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.
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Articolo metodologico
Esame di Rapid dopamina Dynamics con Fast Scan voltammetria ciclica Durante intraorale sapida Amministrazione in Rats Awake
In questo articolo
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Sommario
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.
Introduzione
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....
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Protocollo
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
- Preparazione della soluzione orale
- 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.
- Soluzioni di riferimento di elettrodi
- Rendere tampone Tris (pH 7,4) in qu....
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Risultati
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. So.......
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Discussione
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.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
La ricerca riportata in questa pubblicazione è stata supportata da una NSF Graduate Research Fellowship (RJW) e dal National Institute on Drug Abuse del National Institutes of Health e dal FDA Center for Tobacco Products (CTP) con il numero di premio P50DA036151(EJN e NAA). Il contenuto è di esclusiva responsabilità degli autori e non rappresenta necessariamente il punto di vista ufficiale del National Institutes of Health.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Elettrodo stimolante | PlasticsOne | MS303/2-A/SPC | al momento dell'ordine, richiedere un taglio di 22 mm sotto la base |
| Canula per elettrodo | BioAnalytical Systems | MD-2251 | |
| Capillare di vetro | A-M systems | 624503 | |
| Fibra di carbonio | Thornel | T650 | |
| Tiratore di elettrodi | Narishige International | PE-22 | |
| Isolatore di stimolo Neurolog |  Digitimer Ltd. | DS4 | |
| Guaina termorestringente | 3M | FP-301 | |
| Fili isolati per elettrodi | Squires electronics | Personalizzato | L 3.000 x 1.000s x 1.000s UL1423 30/1 BLU |
| Micromanipolatore | Univ. of Illinois at Chicago, Engineering Machine Shop | ||
| Epossidico | ITW Devcon | 14250 | "epossidico a presa rapida in 5 minuti" |
| Copolimero di perfluoro-3,6-diossa-4-metil-7-ottene-solfonico e tetrafluoroetilene | Ion Power | LQ-1105 | ossia, Nafion |
| Vernice argentata | GC Electronics | 22-023 | |
| Alimentatore | BK Precision | 9110 | |
| Tubetto per cateteri intraorali | Intramedic | 427426 | PE 100, D.I. = 0,86 mm; D.E. = 1,52 mm |
| Tubetto per infusione intraorale | Fischer Scientific | 02-587-1A | D.I. 1/32"; D.E. 3/32" |
| Pompa per siringa per cella a flusso | Pump Systems Inc. | NE 1000 | |
| Cemento chirurgico | Dentsply Caulk | 675571 e 675572 | |
| Attuatore pneumatico | VICI | A60 | Interfaccia valvola digitale a 6 posizioni |
| Interfaccia valvola digitale | VICI | DVI | 230 VAC |
| Testata quadrupla | Univ. of N. Carolina, Electronics Facility | ||
| Alimentatore UEI | Univ. of N. Carolina, Electronics Facility | ||
| Box di interfaccia UEI | Univ. of N. Carolina, Electronics Facility | ||
| Alimentatore per pompa per siringa dei tastanti | Med Associates | SG-504 | |
| Pompa per siringa dei tastanti | Med Associates | PHM-107 | |
| Microelettrodo al tungsteno | MicroProbes | WE30030.5A3 | |
| Filo di argento con AgCl come riferimento | InVivo Metric | E255A | |
| Saccarosio | Sigma | 80497 | |
| Cloruro di magnesio | Sigma | M8266 | |
| Cloruro di sodio | Sigma | S7653 | |
| Acido perclorico | Sigma | 244252 | |
| Acido cloridrico (4 M) | Sigma | 54435 | |
| Idrossido di sodio | Sigma | 306576 | |
| Perossido di idrogeno | Sigma | H1009 | |
| Cloridrato di dopamina | Sigma | H8502 | |
| Software TarHeel HDCV | University of North Carolina-Chapel Hill | Richiesta obbligatoria del software: clicca qui per il collegamento alla pagina di richiesta |
Riferimenti
- 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-....
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Ristampe e permessi
Errata corrige
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.
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