Esame di Rapid dopamina Dynamics con Fast Scan voltammetria ciclica Durante intraorale sapida Amministrazione in Rats Awake

Summary

Le rapide fluttuazioni della dopamina extracellulare (DA) mediano sia l'elaborazione della ricompensa che il comportamento motivato nei mammiferi. Questo manoscritto descrive l'uso combinato della voltammetria ciclica a scansione rapida (FSCV) e della somministrazione intraorale di tastant per determinare come i tastants alterano il rapido rilascio di dopamina nei ratti svegli e in movimento libero.

Abstract

Il rilascio rapido e fasico di dopamina (DA) nel cervello dei mammiferi svolge un ruolo fondamentale nell'elaborazione della ricompensa, nell'apprendimento per rinforzo e nel controllo motivazionale. La voltammetria ciclica a scansione rapida (FSCV) è una tecnica elettrochimica con un'elevata risoluzione spaziale e temporale (sub-secondo) che è stata utilizzata per esaminare il rilascio fasico di DA in diversi tipi di preparazioni. Esperimenti in vitro su singole cellule e fette di cervello ed esperimenti in vivo su roditori anestetizzati sono stati utilizzati per identificare i meccanismi che mediano il rilascio e l'assorbimento della dopamina in condizioni normali e in modelli di malattia. Negli ultimi 20 anni, gli esperimenti in vivo di FSCV su roditori svegli e in movimento libero hanno anche fornito informazioni sui meccanismi dopaminergici nell'elaborazione della ricompensa e nell'apprendimento della ricompensa. Uno dei principali vantaggi della preparazione sveglia e in movimento libero è la capacità di esaminare rapide fluttuazioni DA che sono bloccate nel tempo a specifici eventi comportamentali o alla presentazione di ricompense o segnali. Tuttavia, una limitazione degli esperimenti combinati di comportamento e voltammetria è la difficoltà di dissociare gli effetti DA che sono specifici degli stimoli primari di ricompensa o avversivi dalle fluttuazioni DA concomitanti che mediano i comportamenti diretti alla ricompensa o altri comportamenti motori. Qui, descriviamo un metodo combinato che utilizza FSCV in vivo e infusione intraorale in un ratto sveglio per studiare direttamente le risposte DA ai sapori orali. In questi esperimenti, i sapori orali vengono infusi direttamente sul palato del ratto, bypassando il comportamento diretto alla ricompensa e il comportamento volontario del bere, consentendo l'esame diretto delle risposte DA agli stimoli tattivi.

Introduction

Il rilascio di DA fasico svolge un ruolo importante nel mediare il comportamento diretto alla ricompensa ^[1-3]. Tuttavia, isolare e studiare come una ricompensa primaria altera il rilascio fasico di DA è spesso complicato da processi comportamentali o cognitivi concomitanti che sono anche in grado di alterare il rilascio fasico di DA, come i processi decisionali o il comportamento motorio diretto alla ricompensa per acquisire la ricompensa. Nel presente lavoro, isoliamo le risposte fasiche di DA ai tastants attraverso l'uso della voltammetria ciclica a scansione rapida (FSCV) in vivo combinata con la somministrazione di tastant attraverso cannule i....

Protocol

Tutti gli esperimenti sono stati condotti secondo il National Institutes of Health (NIH) Guida per la cura e l'uso di animali da laboratorio e sono stati approvati dalla Institutional Animal Care and Use Committee Yale University (IACUC).

Preparazione 1) Pre-chirurgiche

1. Preparazione della soluzione orale
   1. Creare soluzioni di 10% di saccarosio e 0,005% L-mentolo in acqua deionizzata (pH 7,4). Conservare queste soluzioni in contenitori chiusi, a temperatura ambiente, e rifare ogni 2 settimane, per evitare il degrado.
2. Soluzioni di riferimento di elettrodi
   1. Rendere tampone Tris (pH 7,4) in qu....

Results

FSCV combinato con intraorale catetere impianto è stato utilizzato per esaminare come il saccarosio, una sapida appetitivo, modula fasica rilascio di DA nel nucleo NAc. Prima dell'infusione sapida, stimolazione elettrica (150 μA, 60 Hz, 24 impulsi, indicato dalla barra rossa) della VTA produce aumenti robusti fasica rilascio di DA nel NAc (Figura 1) Figura 1 mostra un grafico a colori con potenziale. l'asse y, tempo sul asse x, e la corrente (rappresentato come falsi colori) sul l'asse z. Sotto la trama.......

Discussion

Consegna sapida intraorale combinato con FSCV permette l'analisi di "real-time" DA risposte a aromatizzanti orali. Ci sono tre fasi critiche nel protocollo che sono necessari per il successo delle misurazioni DA. In primo luogo, il corretto fissaggio del catetere orale è critico per l'attuazione di aromatizzanti. Assicurare che il catetere viene inserito dietro il primo molare e incuneato in posizione impedisce il catetere di perdere pervietà e impedisce la rimozione accidentale da parte dell'anima.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Elettrodo stimolante	PlasticsOne	MS303/2-A/SPC	al momento dell'ordine, richiedere un taglio di 22 mm sotto il piedistallo
Cannula per elettrodo	BioAnalytical Systems	MD-2251
Sistemi A-M	capillari in vetro	624503
Thornel	T650		fibra di carbonio
	Narishige International	PE-22
Isolatore di stimolo Neurolog	Digitimer Ltd.	DS4
Termorestringente	3M	FP-301
Fili isolati per elettrodi	Squires electronics	Custom	L 3.000 x 1.000s x 1.000s UL1423 30/1 BLU
Micromanipolatore	Univ. dell'Illinois a Chicago, Engineering Machine Shop
Epossidico	ITW Devcon	14250	"5 minuti epossidico
"Copolimero di acido perfluoro-3,6-diossa-4-metil-7octene-solfonico e tetrafluoroetilene	Potenza ionica	LQ-1105	cioè Nafion
Vernice argento	GC Electronics	22-023
Alimentatore	BK Precision	9110
Tubo per cateteri intraorali	Intramedic	427426	PE 100, D.I. = 0,86 mm; D.E. = 1,52 mm
Tubo per infusione intraorale	Fischer Scientific	02-587-1A	I.D. 1/32"; D.E. 3/32"
Pompa a siringa per cella a flusso	Pump Systems Inc.	NE 1000
Cemento chirurgico	Dentsply Caulk	675571 e 675572
Attuatore d'aria	VICI	A60	Interfaccia digitale della valvola a 6 posizioni
Interfaccia digitale della valvola	VICI	DVI	230 VAC
Quad headstage	Univ. della Carolina del Nord, Impianto
Alimentazione UEI	Univ. della Carolina del Nord, Elettronica Facility
UEI breakout box	Univ. of N. Carolina, Electronics Facility Alimentazione
per pompa a siringa tastant	Med Associates	SG-504
Pompa a siringa Tastant	Med Associates	PHM-107
Microelettrodo di tungsteno	MicroProbes	WE30030.5A3
Riferimento filo d'argento con AgCl	InVivo Metrico	E255A
Saccarosio	Sigma	80497
Cloruro di magnesio	Sigma	M8266
Cloroide di sodio	Sigma	S7653
Acido perclorico	Sigma	244252
Acido cloridrico (4 M)	Sigma	54435
Idrossido di sodio	Sigma	306576
Perossido di idrogeno	Sigma	H1009
Dopamina cloridrato	Sigma	H8502
TarHeel HDCV Software	Università della Carolina del Nord-Chapel Hill		Deve richiedere il software: clicca qui per il link alla pagina di richiesta del software