In questo protocollo si descrive un metodo di apprendimento operante mediante stimoli sensoriali come rinforzo nel topo. Non richiede alcuna formazione precedente o restrizione alimentare, e permette lo studio del comportamento motivato, senza l'utilizzo di un rinforzo farmacologiche o naturali come il cibo.
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Articolo metodologico
Sensation operante in Cerco il mouse
In questo articolo
Sommario
Abstract
I metodi operanti sono potenti strumenti comportamentali per lo studio del comportamento motivato. Questi metodi di "autoamministrazione" sono stati ampiamente utilizzati nella ricerca sulla dipendenza da sostanze a causa della loro elevata validità costruttiva. Gli studi operanti forniscono ai ricercatori uno strumento per l'indagine preclinica di diversi aspetti del processo di dipendenza. Ad esempio, i meccanismi di rinforzo acuto (sia da farmaco che non da farmaco) possono essere testati mediante strumenti farmacologici o genetici per determinare la capacità di un bersaglio molecolare di influenzare il comportamento di autoamministrazione1-6. Inoltre, i comportamenti di ricerca del farmaco o del cibo possono essere studiati in assenza del rinforzatore primario, e la capacità di composti farmacologici di interrompere questo processo rappresenta un modello preclinico per l'individuazione di bersagli molecolari e composti che potrebbero essere utili nel trattamento della dipendenza3,7-9. Un problema nell'esecuzione di studi di autoamministrazione endovenosa di farmaci nel topo è la difficoltà tecnica nel mantenere la pervietà del catetere. I tassi di abbandono in questi esperimenti sono elevati e possono raggiungere il 40% o più10-15. Un altro problema generale legato all'autoamministrazione di farmaci è distinguere quali effetti farmacologicamente indotti del rinforzatore producono comportamenti specifici. Ad esempio, la misurazione degli effetti di rinforzo e degli effetti neurologici degli psicostimolanti può essere confusa dai loro effetti psicomotori. I metodi operanti che utilizzano il cibo come rinforzatore possono evitare queste insidie, anche se la loro utilità nello studio della dipendenza da sostanze è limitata dal fatto che alcune manipolazioni che alterano l'autoamministrazione di farmaci hanno un impatto minimo sull'autoamministrazione di cibo. Ad esempio, la lesione della dopamina mesolimbica o l'eliminazione del recettore della dopamina D1 riducono l'autoamministrazione di cocaina senza avere un impatto significativo sull'autoamministrazione di cibo 12,16.
A stimoli sensoriali è stata attribuita la capacità di sostenere una risposta operante come rinforzatori primari (cioè non rinforzatori condizionati)17-22. Stimoli uditivi e visivi vengono auto-somministrati da diverse specie18,21,23, sebbene sorprendentemente poco si conosca sui meccanismi neurali alla base di questo tipo di rinforzo. Il modello di ricerca operante della sensazione (OSS) rappresenta un modello robusto per ottenere l'auto-somministrazione sensoriale nel topo, consentendo lo studio dei meccanismi neurali importanti nel rinforzo sensoriale24. Un ulteriore vantaggio dell'OSS è la possibilità di esaminare topi mutanti per differenze nel comportamento operante che potrebbero essere rilevanti per la dipendenza. Abbiamo riportato che topi knockout per il recettore della dopamina D1, precedentemente dimostrati carenti nell'auto-somministrazione di psicostimolanti, non riescono inoltre ad acquisire l'OSS24. Questo risultato è unico poiché questi topi sono in grado di apprendere un compito operante quando viene utilizzato il cibo come rinforzatore. Mentre gli studi operanti che impiegano il rinforzo alimentare possono essere utili nello studio del comportamento motivato in generale e dei meccanismi alla base del rinforzo alimentare, come menzionato sopra, questi studi presentano limitazioni nell'applicazione allo studio dei meccanismi molecolari della dipendenza da droghe. Pertanto, potrebbero esistere substrati neurali simili che mediano il rinforzo sensoriale e quello da psicostimolanti, distinti dal rinforzo alimentare, rendendo l'OSS un modello particolarmente interessante per lo studio dei processi legati alla dipendenza da droghe. Il grado di sovrapposizione tra altri bersagli molecolari dell'OSS e quelli delle droghe rinforzanti non è chiaro, ma rappresenta un argomento su cui stiamo attualmente indagando. Sebbene alcuni aspetti della dipendenza, come la resistenza all'estinzione, possano essere osservati con l'OSS, abbiamo riscontrato che l'escalation 25 non si verifica in questo modello24. Curiosamente, l'escalation dell'assunzione e alcuni altri aspetti della dipendenza si osservano con l'auto-somministrazione di saccarosio26. Pertanto, quando si desiderano procedure operative non farmacologiche per studiare processi legati alla dipendenza, è possibile scegliere tra rinforzatori alimentari o sensoriali in base alla domanda specifica da indagare.
In conclusione, sia l'auto-somministrazione di cibo che l'OSS nel topo presentano il vantaggio di non richiedere un catetere endovenoso, consentendo un approccio ad alto rendimento per studiare gli effetti di manipolazioni farmacologiche o genetiche su bersagli neurali coinvolti nella motivazione. Mentre i test operanti che utilizzano il cibo come rinforzo sono particolarmente utili nello studio della regolazione dell'assunzione di cibo, l'OSS è particolarmente adatto per studiare i meccanismi di rinforzo degli stimoli sensoriali e potrebbe avere ampie applicazioni nello studio della ricerca di novità e delle dipendenze.
Protocollo
1. Scrivi programma da eseguire sessioni di test operante con vari stimoli visivi e uditivi come rinforzo
- Per il rapporto fisso (FR) sessioni: rendere le sessioni di un'ora in lunghezza con luce casa e ventilatore acceso durante la sessione. Per le sessioni rapporto progressivo, rendono le sessioni di due ore di lunghezza. Hanno entrambe le leve prorogato per la durata della sessione e contrappeso che è designato leva "attiva" contro "inattivi" tra animali (assegnazione leva mai per ogni animale modifiche).
- Codice del programma in modo tale che ogni rinforzo varia in base ai seguenti parametri:
- ogni rinforzo ha una delle seguenti durate ....
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Discussione
Sensazione operante ricerca è una valida alternativa alla droga per via endovenosa di auto-somministrazione quando il mouse è l'animale di scelta. Il fatto che né interventi chirurgici né manutenzione catetere è necessario è vantaggioso, in quanto questi sono significativi ostacoli tecnici nel topo. OSS è anche interessante perché si può misurare aspetti di rinforzo distinto da altri rinforzi naturali come il cibo.
E 'utile notare che le misure comportamentali nel topo può essere mol.......
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Dichiarazioni
Nessun conflitto di interessi dichiarati.
Ringraziamenti
Questo progetto è stato sostenuto da NIH concede DA19112 (DGW) e DA026994 (OCM). Illustrazione è stato fornito da Katherine Louderback. Gli esperimenti sono stati eseguiti nel laboratorio Murine Vanderbilt neurocomportamentali.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Pacchetto per test di auto-somministrazione di farmaci per topo: camera extra-larga e leve retrattili |  Med Associates, Inc. | MED-307W-CT-D1 | Le leve sono ultra-sensibili (richiedono circa 2 grammi di forza) e sono montate a 2,2 cm dal pavimento. Lampade stimolo gialle sono montate a 2 cm sopra ciascuna leva. |
| Pacchetto interfaccia e software | Med Associates, Inc. | MED-SYST-16 | Questo è il pacchetto per un massimo di 16 camere. |
Riferimenti
- Thomsen, M., Caine, S. B. Intravenous drug self-administration in mice: practical considerations. Behav Genet. 37, 101-118 (2006).
- Koob, G. F. Animal models of motivation for drinking in rodents with a focus on opioid receptor neuropharmac....
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Ristampe e permessi
