Name: Progressive-ratio di rispondere per alimentare appetibile alto contenuto di grassi e di zuccheri nel Mice (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-05-03T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 16 s
Description: Scopri il metodo di condizionamento operante a rapporto progressivo per valutare la motivazione alimentare nei topi. Questo protocollo misura gli effetti gratificanti di cibi ad alto contenuto di grassi e zuccheri.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Questo progetto è stato sostenuto anche da finanziamenti della scienze naturali e ingegneria Research Council of Canada (355.881) e la Fondazione canadese per l&#39;innovazione.

* I passi più importanti. 1. Apparecchiature e software <ol><li> La formazione e test viene effettuato in camere di topo operante dotate di due ultraleggeri leve 1 retrattili posizionati su entrambi i lati di un recipiente alimentare (vedi Tabella 1). Una luce stimolo si trova sopra ogni leva e vi è una luce casa nella parte superiore della gabbia. Un erogatore pellet è situato all&#39;esterno della camera. Ciascuna camera è alloggiato all&#39;interno di una cabina suono attenuazione con ventilatore ventilazione. Chambers sono collegati ad un computer PC con software MedPC IV attraverso una &quot;Smart Control&quot; cabinet interfaccia. </li></ol> Nota: Quando ultraleggeri leve non sono disponibili si raccomanda che naso-poke essere utilizzato come risposta operante per studi su topi. Tuttavia, con entrambe le opzioni disponibili vi consigliamo selezione di ultra-leggeri leve come una misurazione più attendibile di motivazione, dato che il naso-poke risposte possono be innescato da esplorativa sniffing. <ol start="2"><li> I programmi MedPC utilizzati per eseguire attività operante sono scritti in codice notazione Medstate cui un utente può imparare con l&#39;aiuto del manuale di programmazione in dotazione. Programmazione fornisce la flessibilità per l&#39;utente di modificare i codici esistenti o generare unici parametri sperimentali. Alcuni codici possono essere ottenute gratuitamente dal Associates Med &quot;Notation Medstate Repository&quot; <a href="http://www.mednr.com" target="_blank">http://www.mednr.com</a> . Codici addizionali possono essere acquistati presso Associates Med. </li></ol> 2. Acclimatazione mouse e la restrizione alimentare <ol><li> Su topi arrivo sono alloggiati in gruppo per almeno 10 giorni per acclimatarsi ad una inversione 12 h ciclo luce / buio e dotate di accesso ad libitum a standard chow e acqua. Nel nostro caso usiamo topi adulti C57BL / 6 acquistati da Charles River (St. Constant, QC). Tutte le manipolazioni del mouse e comportamentali esperimenti vengono eseguiti durante il ciclo di buio. Tutti i proprocedure che prevedono l&#39;uso di animali sono stati approvati dal Comitato Animal Care CRCHUM. </li><li> I topi vengono poi alloggiati singolarmente-e cibo limitato (70% della loro assunzione di cibo al giorno) fino a raggiungere il 90-95% free-alimentare del peso corporeo, al fine di facilitare l&#39;acquisizione della leva-press di rispondere. I topi sono stati forniti loro quota giornaliera di cibo nella gabbia a casa dopo la fine della sessione. Giunti 5-10% perdita di peso, il cibo quotidiano dedicato viene regolata per stabilizzare i pesi corporei inferiori per il resto del periodo di formazione. Una volta che i topi hanno raggiunto i criteri di acquisizione (vedi sotto) in cui sono messi di nuovo su un programma di alimentazione ad libitum. I topi recuperare il peso corporeo perduto in circa 3-4 giorni. </li><li> I topi sono trattati nella camera di prova per 3 giorni consecutivi prima del primo allenamento. Il giorno prima dell&#39;inizio della formazione sono collocati 10-15 alto contenuto di grassi e di zuccheri (HFHS) pastiglie nella gabbia di casa per evitare la potenziale influenza di neofobia alimentare operante sul performance. Usiamo HFHS 20 mg, privo di polvere, pellets prodotti alimentari di precisione (14 mg disponibile anche) contenente 48,9% Kcal come grasso (Serv Bio, Frenchtown, NJ). </li></ol> 3. Formazione operante <ol><li> I topi sono inizialmente addestrati a premere la leva su un rapporto fisso (FR) -1 tabella dei rinforzi in cui una macchina da sola leva provoca la consegna di un pellet alimentare alla presa. Solo una leva è designato come &quot;attivo&quot; (attivazione consegna del premio in cibo) e l&#39;assegnazione delle leve destra e sinistra è controbilanciato tra i topi. È importante aggiungere almeno un timeout di 5 secondi (TO) per la pianificazione FR1 (FR1/TO-5), durante la quale leva pressione aggiuntiva non comporta la fornitura di un pellet alimentare. Questo periodo di tempo permette di TO per i topi di consumare il cibo pellet, time out però più lunghi possono essere utilizzati se lo sperimentatore ritiene necessario per il loro modello di mouse. Ogni sessione di allenamento FR dura 1 ora o quando 50 pellets sono stati consegnati. </li><li> * I criteri di acquisizione: &lt;/ Strong&gt; I criteri utilizzati per determinare l&#39;acquisizione di alimenti mantenuti operante rispondere comprende: (1) un numero minimo di risposte attive e dei benefici maturati, (2) una misura di discriminazione tra leve attive e inattive, e (3) tra-session stabilità delle prestazioni. I topi che presentano la discriminazione di ≥ 3:1 per la leva attivi e quelli inattivi e ottenere ricompense ≥ 20 per sessione su tre sedute consecutive sono considerati per raggiungere criteri di acquisizione 10. Abbiamo osservato che la maggior parte (~ 75%) di C57BL6 topi richiedono circa 7-10 giorni di formazione per ottenere criteri di acquisizione. I topi che non raggiungono i criteri di acquisizione da questo momento una formazione supplementare per un 5-7 giorni aggiuntivi. Escludiamo i topi di controllo (~ 5% dei casi) quando non c&#39;è progresso dal giorno in più di formazione 5. E &#39;importante tenere presente che l&#39;acquisizione operante alterata può essere un risultato di alcuni interventi farmacologici e genetici e devono pertanto essere documentata. &lt;/ Li&gt; <li> Dopo tre sedute successive di ottenere ≥ 20 pellet, il programma è aumentato a FR5/TO-5 secondi in cui 5 presse leva attivi innescano la consegna del pellet cibo. Formazione sul calendario FR5 dura tre giorni. </li><li> * I topi sono poi addestrati nel rapporto progressiva (PR) orario di rinforzo. Il calendario rapporto di risposta durante i test PR può essere calcolato come per Richardson e Roberts (1996) 11 con la seguente formula (arrotondato al numero intero più vicino): = [5 e (R * 0,2)] - 5 dove R è uguale al numero di premi già maturati alimentari più 1 (cioè, rinforzo successivo). Così, il numero di risposte necessarie per ottenere un premio alimentare secondo l&#39;ordine: 1, 2, 4, 6, 9, 12, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 62, 77, 95 e così via. Il rapporto finale completo è il punto di interruzione. </li><li> Una sessione PR dura un massimo di 1 ora. La mancata premere la leva in qualsiasi periodo di 10 min risultati in chiusura della sessione. Prestazionimance sul calendario PR di rinforzo è considerato stabile quando il numero di premi guadagnati in una sessione di 1 ora si discosta da ≤ 10% per almeno 3 giorni consecutivi. </li></ol> 4. Rapporto di prova Progressive e Validazione <ol><li> Per convalidare alimentare mantenuta operante nel compito di rispondere PR, si può valutare di breakpoint manipolazioni che rispondono seguenti note per modulare ricompensa in cibo. Un test relativamente facile da realizzare è la privazione del cibo che aumenterà lo stato motivazionale del mouse per il cibo e di conseguenza aumentare i punti di interruzione. I topi deve prima essere testati in compito PR durante un periodo di alimentazione ad libitum fino stabile, le prestazioni di riferimento si ottiene. Il giorno dopo l&#39;ultima cibo &quot;base&quot; giorno viene tolto dalla gabbia casa e topi vengono poi testati nella compito PR 24 ore dopo l&#39;inizio del digiuno. </li><li> Abbiamo anche esaminato se la somministrazione periferica dell&#39;ormone leptina anoressico avrebbe l&#39;effetto opposto sul breakpointsoglie. Leptina (AF Parlow, ormone nazionale e Programma Peptide, NIDDK) è stato disciolto in PBS sterile. PR sperimentazione è stata effettuata seguendo una iniezione IP di PBS in un giorno e poi dopo iniezione di leptina (5 mg / kg) il giorno successivo. La leptina è stata iniettata un&#39;ora prima del test PR. I punti di interruzione sono stati confrontati con un paired t-test (GraphPad Prism). </li></ol> 5. Risultati rappresentativi Durante il test di capacità di privazione alimentare punto di interruzione per modulare la risposta su un programma PR di rinforzo, si prevede di aumentare significativamente i punti di interruzione, come mostrato nella Figura 1. In questo esperimento un periodo di 24 h di privazione di cibo prodotto a ~ 3,6 volte aumento di punti di interruzione rispetto a quelli ottenuti nel libero stato di alimentazione di base suggerendo così che la privazione del cibo aumenta gli effetti gratificanti di cibo. Al contrario, la somministrazione periferica dell&#39;ormone anoressico leptina (5 mg / kg, IP) un&#39;ora prima tcmplesso dovrebbe diminuire breakpoint rispondere come mostrato nella Figura 2. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/3754/3754fig1.jpg" /> Figura 1. Digiuno aumenta gli effetti gratificanti di cibo. A 24 h veloce significativamente aumentato i punti di interruzione su un rapporto di progressiva (PR) programma di rinforzo nei topi (n = 4). Media ± SEM; * p &lt;0,05. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/3754/3754fig2.jpg" /> Figura 2. Leptina diminuisce premio cibo in topi. Periferico somministrazione leptina (5 mg / kg) è diminuita PR soglie di risposta breakpoint in topi (n = 4). Media ± SEM; * p &lt;0,05.

<ol><li>Fulton, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Appetite+and+reward%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Neuroendocrinol%22%5BJournal%5D)">Appetite and reward.</a> Front. Neuroendocrinol. 31, 85-103 (2010).</li>
<li>Zheng, H., Lenard, N. R., Shin, A. C., Berthoud, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Appetite+control+and+energy+balance+regulation+in+the+modern+world%3A+reward-driven+brain+overrides+repletion+signals%5BTitle%5D)+AND+%22International+journal+of+Obesity%22%5BJournal%5D)">Appetite control and energy balance regulation in the modern world: reward-driven brain overrides repletion signals.</a> International journal of Obesity. 33, Suppl 2. S8-S13 (2009).</li>
<li>Skinner, B. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSkinner%2C+BF+%22The+Behavior+of+Organisms%3A+An+Experimental+Analysis%22">The Behavior of Organisms: An Experimental Analysis</a>. , Appelton-Century. (1938).</li>
<li>Hodos, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Progressive+ratio+as+a+measure+of+reward+strength%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Progressive ratio as a measure of reward strength.</a> Science. 134, 943-944 (1961).</li>
<li>Hodos, W., Kalman, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+increment+size+and+reinforcer+volume+on+progressive+ratio+performance%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Anal.+Behav%22%5BJournal%5D)">Effects of increment size and reinforcer volume on progressive ratio performance.</a> J. Exp. Anal. Behav. 6, 387-392 (1963).</li>
<li>Stafford, D., LeSage, M. G., Glowa, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Progressive-ratio+schedules+of+drug+delivery+in+the+analysis+of+drug+self-administration%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Progressive-ratio schedules of drug delivery in the analysis of drug self-administration: a review.</a> Psychopharmacology. , 139-169 (1998).</li>
<li>Glass, M. J., O'Hare, E., Cleary, J. P., Billington, C. J., Levine, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+naloxone+on+food-motivated+behavior+in+the+obese+Zucker+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology+%28Berl%29%22%5BJournal%5D)">The effect of naloxone on food-motivated behavior in the obese Zucker rat.</a> Psychopharmacology (Berl). 141, 378-384 (1999).</li>
<li>Brennan, K., Roberts, D. C., Anisman, H., Merali, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Individual+differences+in+sucrose+consumption+in+the+rat%3A+motivational+and+neurochemical+correlates+of+hedonia%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology+%28Berl%29%22%5BJournal%5D)">Individual differences in sucrose consumption in the rat: motivational and neurochemical correlates of hedonia.</a> Psychopharmacology (Berl). 157, 269-276 (2001).</li>
<li>Vaughan, C., Moore, M., Haskell-Luevano, C., Rowland, N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Food+motivated+behavior+of+melanocortin-4+receptor+knockout+mice+under+a+progressive+ratio+schedule%5BTitle%5D)+AND+%22Peptides%22%5BJournal%5D)">Food motivated behavior of melanocortin-4 receptor knockout mice under a progressive ratio schedule.</a> Peptides. 27, 2829-2835 (2006).</li>
<li>Haluk, D. M., Wickman, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+study+design+variables+and+their+impact+on+food-maintained+operant+responding+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Evaluation of study design variables and their impact on food-maintained operant responding in mice.</a> Behav. Brain Res. 207, 394-401 (2010).</li>
<li>Richardson, N. R., Roberts, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Progressive+ratio+schedules+in+drug+self-administration+studies+in+rats%3A+a+method+to+evaluate+reinforcing+efficacy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Progressive ratio schedules in drug self-administration studies in rats: a method to evaluate reinforcing efficacy.</a> J. Neurosci. Methods. 66, 1-11 (1996).</li>
<li>Jewett, D. C., Cleary, J., Levine, A. S., Schaal, D. W., Thompson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+neuropeptide+Y%2C+insulin%2C+2-deoxyglucose%2C+and+food+deprivation+on+food-motivated+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology+%28Berl%29%22%5BJournal%5D)">Effects of neuropeptide Y, insulin, 2-deoxyglucose, and food deprivation on food-motivated behavior.</a> Psychopharmacology (Berl). 120, 267-271 (1995).</li>
<li>Fulton, S., Woodside, B., Shizgal, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+brain+reward+circuitry+by+leptin%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Modulation of brain reward circuitry by leptin.</a> Science. 287, 125-128 (2000).</li>
<li>Figlewicz, D. P., Bennett, J. L., Naleid, A. M., Davis, C., Grimm, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intraventricular+insulin+and+leptin+decrease+sucrose+self-administration+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Behav%22%5BJournal%5D)">Intraventricular insulin and leptin decrease sucrose self-administration in rats.</a> Physiol. Behav. 89, 611-616 (2006).</li>
</ol>

Produzione e l&#39;accesso gratuito di questo video-articolo è sponsorizzato da Med Associates, Inc.

Attività di condizionamento operante di fornire un mezzo efficace per valutare i cambiamenti nelle proprietà motivazionali di cibo. Le procedure sperimentali descritti nel presente articolo topi consentire l&#39;addestramento alla leva di stampa per i premi alimentari e rispondere in modo stabile su un programma PR di rinforzo. Misurare la quantità di cibo consumato non fornisce la lettura stessa sforzo basati su misure di risposta dal momento che non tutti i fattori che influenzano l&#39;assunzione di cibo modulare gli effetti gratificanti di cibo. Ad esempio, impoveriscono glucosio utilizzabile da periferica 2-deossiglucosio somministrazione in ratti aumenta la quantità di cibo liberamente disponibili consumato ma non modificare i punti di rottura in un compito PR per alimentare 12. Breakpoint PR rispondendo può anche riflettere i cambiamenti nella qualità delle ricompense alimentari. Ad esempio, punti di rottura sono positivamente correlati con la concentrazione di saccarosio dimostrare che la motivazione per aumenti di saccarosio in un modo che segue sapore dolce 8 </sup&gt;. Qui mostriamo che la privazione di cibo 24 ore aumenta notevolmente i punti di interruzione di pubbliche relazioni per il cibo HFHS nei topi. Al contrario, abbiamo trovato che la somministrazione periferica dell&#39;ormone anoressico leptina diminuisce significativamente breakpoint per alimentare HFHS nei topi. Questi risultati sono coerenti con le azioni precedentemente segnalati di privazione di cibo e di leptina sulle soglie di ricompensa nei ratti 12-14. Quando si usa questo protocollo è importante tenere a mente che l&#39;acquisizione di cibo curato operante risposta è significativamente migliorata da una formazione periodica (ogni 1-2 giorni) e aumentando lo stato motivazionale del mouse mediante l&#39;attuazione di un regime di restrizione alimentare. Inoltre, assicurando che i topi presentano relativamente stabile di rispondere in una pianificazione rinforzo prima di passare ad orari più complesse (per esempio, FR1 a FR5) è essenziale per minimizzare le prestazioni variabile durante la prova. Nonostante l&#39;applicazione di queste fasi, non è insolito per ottenere una certa variabilitàspecialmente tra diversi tipi di mouse. Per questo motivo, si consiglia di utilizzare una entro i soggetti (misure ripetute) di progettazione, quando possibile rimuovere la variabilità tra soggetti. Anche se all&#39;interno dello stesso soggetto di test non è possibile per indagare stabili modificazioni genetiche (cioè, ad eliminazione diretta contro topi di controllo) può essere utilizzato per esaminare l&#39;influenza di sostanze stupefacenti, lesioni acute o manipolazioni genetiche (ad esempio, optogenetic). L&#39;obesità e le malattie correlate all&#39;obesità sono un problema crescente che ha aumentato l&#39;urgenza di individuare le molecole e le vie neurali coinvolti. Accumulare prova mette in evidenza l&#39;importante ruolo di circuito della ricompensa del cervello in desiderio ardente di cibo, aumento calorico e aumento di peso. Il compito PR rappresenta un valido strumento per misurare l&#39;impatto di manipolazioni neurobiologici, genetici o farmacologici sugli effetti gratificanti di cibo.

<html><table border="1"><tbody><tr><td> Voce </td><td> Numero di catalogo </td><td> Azienda </td><td> Comments </td></tr><tr><td> Camere di mouse operante </td><td> ENV-009A </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td> Med Associates Inc. PO Box 319 St. Albans, Vermont 05478, Stati Uniti d&#39;America Telefono: (802) 527-2343 </td></tr><tr><td> 8 ingressi/16 ingressi intelligente Collegamento del pannello di controllo </td><td> SG-716B </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Ultra-leggera retrattile Leva del mouse </td><td> ENV-312 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Pellet Dispenser </td><td> ENV-203 </td><td>. Med-associates.com / &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; Med Associates, Inc. </td><td></td></tr><tr><td> Light House </td><td> ENV-215 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Stimolo luminoso </td><td> ENV-221 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Privo di polvere di precisione 20 mg alto contenuto di grassi e ad alto contenuto di zucchero pellets </td><td> F-06.649 </td><td> Bio-Serv </td><td> Bio-Serv Un 8th Street, Suite 1 Frenchtown, NJ 08825, USA Telefono: (800) -996-9908 </td></tr></tbody></table> Tabella 1. Attrezzature e materiale.

progressive-ratio di rispondere per alimentare appetibile alto contenuto di grassi e di zuccheri nel mice

Progressive-ratio Responding for Palatable High-fat and High-sugar Food in Mice

Gli alimenti che sono ricchi di grassi e zuccheri contribuiscono in modo significativo i tassi di over-alimentari e l&#39;escalation di obesità. Il consumo di cibi gradevoli può produrre un effetto gratificante che rafforza l&#39;azione-risultati associazioni e rinforza il comportamento futuro, allo scopo di ottenere questi alimenti. Una crescente evidenza che gli effetti gratificanti di alimenti ad alta densità energetica giocano un ruolo profondo nel cibo e lo sviluppo di obesità ha spiccato interesse per lo studio dei geni, molecole e circuiti neurali che modulano ricompensa 1,2 cibo. L&#39;impatto gratificante di stimoli diversi può essere studiata misurando la disponibilità a lavorare per ottenerli, come ad esempio in compiti condizionamento operante 3. Modello operativo di misura ricompensa alimentare acquisita e volontari risposte comportamentali che sono dirette a procurarsi il cibo. Una misura comunemente utilizzata di forza ricompensa è operante una procedura nota come il rapporto progressiva (PR) orario di rinforzo. 4,5 t Nel PRchiedere, il soggetto è tenuto ad effettuare un numero crescente di risposte operanti per ciascun premio successivo. Lo studio pionieristico di Hodos (1961) hanno dimostrato che il numero di risposte fornite per ottenere la ricompensa finale, definito il punto di interruzione, serve come un indice di forza ricompensa 4. Mentre le procedure operante che i cambiamenti misura nella percentuale di risposta da sola non può separare i cambiamenti nella forza ricompensa da alterazioni nella capacità di performance, il punto di interruzione derivato dal programma di PR è una misura ben convalidato degli effetti gratificanti di cibo. Il compito PR è stato ampiamente utilizzato per valutare l&#39;impatto gratificante delle sostanze d&#39;abuso e il cibo nei ratti (ad esempio, 6-8), ma in misura minore nei topi 9. Il maggiore uso di topi geneticamente modificati e indotta dalla dieta modelli topo obeso ha aumentato le richieste di misure comportamentali di ricompensa in cibo nei topi. Nel presente articolo abbiamo dettagliatamente i materiali e le procedure utilizzate per addestrare i topi a rispondere (leva-press) per un alto contenuto di grassie ricchi di zuccheri alimentari pellets su un programma PR di rinforzo. Abbiamo dimostrato che le soglie di risposta breakpoint aumentare in seguito la privazione acuta cibo e diminuire con l&#39;amministrazione periferica dell&#39;ormone leptina anoressico e quindi convalidare l&#39;uso di questo paradigma alimentare operante nei topi.

I dettagli presente relazione il protocollo utilizzato per misurare gli effetti gratificanti di alto contenuto di grassi alimentari nei topi utilizzando una progressiva compito di condizionamento operante rapporto.

Progressive-ratio di rispondere per alimentare appetibile alto contenuto di grassi e di zuccheri nel Mice

Gli alimenti ricchi di grassi e zuccheri contribuiscono significativamente all'iperfagia e all'aumento dei tassi di obesità. Il consumo di alimenti appetibili può...

L'obiettivo del seguente esperimento è addestrare e testare i topi in un compito motivato dal cibo utilizzando un programma di rinforzo con rapporto progressivo. Questo viene ottenuto riducendo inizialmente l'assunzione di cibo nei topi al 60-70% dell'assunzione ab libitum, fino a raggiungere una riduzione stabile del 5-10% del peso corporeo. Per facilitare l'acquisizione del comportamento di pressione della leva motivato dal cibo, i topi vengono quindi addestrati a premere la leva per ottenere una ricompensa alimentare ricca di grassi e zuccheri, in rapporto fisso uno, mediante una procedura di auto-forming.Successivamente, i topi vengono addestrati a rispondere per ottenere cibo seguendo schemi di rinforzo più complessi, inclusi rapporti fissi pari a cinque, e infine vengono sottoposti al compito con rapporto progressivo, che fornisce una misura affidabile degli effetti gratificanti del cibo. Successivamente, una volta stabilita una performance costante nello schema di rapporto progressivo, questi topi vengono sottoposti a deprivazione di cibo per 12-24 ore oppure ricevono un'iniezione intraperitoneale di agenti reticolari, al fine di validare le alterazioni nel comportamento motivato dal cibo nello schema di rinforzo con rapporto progressivo. I risultati di questo esperimento mostrano che la deprivazione di cibo aumenta il comportamento motivato dal cibo, mentre l'amministrazione dell'ormone reticolare leptina riduce il comportamento motivato dal cibo in risposta a ricompense alimentari ricche di grassi e zuccheri.Compiti di condizionamento superiore forniscono un mezzo utile per valutare gli effetti di ricompensa e motivazionali di diversi stimoli e comportamenti. Il compito con rapporto progressivo è un programma di rinforzo ben validato, ampiamente utilizzato per valutare l'effetto di ricompensa delle sostanze d'abuso e delle ricompense naturali come il cibo, sebbene, applicato più comunemente negli studi con ratti, l'utilizzo di compiti operanti con rapporto progressivo nei topi stia diventando sempre più importante con la crescente disponibilità di modelli murini geneticamente modificati. In particolare, l'uso di modelli murini nella ricerca sull'obesità e il riconoscimento del fatto che gli effetti di ricompensa di cibi appetibili e ricchi di calorie contribuiscono in modo significativo all'alimentazione eccessiva e all'obesità hanno sottolineato la necessità di misurare la ricompensa alimentare nei topi.Qui spieghiamo e discutiamo i metodi utilizzati per addestrare e testare topi affinché premono una leva per ottenere un alimento appetibile ricco di grassi e zuccheri secondo uno schema di rinforzo a rapporto progressivo. Prima di iniziare, il protocollo garantisce che tutte le procedure che prevedono l'uso di animali siano state approvate dal comitato istituzionale per la cura degli animali. Si raccomanda di effettuare i test nella fase scura del ciclo luce-buio, se necessario.Adattare i topi a un ciclo luce-buio invertito per sette-dieci giorni. A questo punto, i topi hanno libero accesso a cibo standard e acqua dopo questo periodo di adattamento di 10 giorni. I topi sono alloggiati singolarmente e sottoposti a restrizione alimentare fornendo loro dal 60 al 70% dell'assunzione alimentare libitum fino a quando non raggiungono dal 90 al 95% del loro peso corporeo in condizioni di alimentazione libera.Questo facilita l'acquisizione di lasciare la pressa e pesare i topi quotidianamente. Una volta raggiunta una perdita di peso compresa tra il 5% e il 10%, la quantità giornaliera di cibo fornita viene regolata per stabilizzare i pesi corporei più bassi per il resto del periodo di addestramento. Tre giorni prima della prima sessione di addestramento, trasportare i topi nelle loro gabbie d'origine nella stanza dei test, quindi rimuovere ogni topo dalla gabbia uno alla volta e manipolarlo per due o tre minuti. Dopo la manipolazione, restituire il topo nella gabbia d'origine, abituando i topi all'ambiente della stanza e alla manipolazione per tre giorni consecutivi, il giorno precedente l'inizio dell'addestramento.Da 10 a 15 pellet ricchi di grassi e zuccheri vengono posizionati nella gabbia domiciliare per prevenire l'influenza potenziale del cibo. La neofobia sull'esecuzione operante; vengono utilizzati pellet alimentari precisi, privi di polvere, ricchi di grassi e zuccheri, contenenti il 49% di killer cow come grasso, in una quantità di 20 milligrammi. Ogni camera operante per topi è collocata all'interno di un cubicolo fonoassorbente dotato di ventilatore. Le camere operanti per topi sono dotate di due leve retrattili ultra leggere posizionate su entrambi i lati del contenitore per il cibo. Una luce stimolo è situata sopra ciascuna leva e una luce ambiente si trova nella parte superiore della gabbia. Il distributore di premi è posizionato all'esterno della camera.Le camere sono collegate a un computer PC con il software Med PC IV tramite un armadio interfaccia di controllo intelligente. I topi vengono introdotti nella camera operante. Il paradigma di addestramento iniziale prevede un programma di rinforzo a rapporto fisso, secondo cui una singola pressione della leva provoca la somministrazione di un pellet alimentare nel contenitore.Un solo leva è designata come attiva e provoca l'erogazione di una ricompensa alimentare. L'assegnazione delle leve destra e sinistra è bilanciata tra i topi. L'addestramento richiede anche una procedura di modellamento mediante la quale pellet alimentari sbriciolati vengono posizionati sulla leva per potenziare il comportamento di pressione della leva.Durante questa fase iniziale di addestramento, la pressione della leva attiva provoca la somministrazione della ricompensa alimentare e non vi è alcun ritardo tra la pressione della leva e la consegna del cibo. Una volta che i topi hanno imparato a premere la leva per cinque secondi, viene avviato un periodo di timeout, durante il quale ulteriori pressioni della leva non comportano la somministrazione di una pallina di cibo. Il periodo di timeout consente ai topi di consumare la pallina.Periodi di timeout più lunghi possono essere utilizzati se necessario dopo il periodo di timeout premendo la leva attiva. Ancora una volta, ciò comporta il rilascio di un pellet di cibo ogni rapporto fisso uno ogni cinque secondi. La sessione di allenamento con timeout dura un'ora o fino a quando sono stati erogati 50 pellet.L'addestramento e l'opera continuano per sette-dieci giorni fino al raggiungimento del cibo mantenuto, con i topi che mostrano una discriminazione pari o superiore a tre a uno per la leva attiva rispetto a quella inattiva e che ottengono almeno 20 ricompense per sessione. Si considera che l'acquisizione dei criteri sia raggiunta dopo tre sessioni consecutive. I topi che non raggiungono i criteri di acquisizione entro il periodo di sette-dieci giorni proseguono l'addestramento per ulteriori cinque-sette giorni.I topi vengono esclusi dal test quando non si osserva alcun progresso entro il quinto giorno di addestramento. È importante ricordare che un apprendimento operante compromesso può essere l'esito di determinati interventi farmacologici e genetici e pertanto deve essere documentato. Dopo tre sessioni consecutive in cui si ottengono almeno 20 pellet, la procedura passa al protocollo FR cinque T oh cinque secondi, in cui cinque pressioni attive del leveraggio innescano l'erogazione del pellet alimentare.L'addestramento con il programma FR cinque T oh cinque secondi dura circa tre-cinque giorni, fino a quando la risposta diventa stabile. Successivamente, l'animale viene addestrato secondo il programma di rinforzo a rapporto progressivo. Il rapporto di risposta durante il test PR può essere calcolato secondo Richardson e Roberts, dove R è uguale al numero di ricompense alimentari già ottenute, più uno.Pertanto, il numero di risposte necessarie per ottenere una ricompensa alimentare segue l'ordine: 1, 2, 4, 6, 9, 12, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 62, 77, 95 e così via. Il rapporto finale completato è il break point. La sessione PR ha una durata massima di un'ora o termina in caso di mancata pressione della leva per un periodo di 10 minuti.Porta alla terminazione della sessione. Si considera che la prestazione nel programma di rinforzo PR sia stabile quando il numero di ricompense ottenute in una sessione di un'ora non si discosta di oltre il 20% per almeno tre giorni consecutivi; ciò consente di validare la risposta operante mantenuta dal cibo nel compito PR. Successivamente, si valutano le risposte al punto di rottura a seguito di manipolazioni note per modulare la ricompensa alimentare. Un test relativamente semplice da eseguire è la privazione di cibo, che aumenta lo stato motivazionale del topo nei confronti del cibo e, di conseguenza, incrementa i punti di rottura.I topi vengono sottoposti per primi al test PR durante un periodo di alimentazione ad libitum fino al raggiungimento di una prestazione stabile alla baseline, il giorno successivo all'ultimo giorno di baseline. Il cibo viene rimosso dalla gabbia di casa e i topi vengono quindi sottoposti al test PR da 12 a 24 ore dopo l'inizio del digiuno; oppure, per indagare un effetto opposto sulle soglie di interruzione, si può testare la somministrazione periferica dell'ormone anti. Il test PR con leptina viene effettuato dopo un'iniezione intraperitoneale di PBS in un giorno e successivamente dopo l'iniezione di cinque milligrammi per chilogrammo di leptina nel giorno seguente.La leptina viene iniettata un'ora prima del test PR, come mostrato qui. Il digiuno aumenta gli effetti gratificanti del cibo: un digiuno di 24 ore ha aumentato significativamente i punti di interruzione in uno schema di rinforzo a rapporto progressivo nei topi, come mostrato qui. La leptina riduce la ricompensa alimentare nei topi, poiché la somministrazione periferica di leptina ha diminuito le soglie di risposta al punto di interruzione. Durante l'esecuzione di questa procedura, è importante ricordare che l'acquisizione della risposta operante legata al cibo è significativamente potenziata da un addestramento regolare e dall'aumento dello stato motivazionale del topo mediante l'adozione di un regime di restrizione alimentare.Inoltre, è fondamentale garantire che i topi mostrino una risposta relativamente stabile in una singola programmazione di rinforzo prima di passare a schemi più complessi, al fine di ridurre al minimo le variazioni di prestazione durante i test. L'obesità e le malattie correlate all'obesità rappresentano un problema in crescita che ha aumentato l'urgenza di identificare le molecole e le vie neurali coinvolte. Lo schema di rapporto progressivo è uno strumento prezioso per misurare l'impatto di manipolazioni neurobiologiche, genetiche o farmacologiche sugli effetti gratificanti del cibo.

progressive-ratio-responding-for-palatable-high-fat-high-sugar-food

Research

Ricerca

JoVE Journal

Neuroscience

Neuroscienze

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.

Sensation operante in Cerco il mouse

L'attuale studio valuta una nuova procedura per la valutazione degli effetti di rinforzo delle soluzioni appetibili in topi di laboratorio: intraorale auto-amministrazione. A tal fine, rispondendo operante (cioè leva pressione) per gli infusi endorali di soluzioni dolci a diverse concentrazioni è stata misurata sui rapporti continui e progressivi orari di rinforzo.

Una nuova procedura per valutare le proprietà di rinforzo di Tastants nei ratti di laboratorio: operante intraorale autosomministrazione

Influenze tenore di grassi alimentari, sia l'apporto energetico e composizione corporea grasso nei mammiferi. Esaminando la preferenza ratti di cibo ricco di grassi in una serie di esperimenti di scelta, è possibile testare le differenze genetiche e interventi farmacologici sulla loro preferenza per il cibo ricco di grassi.

Preferenza Grasso: un modello Novel of Eating Comportamento in Rats

Questo studio adattato con successo videofluoroscopia deglutizione studio (VFSS) metodi umani per l'utilizzo con modelli di malattia murini al fine di facilitare la ricerca traslazionale disfagia.

Adattamento umani videofluoroscopia Rondine metodi di studio per individuare e caratterizzare disfagia in modelli di malattia Murine

L'obiettivo di questo studio è quello di individuare le reti del cervello distribuite ricompensa legati delineando una tecnica immunoistologiche affidabile utilizzando attivazione cellulare c-fos per misurare le variazioni simultanee nei percorsi della dopamina e siti terminale dopo romanzo ingestione di grassi e zuccheri nei ratti.

Rilevazione simultanea di c-Fos attivazione da mesolimbico e mesocorticali Siti Reward dopamina seguito Ingenuo zuccheri e grassi ingestione in Rats

Questa carta presenta un protocollo per l'indagine sociale trasmissione di preferenza dell'alimento nei topi. I vantaggi e le possibili applicazioni per questa procedura, per esempio, nel rilevare i cambiamenti in anticipo in modelli murini di annuncio, sono evidenziate. Per concludere, interpretazione dei risultati alla luce dettagli critici sono discussi.

Valutazione di trasmissione sociale dei comportamenti di preferenze alimentari

Metodo per valutare l'impatto della formazione sulle capacità motorie è uno strumento utile. Sfortunatamente, la maggior parte delle valutazioni comportamentali può essere laboriosa e/o costosa. Descriviamo qui un metodo robotico per valutare la prensione (reach-to-grasp) abilità nei topi.

Valutazione della prensione qualificata nei topi utilizzando un auto-allenatore

Questo protocollo descrive l'uso di una dieta caffetteria molto appetibile e in stile occidentale per modellare l'eccesso di cibo e l'obesità nei roditori. Qui, forniamo un contorno dettagliato della selezione, preparazione e misurazione degli alimenti e spieghiamo i fattori metodologici che aiutano a generare un fenotipo robusto e riproducibile.

Palatable Western-stile caffetteria dieta come un metodo affidabile per la modellazione dell'obesità indotta da dieta nei roditori

Presentato qui è un protocollo per studiare il comportamento depressionico e anedonico nei ratti. Combina due metodi comportamentali consolidati, la preferenza per il saccarosio e i test di ipofagia indotti dalla novità, con un sistema automatizzato di monitoraggio dell'assunzione di cibo e liquidi, per indagare indirettamente il comportamento dei roditori utilizzando parametri surrogati.

Preferenza per il saccarosio e test di ipofagia indotti dalla novità nei ratti utilizzando un sistema automatizzato di monitoraggio dell'assunzione di cibo

Limitare i tempi di assunzione del cibo è emerso come un intervento promettente per attenuare le malattie metaboliche indotte dalla dieta. Questo manoscritto descrive in dettaglio la costruzione e l'uso di un sistema efficiente costruito internamente per misurare e manipolare l'assunzione ritmica di cibo nei topi.

Manipolazione dell'assunzione ritmica di cibo nei topi utilizzando un sistema di alimentazione personalizzato

Un modello di abbuffata è stato stabilito nei topi utilizzando l'accesso intermittente a M&amp;M's (un alimento altamente appetibile a base di grassi e zuccheri). I topi con accesso intermittente a questo alimento ad alto contenuto di grassi e zuccheri hanno mostrato comportamenti simili allo stress, un aumento dell'apporto calorico e una preferenza per quel cibo rispetto al cibo standard rispetto ai topi con accesso continuo o nullo al cibo.

Modello di abbuffata intermittente nei topi

Scopri il metodo di condizionamento operante a rapporto progressivo per valutare la motivazione alimentare nei topi. Questo protocollo misura gli effetti gratificanti di cibi ad alto contenuto di grassi e zuccheri.

Progressive-ratio di rispondere per alimentare appetibile alto contenuto di grassi e di zuccheri nel Mice

Esplora altri video