Una procedura per lo studio della Footshock indotta Ripristino di cocaina Cerco nei ratti di laboratorio

Questo video illustra una procedura per studiare sistematicamente la relazione tra stress e ricaduta nella ricerca di cocaina. In ratti di laboratorio, gli animali vengono innanzitutto addestrati ad auto-somministrarsi cocaina per via endovenosa eseguendo una risposta di pressione su una leva durante molteplici sessioni giornaliere nella fase scura o attiva di un ciclo luce-buio di 12 ore. Successivamente, la risposta di pressione della leva rinforzata dalla cocaina viene estinta in più sessioni, sospendendo il rinforzo contingentato alla risposta.

Il comportamento di pressione della leva estinta viene quindi ripristinato esponendo gli animali a scosse intermittenti ai piedi immediatamente prima di consentire loro l'accesso alla leva precedentemente associata alla cocaina. Sebbene il ripristino indotto da scossa ai piedi della ricerca di cocaina sia un effetto ottenuto in modo affidabile da diversi gruppi di ricerca, esso può risultare sensibile a determinate variabili parametriche. Il protocollo che descriveremo riflette i nostri sforzi riusciti nell'ottimizzare tali parametri per ottenere un ripristino robusto e affidabile, indotto da scossa ai piedi, della ricerca di cocaina nei ratti.

I metodi che descriviamo qui oggi e le loro varianti possono essere utilizzati per esaminare questioni fondamentali nel campo della dipendenza da sostanze, e in particolare, possono essere impiegati per analizzare i meccanismi comportamentali e neurobiologici fondamentali che mediano la relazione tra stress e ricaduta nella ricerca della droga. L'attrezzatura utilizzata per studiare il recupero indotto da scossa plantare della ricerca di cocaina comprende un insieme di camere operanti standard, ciascuna contenuta all'interno di un'incubatrice fonoassorbente. Tutte le attrezzature sono fornite da Med Associates Incorporated berated.

Ogni camera operante è dotata di due leve retrattili, entrambe sollevate di 6,5 centimetri rispetto a un pavimento in sbarre di acciaio inossidabile. Una luce stimolo bianca è posizionata proprio sopra una delle leve, detta leva attiva; le risposte su questa leva determinano l'illuminazione simultanea della luce stimolo e l'attivazione di una pompa per infusione situata su un ripiano appena al di fuori dell'estremità superiore della camera.

All'interno dell'ambiente insonorizzato, l'altro lever, denominato leva inattiva, rimane esteso nella camera. Durante tutte le procedure sperimentali, la risposta su questa leva non ha alcuna conseguenza. Infine, ogni camera è dotata di un sistema in grado di erogare una scossa elettrica intermittente e evitabile al pavimento in barre di acciaio mediante un dispositivo mescolatore che fornisce una corrente continua.

Tutte le condizioni sperimentali, così come la registrazione e l'acquisizione dei dati, vengono effettuate tramite interfacce tra le camere di prova e un computer centrale. Utilizzare il software associato al sistema. Prima di ogni sessione giornaliera, che avviene durante la fase scura o attiva del ciclo luce-buio, pesare i ratti nella stanza di alloggio e quindi trasferirli nelle camere operanti.

24 ore prima della prima sessione di auto-somministrazione di cocaina, permettere ai ratti di abituarsi alle camere operanti durante una singola sessione di due ore. Durante questa sessione, la leva attiva è ritratta e la leva inattiva è estesa all'inizio delle sessioni di addestramento giornaliere; collegare un'assemblea di molla e tubo alla cannula montata sul cranio e posizionare il ratto nella camera operante. La cannula è collegata a un catetere celesta che è stato impiantato chirurgicamente nella vena giugulare destra per consentire la somministrazione endovenosa del farmaco.

Consentire ai ratti di auto-somministrarsi cocaina durante sessioni quotidiane di tre ore per un totale di otto-dieci giorni. Prima di ogni sessione di addestramento, prevedere un periodo di acclimatamento di cinque minuti durante il quale gli animali vengono posizionati nelle camere operanti con la leva attiva ritratta. Per iniziare una sessione di addestramento, estendere la leva attiva all'interno della camera e accendere la luce stimolo per 30 secondi.

Inoltre, in questo momento attivare la luce della camera e mantenerla accesa per tutta la durata della sessione. Questi eventi insieme indicano la disponibilità di cocaina durante la sessione. Le risposte sulla leva attiva vengono rinforzate da un'infusione di cocaina della durata di tre secondi secondo una ratio fissa, uno schema di rinforzo contemporaneo all'attivazione dell'infusione; la pompa e la somministrazione del farmaco corrispondono alla 22ª attivazione della luce stimolo sopra la leva attiva.

Questa presentazione della 22ª luce corrisponde a un periodo di pausa durante il quale vengono registrate ulteriori risposte alla leva attiva, ma senza rinforzo. Durante ogni sessione di tre ore, agli animali viene consentito un massimo di 50 infusioni per ridurre la probabilità di sovradosaggio. Al termine di ogni sessione giornaliera, lavare i cateteri del ratto con 0,2-0,3 millilitri di soluzione di eparina e destrosio e quindi riporli nella loro gabbia di mantenimento.

Dopo l'ultima sessione di auto-somministrazione di cocaina, lasciare i ratti indisturbati nella loro gabbia per un periodo minimo di cinque a sette giorni. Trascorso questo tempo, trasferire i ratti nelle camere operanti per la sessione di estinzione, mantenendo le stesse condizioni utilizzate durante l'addestramento. Prima di ogni giornata di estinzione, effettuare un periodo di acclimatamento di cinque minuti, durante il quale gli animali vengono posizionati nelle camere operanti con la leva attiva ritratta.

Quindi sottoporre i ratti a quattro sessioni di estinzione della durata di 60 minuti ciascuna, intervallate da pause di 30 minuti. Ogni sessione di 60 minuti inizia con gli stessi eventi che si verificano all'inizio delle sessioni di addestramento. Mantenere tutte le condizioni presenti durante l'addestramento, tranne il fatto che le risposte al leva attiva non vengono più rinforzate con infusioni di cocaina durante gli intervalli di 30 minuti che separano ciascuna sessione di estinzione di 60 minuti.

Ritirare la leva attiva e spegnere la luce ambiente alla fine dell'ultima sessione di 60 minuti. Riportare i ratti nella loro gabbia di provenienza. Questi passaggi vengono ripetuti per tre giorni consecutivi.

Trasferire i ratti nelle camere operanti come fatto durante la fase di estinzione, in condizioni coerenti con quelle dell'addestramento e dell'estinzione. Prevedere un periodo di acclimatazione di cinque minuti durante il quale i ratti vengono posizionati nelle camere operanti con la leva attiva ritratta. Successivamente, somministrare ai ratti due sessioni di estinzione della durata di 60 minuti ciascuna, separate da un intervallo di 30 minuti, identico a quello utilizzato durante la fase di estinzione.

Se dopo la seconda sessione di 60 minuti il numero totale di risposte sulla leva precedentemente attiva è inferiore a 15, sottoporre gli animali a un test di ripristino dopo un ulteriore intervallo di 30 minuti durante il quale viene somministrato uno shock elettrico ai piedi o uno sham shock ai piedi. A partire da 10 minuti dopo la seconda sessione di estinzione di 60 minuti, esporre gli animali a 20 minuti di shock elettrico intermittente ai piedi, a stress o a sham shock ai piedi nella camera operante. Somministrare lo shock ai piedi in un momento in cui la leva attiva è ritratta e le luci ambientali e di stimolo sono spente.

Immediatamente dopo la cessazione della sessione di shock ai piedi, estendere la leva attiva e permettere al ratto di premere la leva in condizioni di estinzione. Questo periodo di tempo è definito sessione di test di ripristino ed è tipicamente della durata da una a tre ore. Al termine della sessione di test, rimuovere il ratto dalla camera e riportarlo nella sua gabbia di alloggio.

Ora mostreremo alcuni risultati rappresentativi. Qui è riportata una tipica curva di addestramento all'auto-somministrazione di cocaina che include il numero totale di infusioni e il numero totale di pressioni sulla leva attiva e inattiva. Generalmente, i ratti acquisiscono l'auto-somministrazione di cocaina entro una a tre sessioni e, una volta stabilito il comportamento, mantengono una frequenza stabile di assunzione della droga nelle sessioni successive al primo giorno di estinzione.

Quando le risposte non vengono rinforzate per la prima volta, il numero totale di risposte sulla leva attiva è inizialmente molto elevato, ma diminuisce gradualmente durante le quattro sessioni di estinzione nei giorni due e tre dell'estinzione. Può essere osservato un certo recupero delle risposte; tuttavia, le risposte sono generalmente meno numerose rispetto all'inizio del giorno precedente di estinzione e l'estinzione procede generalmente più rapidamente nel corso delle quattro sessioni di quel giorno. Risposte non rinforzate sulla leva attiva.

Dopo 20 minuti di esposizione a scosse intermittenti ai piedi, lo stress induce un aumento della risposta sulla leva precedentemente attiva rispetto alla leva inattiva. Le scosse ai piedi inducono inoltre un aumento della risposta rispetto a quella osservata. In condizioni in cui viene somministrato un finto stimolo ai piedi, una volta acquisita la padronanza, le procedure descritte possono essere completate in circa sei settimane.

Nella nostra esperienza, il successo è ottimizzato quando la procedura viene eseguita in modo sistematico e da mani ben addestrate. Le procedure qui descritte possono essere facilmente adattate per includere diverse manipolazioni farmacologiche o neurochimiche mirate a specifici substrati neuronali. Con l'aggiunta di tali manipolazioni, la procedura induttiva e di valutazione dello shock plantare può rappresentare uno strumento potente per caratterizzare la neurobiologia dell'estinzione dell'assunzione di farmaci e della ricaduta nella ricerca della droga indotta da stress.