תנודות מהירות בדופמין חוץ-תאי (DA) מתווכות הן את עיבוד התגמול והן את ההתנהגות המונעת ביונקים. כתב יד זה מתאר את השימוש המשולב בוולטמטריה מחזורית בסריקה מהירה (FSCV) ובמתן טסטנט תוך-אוראלי כדי לקבוע כיצד טסטנטים משנים שחרור מהיר של דופמין בחולדות ערות ונעות בחופשיות.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
בחינת המהירה דופמין Dynamics עם הסריקה מהירה Voltammetry המחזורי במהלך פנים הפה Tastant מנהל בחולדות ערה
במאמר זה
הודעת תיקון
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
סיכום
תקציר
שחרור מהיר ופאזי של דופמין (DA) במוח היונקים ממלא תפקיד קריטי בעיבוד תגמול, למידת חיזוק ושליטה מוטיבציונית. וולטמטריה מחזורית בסריקה מהירה (FSCV) היא טכניקה אלקטרוכימית עם רזולוציה מרחבית וזמנית גבוהה (תת-שנייה) ששימשה לבחינת שחרור DA פאזי במספר סוגים של תכשירים. ניסויים במבחנה בתאים בודדים ובפרוסות מוח וניסויים in vivo במכרסמים מורדמים שימשו לזיהוי מנגנונים המתווכים שחרור וספיגה של דופמין בתנאים רגילים ובמודלים של מחלות. במהלך 20 השנים האחרונות, ניסויי FSCV in vivo במכרסמים ערים ונעים בחופשיות סיפקו גם תובנה של מנגנונים דופמינרגיים בעיבוד תגמול ולמידת תגמול. יתרון מרכזי אחד של ההכנה הערה והתנועה בחופשיות הוא היכולת לבחון תנודות מהירות של DA שנעולות בזמן לאירועים התנהגותיים ספציפיים או לתגמל או להציג. עם זאת, מגבלה אחת של ניסויי התנהגות משולבים ווולטמטריה היא הקושי לנתק את השפעות DA הספציפיות לגירויים מתגמלים או מרתיעים ראשוניים מתנודות DA המתרחשות במקביל המתווכות התנהגויות מוטוריות מכוונות תגמול או אחרות. כאן, אנו מתארים שיטה משולבת המשתמשת ב-in vivo FSCV ועירוי תוך-אוראלי בחולדה ערה כדי לחקור ישירות את תגובות DA לטעמים דרך הפה. בניסויים אלה, טעמים אוראליים מוזרקים ישירות לחיך של החולדה - תוך עקיפת התנהגות מכוונת תגמול והתנהגות שתייה מרצון - מה שמאפשר בחינה ישירה של תגובות DA לגירויים טסטנטיים.
מבוא
שחרור DA פאסי ממלא תפקיד חשוב בתיווך התנהגות מכוונת תגמול [1-3]. עם זאת, בידוד ולימוד כיצד תגמול ראשוני משנה שחרור DA פאזי מסובך לעתים קרובות על ידי תהליכים התנהגותיים או קוגניטיביים המתרחשים במקביל המסוגלים גם לשנות שחרור DA פאזי - כגון תהליכי קבלת החלטות או התנהגות מוטורית מכוונת תגמול כדי להשיג את התגמול. בעבודה הנוכחית, אנו מבודדים תגובות DA פאזיות לטעמים באמצעות שימוש בוולטמטריה מחזורית בסריקה מהירה (FSCV) בשילוב עם העברת טסטנט דרך צינוריות תוך-אוראליות. טכניקה זו עוקפת בחירה ופעולה ומאפשרת לנו לבחון שחרור DA חוץ-תאי במהלך עירוי ישיר של טסטנט לחיך של חולדה.
FSCV היא טכניקה אלקטרוכימית עם רזולוציה זמנית ומרחבית גבוהה....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
כל הניסויים שנערכו על פי המכון הלאומי לבריאות (NIH) מדריך לטיפול והשימוש בחי מעבדה ואושרו על ידי ועדת אוניברסיטת ייל מוסדי טיפול בבעלי חיים ושימוש (IACUC).
הכנות 1) טרום-ניתוחיות
- הכנת פתרון אוראלית
- ליצור פתרונות של סוכרוז 10% ו0.005% L-מנטול במים ללא יונים (pH 7.4). אחסן את הפתרונים הללו במיכלים סגורים, ב RT, ולעצב מחדש כל 2 שבועות, כדי למנוע השפלה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
FSCV בשילוב עם השתלת צנתר intraoral שימש לבחון כיצד סוכרוז, tastant תיאבון, מודולציה שחרור DA phasic בליבת NAC. לפני עירוי tastant, גירוי חשמלי (150 מיקרו-אמפר, 60 הרץ, 24 פעימות; שצוין על ידי בר האדום) של VTA מייצר עליות חזקות בשחרור DA phasic בNAC (איור 1) איור 1 מציג עלילת צבע עם פוטנציאל ב. ציר y, זמן על ציר x, ונוכחי (מיוצג כצבע שווא) על ציר z. מתחת לעלילת הצבע הוא ריכוז DA לעומת עקבות זמן. ריכוז לעומת הזמן נקבע באמצעות העקבות הנוכחיות לעומת זמן בפוטנציאל החמ.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
משלוח tastant intraoral בשילוב עם FSCV מאפשר ניתוח של תגובות DA "בזמן אמת" לflavorants האוראלי. ישנם שלושה שלבים קריטיים בפרוטוקול הנדרשים למדידות DA מוצלחות. ראשית, השתלה תקינה של הצנתר דרך הפה היא קריטית לאספקת flavorants. על מנת להבטיח כי קטטר מוכנס מאחורי טוחנת הראשונה ותקוע במקום מונע את הקטטר מלאבד פתיחות ומונע הסרת בשוגג על ידי בעלי החיים. שטיפת הצנתר בימים הראשונים שלאחר ההתאוששות היא גם חשובה, שכן המזון הרך הניתן לבעלי החיים במהלך 2 או 3 הימים הראשונים שלאחר נית.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
למחברים אין מה לחשוף.
תודות
המחקר המדווח בפרסום זה נתמך על ידי מלגת מחקר לתארים מתקדמים של NSF (RJW) ועל ידי המכון הלאומי לשימוש בסמים של המכונים הלאומיים לבריאות ומרכז ה-FDA למוצרי טבק (CTP) תחת פרס מספר P50DA036151(EJN ו-NAA). התוכן הוא באחריות המחברים בלבד ואינו מייצג בהכרח את ההשקפה הרשמית של המכונים הלאומיים לבריאות.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| אלקטרודת גירוי | PlasticsOne | MS303/2-A/SPC | בעת ההזמנה, בקשו חיתוך של 22 מ"מ מתחת לפדסטל (pedestal) |
| קנולה עבור אלקטרודה | מערכות ביו-אנליטיות | MD-2251 | |
| ניבוב זכוכית | מערכות A-M | 624503 | |
| סיב פחמן | Thornel | T650 | |
| מכשיר למשיכת אלקטרודות | Narishige International | PE-22 | |
| מבודד גירויים של Neurolog |  Digitimer Ltd. | DS4 | |
| בידוד מתכווץ בחום | 3M | FP-301 | |
| חוטים מבודדים עבור אלקטרודות | Squires electronics | מותאם אישית | L 3.000 x 1.000s x 1.000s UL1423 30/1 BLU |
| מיקרומניפולטור | אוניברסיטת אילינוי בשיקגו, סדנת ההנדסה למכונות | ||
| אפוקסי | ITW Devcon | 14250 | דבק אפוקסי של 5 דקות |
| קו-פולימר של פרפלורו-3,6-דיוקסה-4-מתיל-7-אוקטן-חומצה סולפונית וטטראפלואורואתילן | כוח יוני | LQ-1105 | כלומר, Nafion |
| צבע כסף | אלקטרוניקה של כרומטוגרפיה גזית (GC Electronics) | 22-023 | |
| ספק כוח | BK Precision | 9110 | |
| צינוריות עבור קטטרים תוך-פה (intra-oral) | Intramedic | 427426 | PE 100, קוטר פנימי (I.D.) = 0.86 מ"מ; קוטר חיצוני (O.D.) = 1.52 מ"מ |
| צינור להזרקה תוך-הפית (intra-oral) | Fischer Scientific | 02-587-1A | קוטר פנימי 1/32"; קוטר חיצוני 3/32" |
| משאבת מזרקים עבור תא זרימה | Pump Systems Inc. | NE 1000 | |
| צמנט כירורגי | Dentsply Caulk | 675571 ו-675572 | |
| מפעיל פנאומטי | VICI | A60 | ממשק שסתומים דיגיטלי בעל 6 מיקומים |
| ממשק שסתום דיגיטלי | VICI | DVI | 230 VAC |
| ראש-חיישן מרובע (Quad headstage) | אוניברסיטת צפון קרוליינה, מתקן האלקטרוניקה | ||
| ספק כוח UEI | אוניברסיטת קרוליינה הצפונית, מתקן האלקטרוניקה | ||
| תיבת פריצה (Breakout box) של UEI | אוניברסיטת צפון קרוליינה, מתקן האלקטרוניקה | ||
| ספק כוח למשאבת מזרקים למתן חומרי טעם (tastant syringe pump) | Med Associates | SG-504 | |
| משאבת מזרקים Tastant | Med Associates | PHM-107 | |
| מיקרו-אלקטרודת טונגסטן | מיקרו-גששים (MicroProbes) | WE30030.5A3 | |
| אלקטרודת ייחוס של חוט כסף עם AgCl | מדד InVivo | E255A | |
| סוכרוז | סיגמא | 80497 | |
| מגנזיום כלוריד | סיגמא | M8266 | |
| נתרן כלוריד | סיגמא | S7653 | |
| חומצה פרכלורית | סיגמא | 244252 | |
| חומצה הידרוכלורית (4 M) | סיגמא | 54435 | |
| נתרן הידרוקסיד | סיגמא | 306576 | |
| מימן פéroקסיד | סיגמא | H1009 | |
| דופמין הידרוכלוריד | סיגמא | H8502 | |
| תוכנת TarHeel HDCV | אוניברסיטת צפון קרוליינה-צ'פל היל | יש לבקש את התוכנה: לחצו כאן להגעה לדף בקשת התוכנה |
מקורות
- Roitman, M. F., et al. Dopamine operates as a subsecond modulator of food seeking. J Neurosci. 24 (6), 1265-1271 (2004).
- Aragona, B. J., et al. Regional specificity in the real-....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
תיקון
Formal Correction: Erratum: Examination of Rapid Dopamine Dynamics with Fast Scan Cyclic Voltammetry During Intra-oral Tastant Administration in Awake Rats
Posted by JoVE Editors on 1/01/1970. Citeable Link.
null
