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

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.

Lo scopo del seguente esperimento è quello di addestrare e testare i topi in un compito motivato dal cibo utilizzando un programma di rinforzo progressivo. Ciò si ottiene limitando il primo alimento ai topi al 60-70% dell'assunzione di cibo Ad Liam con una riduzione stabile del 5-10% del peso corporeo. Per migliorare l'acquisizione del comportamento di pressione della leva motivato dal cibo, i topi vengono quindi addestrati a premere la leva per una ricompensa alimentare ad alto contenuto di grassi e zuccheri in quella a rapporto fisso, utilizzando una procedura di modellatura automatica.

Miser si è poi addestrato a rispondere per il cibo su programmi di rinforzo più complessi, tra cui il rapporto fisso cinque, e infine sul compito del rapporto progressivo, che fornisce una misura affidabile degli effetti gratificanti del cibo. Successivamente, dopo prestazioni stabili sul programma di rapporto progressivo, questi topi vengono privati del cibo per 12-24 ore o sottoposti a iniezione intraperitoneale di agenti retici per convalidare le alterazioni del comportamento motivato dal cibo sul programma di rapporto progressivo di rinforzo. I risultati di questo esperimento mostrano che la privazione alimentare aumenta il comportamento motivato dal cibo, mentre la somministrazione dell'ormone retico leptina diminuisce il comportamento motivato dal cibo per ricompense alimentari ad alto contenuto di grassi e zuccheri.

I compiti di condizionamento superiore forniscono un mezzo utile per valutare gli effetti gratificanti e motivazionali di diversi stimoli e comportamenti. Il compito del rapporto progressivo è un programma di rinforzo ben convalidato che è stato ampiamente utilizzato per valutare l'effetto gratificante della droga d'abuso e delle ricompense naturali come il cibo, sebbene più comunemente usato negli studi rossi l'applicazione dei compiti dell'opera del rapporto progressivo ai topi è diventata sempre più importante con la crescente generazione di modelli murini geneticamente modificati. In particolare, l'uso di modelli murini nella ricerca sull'obesità e il riconoscimento che gli effetti gratificanti di cibi appetibili e ricchi di calorie contribuiscono in modo significativo all'eccesso di cibo e all'obesità ha sottolineato la necessità di misurare la ricompensa alimentare nei topi.

Qui spieghiamo e discutiamo i metodi utilizzati per addestrare e testare i topi alla pressa del fegato per un alimento appetibile ad alto contenuto di grassi e zuccheri su un programma di rinforzo progressivo prima di iniziare. Il protocollo garantisce che tutte le procedure che prevedono l'uso di animali siano state approvate dall'ente di custodia degli animali. Nel comitato d'uso, si raccomanda di testare nella fase di buio del ciclo di buio chiaro, se necessario.

Acclimata i topi a un ciclo di buio chiaro inverso per sette-10 giorni. A questo punto, ai topi viene fornito l'accesso ad libitum al cibo e all'acqua standard dopo questo periodo di acclimatazione di 10 giorni. I topi sono alloggiati singolarmente e il cibo è limitato fornendo dal 60 al 70% dell'assunzione di cibo ad libitum fino a raggiungere il 90-95% del loro peso corporeo libero.

Ciò facilita l'acquisizione della risposta della pressione di uscita che pesa i topi ogni giorno. Al raggiungimento del 5-10% di perdita di peso, il cibo giornaliero assegnato viene regolato per stabilizzare i pesi corporei inferiori per il resto del periodo di allenamento tre giorni prima della prima sessione di allenamento, trasportare i topi nelle gabbie domestiche nella sala prove, quindi rimuovere ogni topo dalla sua gabbia uno alla volta, e maneggiare il mouse per due o tre minuti. Dopo la manipolazione, rimetti il topo nella gabbia di casa, acclimata i topi nella stanza e nella manipolazione per tre giorni consecutivi il giorno prima dell'inizio dell'addestramento.

Da 10 a 15 pellet ad alto contenuto di grassi e zuccheri vengono inseriti nella gabbia domestica per prevenire la potenziale influenza del cibo. Neo fobia sulle prestazioni operanti, qui vengono utilizzati 20 milligrammi di pellet di cibo di precisione ad alto contenuto di grassi, ad alto contenuto di zuccheri e senza polvere contenenti il 49% di mucca assassina come grasso. Ogni camera operativa per topi è alloggiata all'interno di una cabina fonoassorbente con ventola di ventilazione.

Le camere operanti per topi sono dotate di due leve retrattili ultra leggere posizionate su entrambi i lati del recipiente per alimenti. Una luce di stimolo si trova sopra ogni leva e c'è una luce domestica nella parte superiore della gabbia. Il distributore d'appello si trova all'esterno della camera.

Le camere sono collegate a un computer PC con il software Med PC four tramite un armadio di interfaccia di controllo intelligente. I topi vengono introdotti nella camera operante. Il paradigma di addestramento iniziale consiste in un programma di rinforzo a rapporto fisso, in cui una singola pressione a leva provoca l'erogazione di un pellet di cibo nel recipiente.

Solo una leva è designata come attiva e attiva l'erogazione di una ricompensa in cibo. L'allocazione delle leve destra e sinistra è controbilanciata tra i topi. L'addestramento richiede anche una procedura di modellatura in cui i pellet di cibo frantumati vengono posizionati sulla leva per migliorare il comportamento di pressione della leva.

Durante questo addestramento iniziale, una risposta attiva della leva innesca l'erogazione della ricompensa del cibo e non c'è ritardo tra la pressione della leva e l'erogazione del cibo. Una volta che i topi hanno imparato a premere la leva per cinque secondi, viene avviato il timeout durante il quale un'ulteriore pausa di pressione non comporta l'erogazione di un pellet. Il periodo di timeout consente ai topi di consumare il pellet.

Se necessario, è possibile utilizzare periodi di timeout più lunghi dopo il periodo di timeout premendo la leva attiva. Ancora una volta, si traduce nel rilascio di un pellet di cibo ogni rapporto fisso uno cinque secondi. La sessione di allenamento di timeout dura un'ora o quando sono stati erogati 50 pallini.

L'opera e l'addestramento continuano da sette a 10 giorni fino all'acquisizione del cibo fino a quando l'acquisizione del cibo mantiene l'opera e i topi rispondenti mostrano una discriminazione uguale o superiore a tre a uno per la leva attiva rispetto a quella inattiva e ottengono ricompense uguali o superiori a 20 per sessione. Si ritiene che nell'arco di tre sessioni consecutive siano stati raggiunti i criteri di acquisizione. I topi che non raggiungono i criteri di acquisizione entro il periodo di sette-10 giorni vengono sottoposti a un ulteriore addestramento per ulteriori 5-7 giorni.

I topi sono esclusi dai test quando non ci sono progressi entro il quinto giorno di addestramento. È importante tenere presente che l'acquisizione operante compromessa può essere il risultato di alcuni interventi farmacologici e genetici e dovrebbe quindi essere documentata. Dopo tre sessioni consecutive di ottenimento di pellet pari o superiori a 20 pellet, il programma è stato aumentato al protocollo FR cinque T oh cinque secondi in cui cinque presse di congedo attive attivano l'erogazione del pellet alimentare.

L'allenamento sul programma FR cinque T oh cinque secondi dura circa tre o cinque giorni fino a quando la risposta è stabile. Il maestro si è poi addestrato nel programma di rinforzo a rapporto progressivo. Il programma del rapporto di risposta durante i test PR può essere calcolato secondo Richardson e Roberts, dove R è uguale al numero di ricompense alimentari già guadagnate, più uno.

Pertanto, il numero di risposte richieste per guadagnare una ricompensa in cibo 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 punto di rottura. La sessione di PR dura al massimo un'ora, se non si preme la leva in un periodo di 10 minuti.

Comporta la chiusura della sessione. Le prestazioni sul programma di PR del rinforzo sono considerate stabili quando il numero di ricompense guadagnate in una sessione di un'ora si discosta di non più del 20% per almeno tre giorni consecutivi per convalidare il cibo mantenuto operante rispondente nel compito di PR, vengono valutati il breakpoint che risponde a seguito di manipolazioni note per modulare la ricompensa alimentare. Un test relativamente facile da eseguire è la privazione alimentare, che aumenterà lo stato motivazionale del topo per il cibo e quindi aumenterà i punti di rottura.

I topi vengono testati per la prima volta nell'attività PR durante un periodo di alimentazione ad liberton fino a quando non vengono raggiunte prestazioni di base stabili il giorno successivo all'ultimo giorno di base. Il cibo viene rimosso dalla gabbia domestica e i topi vengono quindi testati nel compito PR da 12 a 24 ore dopo l'inizio del digiuno, o per studiare un effetto opposto sulle soglie del punto di rottura, si può testare la somministrazione periferica dell'ormone antico. Il test PR della leptina viene effettuato dopo un'iniezione IP di PBS in un giorno e poi dopo l'iniezione di cinque milligrammi per chilogrammo di leptina il giorno successivo.

La leptina viene iniettata un'ora prima del test PR come si vede qui. Il digiuno aumenta gli effetti gratificanti del cibo un digiuno di 24 ore, aumentando significativamente i punti di rottura su un programma di rinforzo progressivo nei topi, come si vede qui. La leptina diminuisce la ricompensa alimentare nei topi poiché la somministrazione periferica di leptina ha ridotto le soglie di risposta del punto di rottura Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare che l'acquisizione di cibo mantiene la risposta operante è significativamente migliorata da un allenamento regolare e dall'aumento dello stato motivazionale del topo implementando un regime di restrizione alimentare.

Inoltre, garantire che i topi mostrino una risposta relativamente stabile su un programma di rinforzo prima di passare a programmi più complessi è la chiave per ridurre al minimo le prestazioni variabili durante i test. L'obesità e le malattie correlate all'obesità sono un problema crescente che ha aumentato l'urgenza di identificare le molecole e i percorsi neurali coinvolti. Il programma del rapporto progressivo è uno strumento prezioso per misurare l'impatto di manipolazioni neurobiologiche, genetiche o farmacologiche sugli effetti gratificanti del cibo.