavlovienne chez les rats.
Consultez la transcription complète et accédez à des milliers de vidéos scientifiques
Ce protocole provoque un comportement d'approche conditionné de Pavlov chez les rats, permettant aux chercheurs de mesurer les différences individuelles dans la tendance à s'approcher des signaux liés aux récompenses. Il fournit des informations sur la vulnérabilité à la dépendance et la valeur motivationnelle des signaux.
Pavlovian conditioned approach (PCA) training in rats enables biopharma teams to dissect the motivational properties of reward-associated cues, supporting mechanistic de-risking in neuropsychiatric and addiction research. By quantifying individual differences in cue-driven behavior, PCA provides predictive confidence for target validation and translational model selection. This approach informs early discovery decisions and portfolio triage for CNS and behavioral disorder programs.
PCA training is positioned at the interface of early discovery and preclinical validation, bridging hypothesis-driven behavioral research with translational model development.