Valutazione della cocaina indotta sensibilizzazione comportamentale e conditioned place preference nei topi

L'obiettivo generale di questi compiti comportamentali è consentire ai ricercatori di esaminare comportamenti legati all'assunzione di sostanze, come la ricompensa e la sensibilizzazione. Questi metodi possono aiutare a rispondere a domande fondamentali nel campo della dipendenza da droghe, ad esempio quali molecole o vie metaboliche contribuiscono alla plasticità indotta dalle sostanze. Il principale vantaggio di queste tecniche è che sono ad alto rendimento e possono essere eseguite utilizzando attrezzature costruite in laboratorio o acquistate. Quando si eseguono saggi di preferenza per il luogo condizionato utilizzando diverse dosi di farmaco, questo approccio può rivelare differenze derivanti da una sensibilità alterata al farmaco e fornire ulteriore sicurezza nei risultati ottenuti. Questo esperimento utilizza scatole CPP a tre camere dotate di fasci fotoelettrici per la raccolta automatica dei dati. Disporre di quattro o più unità. L'apparecchiatura comprende due camere grandi, A e B, nelle quali i topi possono essere introdotti attraverso un coperchio. All'interno di ciascuna camera è presente una sorgente luminosa dimmerabile. Le camere A e B sono rese visivamente distinte, ad esempio bianca rispetto a nera, e anche tattilmente diverse, ad esempio con superfici di pavimentazione differenti. Tra le due camere grandi vi è una camera neutra più piccola e intermedia, la C, accessibile tramite porte scorrevoli. Per ulteriori dettagli sulle scatole CPP, inclusa informazioni importante su come impostare un disegno bilanciato, consultare il protocollo scritto. Per questi esperimenti, utilizzare topi sottoposti a manipolazione regolare per minimizzare l'impatto della variabilità nella gestione degli animali sui risultati. Preparare la stanza dei test, pulire accuratamente le scatole CPP. Accendere l'apparecchiatura e abbassare le luci della stanza. Successivamente, spostare i topi nell'area di prova da 60 a 90 minuti prima della prova. Nel primo giorno di test, eseguire un pre-test. Preparare le camere aprendo le porte tra le camere. Poi, aprire il programma sul computer. Caricare il programma di test. Inserire gli ID degli animali e impartire il comando di avvio. Quando pronti, posizionare delicatamente ciascun topo nella camera centrale dell'apparecchiatura assegnata. Dopo i pre-test, riportare i topi nelle loro gabbie di origine ed esportare i dati. Dai risultati del pre-test, determinare la preferenza di ciascun animale per le camere A e B. Sottrarre il tempo trascorso in ciascuna camera dall’altra e utilizzare la differenza come indice. Prestare particolare attenzione agli animali con forti preferenze nel pre-test, mostrati qui in rosso, come descritto nel protocollo scritto. Assegnare la camera abbinata al farmaco per ciascun topo in base a questo risultato. La somma dei punteggi indice per ciascun gruppo di test deve essere equivalente e vicina a zero. In altre parole, scegliere il lato preferito per circa metà dei topi. Inoltre, assegnare gli animali in modo equilibrato alle camere A e B all'interno di ciascun gruppo. Se si desidera condizionare più gruppi contemporaneamente, cercare di assegnare animali che utilizzano la stessa apparecchiatura a camere opposte. Per ulteriori dettagli, consultare il protocollo scritto. Un passaggio critico nel saggio di preferenza per il luogo condizionato quando si utilizza un disegno bilanciato è l'assegnazione delle camere abbinate al farmaco in modo che i punteggi del pre-test siano quasi uguali per tutti i gruppi di test e il più vicino possibile a zero o a nessuna preferenza. Per iniziare, pesare sempre ciascun topo prima della fase di condizionamento. Nel primo giorno di condizionamento, preparare siringhe con cocaina o con il farmaco scelto in base al peso corporeo di ciascun animale. Nei giorni alternati, preparare siringhe con soluzione salina o un altro veicolo appropriato. Preparare le scatole chiudendo le porte tra le camere. Caricare il programma di condizionamento sul computer, inserire gli ID e avviare il programma. Successivamente, iniettare negli animali il bolus di farmaco o veicolo e posizionarli nella scatola assegnata. È fondamentale assicurarsi che il condizionamento avvenga nella camera A o B corretta per ciascun topo ogni giorno, come assegnato, poiché errori in questo passaggio possono costringere alla rimozione degli animali dallo studio. Dopo non più di 30 minuti di condizionamento, riportare i topi nelle loro gabbie di origine. Quando tutti i test sono completati, esportare i dati e riportare i topi nel loro ambiente di allevamento. Questo saggio utilizza matrici di fasci fotoelettrici 4x8 di dimensioni 20 pollici per 11,5 pollici. Disporre da quattro a sedici unità. Ogni matrice deve essere alloggiata in una camera aperta in alto in plexiglas nero. Nella stanza di prova, predisporre una luce rossa per illuminare le camere. Nel software, preparare le sessioni del programma per l'abituazione giornaliera e le prove di iniezione. Primo, impostare la durata della prova di abituazione tra 30 e 60 minuti. Un'ora rappresenta un buon punto di partenza. Registrare le interruzioni dei fasci in intervalli di cinque minuti o inferiori. Secondo, impostare l'inizio della prova in ciascuna camera al momento in cui viene interrotto il primo fascio fotoelettrico, che avviene dopo l'avvio della prova con un segnale di start. Terzo, impostare la durata della prova di iniezione tra 60 e 120 minuti. Se possibile, per le prove di iniezione, scegliere di avviare i segnali di start singolarmente dalle matrici di fasci fotoelettrici e non in modo sincronizzato. La sensibilizzazione locomotoria richiede una serie iniziale di test di 10 o 11 giorni consecutivi. Ogni giorno, portare i topi nell'anticamera comportamentale da 30 a 60 minuti prima del test. Ora, posizionare una gabbia traslucida pulita per topo in ciascuna camera. Assicurarsi che i fasci fotoelettrici siano centrati sull'asse longitudinale di ciascuna gabbia. Quando pronti, rimuovere i topi in ordine casuale dalle loro gabbie di origine. Primo, afferrarli per la nuca e pesarli. Poi posizionarli nella gabbia assegnata per il test locomotorio e coprire con un coperchio. Ogni giorno prevede una prova di abituazione senza iniezione, seguita da una prova con iniezione. Durante la prova di abituazione, preparare le siringhe in base al peso corporeo attuale di ciascun topo. Dopo la fine di tutte le prove di abituazione, caricare il programma della prova di iniezione ed entrare silenziosamente nella stanza di prova. Dopo aver iniettato un topo, emettere rapidamente il segnale di avvio della gabbia nel software, quindi riportare quel topo nella sua gabbia di prova. Nei primi tre o quattro giorni di test, somministrare soluzione salina o un altro veicolo appropriato. Nei successivi sette giorni, somministrare cocaina o il farmaco scelto. Dopo la fine di tutte le prove di iniezione, riportare i topi nella loro stanza di allevamento. Nel saggio CPP, topi wild type C57 black 6n sono stati condizionati solo con soluzione salina o con due diverse concentrazioni di cocaina. Il gruppo trattato solo con soluzione salina non ha mostrato variazioni nella preferenza dopo il condizionamento, come previsto, mentre preferenze aumentate sono state osservate nei gruppi trattati con cocaina. Il tempo trascorso nelle diverse camere prima e dopo il test ha dimostrato che i topi trattati con cocaina hanno trascorso più tempo nella camera abbinata alla cocaina rispetto a qualsiasi altra camera. I topi che hanno ricevuto solo soluzione salina non hanno mostrato differenze significative nella preferenza per le camere, come previsto. Successivamente, è stato eseguito il saggio locomotorio su topi C67 black 6n. Sono state somministrate iniezioni di soluzione salina per tre o quattro giorni, seguite da iniezioni di cocaina a quattro dosi diverse per sette giorni. Come previsto, cambiamenti comportamentali più marcati sono stati osservati con l'aumentare della dose di cocaina. Come prova, dopo uno o due settimane di astinenza, a ciascun gruppo è stata somministrata la dose originale di cocaina. Sono state quindi effettuate ulteriori prove con periodi variabili di astinenza e dosi. Sebbene questo video abbia dimostrato queste tecniche utilizzando attrezzature acquistate commercialmente, molti laboratori le hanno eseguite con successo utilizzando dispositivi costruiti in laboratorio. Durante l'esecuzione di queste procedure, è importante assicurarsi che tutti gli animali ricevano un trattamento uguale per ridurre stress, errori e variabilità tra esperimenti. Le variabili da considerare includono il tempo di manipolazione e il tempo trascorso nella stanza e nella camera di prova. Estensioni di questi saggi, inclusi estinzione e ripristino per il CPP e prove di sensibilizzazione a lungo termine o incrociata per la sensibilizzazione locomotoria, possono essere desiderabili. Inoltre, è importante utilizzare topi non trattati con farmaci