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方法論記事

エアコンの場所の好みのパラダイムを使用してマウスの薬物探索の復権

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DOI：

10.3791/56983

⸱

2018年6月7日

 ,  ,  , 
1Unidad de Investigación Psicobiología de las Drogodependencias, Departamento de Psicobiología, Facultad de Psicología, Universitat de València

この記事について

サマリー

このプロトコルでは、再発のモデルとしてエアコンの場所の好み (CPP) について説明します。この手順は、渇望として薬物関連環境手がかりの影響を考慮した実験動物の再発の測定を可能し、控えてで再発は現在薬物乱用の治療プログラムの焦点。

要約

この議定書は、薬物中毒の再発のモデルとしてエアコンの場所の好み (CPP) をについて説明します。このモデルで動物、最初薬ペアのコンパートメントでエアコン場所選好を取得する訓練を受けて、確立された好みを消すためのいくつかのセッションを実行する後エアコン テスト後。CPP は、医薬品環境関連キューのエアコンやりがいのある影響の評価を許可します。その後、薬剤のプライミング量の非偶発事管理とストレス刺激にさらされることによって、消滅の CPP が確実復活します。両方の方法は、ここで説明されます。動物 reinitiates 行動反応、調節された報酬の回復が行われていると見なされます。

このプロトコルの主な利点は、非侵襲的、安価で、単純な信頼性と妥当性の基準であります。さらに、ストレスや食事、薬物探索行動に再発を調節することができるなど、異なる環境操作の研究をことができます。ただし、1 つの制限は、研究者は、動機と薬の主な補強効果を探ることを目指し場合、それは自己管理手順についてを補完する必要があります彼らは動物のオペラントの応答を含みます。

概要

エアコンの場所の好み (CPP) パラダイムの多様な刺激1,2, によるエアコンの報酬を評価する簡単な方法を提供しています、3 の習慣性薬物のエアコンやりがいのある効果を研究に広く使用されています.パブロフ型条件づけ、習慣性の動作4を維持するため薬物関連環境手がかりの動機付けの価値評価に基づいています。このモデルで環境手がかりはセカンダリ飛び廻るプロパティ (エアコンやりがいのある効果) を取得主な強化3と組み合わせれば。たとえば、(CPP 檻の中で 1 つのコンパートメントの色) など当初中立場所は、いくつかの中に乱用の薬剤の特定の効果とペア別の区画は車両の注射に関連付けられているセッション5を調節します。次に、エアコンの動物薬に以前関連付けられているコンパートメントでより多くの時間を費やしている場合、CPP が3を開発していることが前提です。動物が主な強化は、薬にリンク環境の手がかりに正の値を与えるとき、優先順位の確立が達成されます。その結果、動物はそれらの文脈手がかり6に応えて薬物探索行動の反応を行います。CPP モデルにより、特定の条件 (例えば、以前社会的な敗北からを被った) の動物はより脆弱とされる用量に敏感かどうかを示す、薬の用量のサブスレッショルドやりがいのある特性の評価素朴な動物7では有効ではありません。

CPP のモデルは、この議定書の目的である再発3を勉強する動物モデルとして絶滅の危機/回復を評価する使用されています。3 つの異なるフェーズがあります: 取得、絶滅および復職 (図 1)。CPP 回復モデルの動物は最初薬ペアのコンパートメントの CPP を取得し、いくつかの絶滅のセッションを行います。絶滅動物がずっとエアコンやりがいのある刺激への近似の行動応答を減少瞬間削除 (例えば薬) として定義する8。絶滅セッション中に動物は、取得の設定が徐々 に減衰9薬剤の不在でコンパートメントを探索します。考慮すべき重要な問題は動物が絶滅 (薬物ペア室で過ごした時間の進歩的な低下) の間に表わす行動の変化が以前学んだ応答と競合する新しい学習プロセスに起因することができます。または件名3の内部のモチベーション状態の減少のため。最後に、コンテキストまたは薬物の手がかりを介して場所選好の再建は、復職1の私達のモデルになります。

関連付けられている薬のプライミングの注射を管理するコンテキストの手がかりへの近似の再建と考えられている設定を復元できます。薬物プライミング復職に渇望を誘発し、報酬に関連する環境の手がかりを求める動物に動機を与える薬物の楽しい効果の永続的なメモリのため発生します。

CPP 回復モデルのいくつかの利点は、プロシージャが (自己管理、手術を必要とする) とは異なり非侵襲的である、安価で、シンプル。さらに、このモデルは良い基準の妥当性、それ模倣も人間10,11, 回復薬12,13への再暴露などの再発を誘発する刺激を誘導で発生する内容として、14を強調します。

絶滅-静脈内自己投与の回復モデルなどの手法があります。ここでは、動物は、動物、compulsivity、および動機14,15,16のオペラントの応答の評価を可能にする薬剤を自己管理するレバーを押します。自己管理手順の CPP の主な利点は CPP の復職がアプローチの再現から成る薬と共にコンテキスト刺激のインセンティブ ・動機的価値の再活性化を反映するように考えられています。コンテキスト17する動作。また、非薬物刺激、ストレスなどすることができますも復職18,19を誘発します。たとえば、1 つの自己管理研究の説明フット ショックや拘束ストレス20後ラットにおけるヘロイン摂取量の回復に及ぼす影響ありません。著者は、別のコンテキストで自己管理室の外それらのストレッサーを調べたので成功したないについて説明します。対照的に、復職の CPP のモデルを使用している場合は同じストレッサーを使用した後モルヒネ CPP の明確な再構築、CPP のそして異なった時に別のコンテキストで適用されます (0 から 15 分後ストレス暴露)18.

文献の複数の調査は薬物やストレスによる復職のさまざまな方法を示しています。ラット及びマウスを用いたモルヒネ5,21,22,23, コカイン24,25, アンフェタミン26、薬剤誘発性の回復が報告されている一方で、3, 4-メチレンジオキシメタンフェタミン (MDMA)30エタノール28,29, 27。その一方で、ストレスへの暴露は、薬物乱用への脆弱性の決定要因にあります。ストレス、薬7,31,32のやりがいのある効果を高める、再発で彼らの役割は十分に確立された33,34。たとえば、社会的な相互作用、同種での敗北は、モルヒネやコカインの CPP18,19を作成します。さらに、社会的な敗北を繰り返しに暴露された動物はコカインのサブスレッショルド用量の調節されたやりがいのある効果を受けやすいとコカインの7の非常に低用量の設定を元に戻します。

CPP 回復モデルの適用は、動物では、再発に対する脆弱性を評価するための有用な敏感な方法など人間の再発を脅かす主なトリガーは、別の微妙な環境操作の評価を許可薬物やストレス回復。

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プロトコル

マウスと自分のケアを含むすべてのプロシージャ、使用される動物の保護に関する欧州議会の指令 2010年/63/EU と 2010 年 9 月 22 日の理事会に基づいている国家、地域、およびローカル関連法規遵守科学的な目的。動物使用、バレンシア大学のケア委員会は、この議定書を承認しました。

1. 材料とエアコン場所選好のためのセットアップ:

  1. 3 日に 1-2 分各テスト前にマウスを処理します。尾のベースを把握する必要があります。体は、可能であればサポート必要があります。これは、動物を処理するときに痛みや苦痛を最小限に抑える干渉変数、ストレスなどを防ぐために行われます。
    注: 1 の雄マウスの 60 日齢 (若い大人) 35 〜 40 グラムの重量を量るは本実験で採用されました。薬剤誘発性の回復は、雌雄のマウスで実行できます。ただし、応力誘起復職に関する社会的な敗北のパラダイムとして設計されています男性の齧歯動物は女性はない居住者のマウスの積極的な応答を誘導します。
  2. 場所のエアコン、小さいの中心街にある灰色の領域 (13.8 × 31.5 cm 幅 × 高 34.5) で区切られた 2 つの同一の区画 (30.7 cm 長い × 31.5 cm 幅 × 高さ 34.5 cm) は、同じボックスを使用します。
    注: 区画別床のテクスチャや壁の色 (黒のコンパートメントで滑らかな床と白の大まかな床) があります。CPP ボックスの各区画には、4 つの赤外線光線と中央コンパートメントに 6 が含まれています。これは、コンパートメントおよび動物の位置間の交差の記録を可能します。
  3. 設定 (オフまたは低下) の室内灯を毎日アップします。動物はそれを認識するいないとそれが実験者 (床上 1 m で測定した約 40 ルクス) の減衰 (推奨)、赤色のライトを使用します。
  4. 事前・事後の調節のための 15 分を登録するプログラムのセットアップ (ソフトウェアのための材料の表を参照) をテスト (図 2)
  5. 全体の実験に必要なコカイン溶液を調製します。0.9% のコカインの塩酸塩の溶解量 0.1 mL/10 グラムの体重で塩化ナトリウム (食塩水)。渦混合物、一日の終わりに 4 ° c 店。
    注: コカイン濃度は、研究の目的によって異なる場合があります。コカインのサブスレッショルド線量を評価する目的の場合は、1 mg/kg の濃度は、前研究24,35に見られるようにコントロール動物に効果ある、される可能性があります。実効線量が目的の場合、6 mg/kg の濃度は効果的ですが、復職の24を誘発しないを選択、または好み19の復職を誘導する、効果的な 25 mg/kg の濃度にすることができます。
  6. 暗黒期動物をテストし、日にわたってそれぞれの動物の同じボックスを使用します。
  7. ホーム檻の中で実験室に毎日動物をもたらすしておきます 15 分邪魔されず馴化期間としてテスト関連のすべての音を。

2. テスト

  1. 買収
    注: 場所エアコン、初期の自発的な好みの面で公平な手続き 3 つのフェーズで構成されています: 中古エアコン、エアコン、後 (図 1) をご利用いただけます。
    1. 前処理 (前 C) (3 日間) (図 2図 3図 4)
      注: ここでは、CPP ボックスの区画の中立的な値が評価されます。各区画に費やされる時間を測定し、の比較後後エアコン テストで同じコンパートメントで費やされました。
      1. 検査室に動物を持ってして 15 分に慣れておきます。
      2. ギロチンがケージから削除されることを確認します。
      3. コンピューターとプログラムを設定します。動物 Id を入力し、「トライアル」、"Start"コマンド (図 2) を押します。
      4. 中間商工会議所 (灰色コンパートメント) に軽くマウスを配置し、雑音が最小と実験室を残してください。
      5. すべての動物を彼らの家のケージに戻すと試用の終了時にデータを保存します。
      6. 15 分装置の両方のコンパートメントにアクセスするマウスを許可する (900 s) 3 日間連続で 1 日。
      7. 3 日目、900 s 期間にわたって各区画に費やされた時間を書き留め、次の段階 (図 3) で区画の割り当てのために保存します。
      8. (例えば、黒)、1 つのコンパートメントおよび他のコンパートメント (例えば、白い) (図 4) の残りの半分で薬物や車両を受信する各グループの半分の動物を割り当てます。
        注: 動物の最終的な配布する必要があります動物の半分が最初最寄りの区画、非優先のコンパートメントに他の半分に割り当てられていることを確認します。さらに、動物の半分は 1 つのコンパートメント (たとえば、黒のいずれか)、残りの半分 (この例では、白のいずれか) で他の薬を受け取った。
      9. 両方のコンパートメント内にあるだけでなく、グループ (分散分析 (ANOVA) とテスト グループの違い) 間でグループのバランス スコア。周りする必要があります値おおよそ指導として 360 370 の前 C テスト (図 4)。注: 有意差が検出されません前 C テスト中に薬物ペアし、車対コンパートメントで費やされた時間の間。
      10. 強い嫌悪または任意のコンパートメントのための好みを示す動物を除外します。コンパートメントで 33% より少ない時間を費やしてとして嫌悪感を考慮し、動物は、その区画内の合計時間の 67% 以上を過ごしたときの好みを考慮します。
    2. (4 日間) を調節 (図 5)
      1. 動物の重量を量るし、コカインの用量の調節時にこれらの重みを使用します。
      2. コカインや体重に基づく生理食塩水と注射器を準備します。
      3. 一度に 1 つのマウスを腹腔内注入 (ip)、すぐにそのボックスの割り当てられた黒または白のコンパートメントに優しく場所します。
      4. 4 時間の間隔をおいて、マウスが 30 分 (図 5) 薬物対コンパートメントに限定される直前に薬剤の投与量を注入します。
      5. 毎日この手順を代替日 2 と 4 の日 1、3、および生理食塩水のコカインで始まります。
      6. 閉じ込めが実施される両方のケースで 2 つのコンパートメントを分けるギロチン ドアを閉じて、都心をアクセスできないことを確認します。
        注: このフェーズで無い PC プログラムを設定する必要があります。
    3. 後エアコン (ポスト C) (1 日)
      1. 検査室に動物を持ってして 15 分に慣れておきます。
      2. 2 つのコンパートメントを分けるギロチン ドアを取り外します。
      3. コンピューターとプログラムを設定します。動物 Id を入力し、"start"コマンドを押します。
      4. 900 s の観察期間中に各区画に未処理のねずみで費やした時間を記録します。
      5. 裁判を終了すると、すべての動物を彼らの家のケージに戻す、データを保存します。
      6. ポスト C 中薬対コンパートメントで費やされた時間が著しく前 C テストでより大きい場合に場所選好を薬物するが検討してください。反対が発生した場合は、薬剤対コンパートメントの嫌悪感を検討してください。
  2. 絶滅の危機
    1. 薬物対コンパートメントのための好みを開発したすべてのグループ/動物で毎週絶滅セッションを実施します。
    2. 15 分 (前およびポスト C テストと同じ) (ギロチン) なし装置で動物を配置 (図 1)。
      注: で線量が採用されている場合、CPP は高 (25 mg/kg)、週 1 の絶滅セッションを実行します。サブスレッショルド用量が使用される (1 mg/kg) の場合は、(例えば月曜日と木曜日) 週 2 の絶滅セッションを実行します。
    3. 消滅絶滅テストからのデータは、前 C テストの違いを表示しないが、彼らはポスト C テストの違い、表示設定を検討してください。
    4. 絶滅を確認するために後で 24 時間テストを繰り返します。
  3. CPP の復権
    1. プライミングによる復職
      1. 絶滅が確認された後は、コカイン 24 h の起爆剤投与の効果を評価します。
        注: プライミング線量調節時に動物を受けた半分の前投与量であります。回復テストを受ける前 C およびポスト C テストのように同じプロトコル、動物は非随伴のコカインの投与を受けられるを除いて配置テストの前に 15 分。用量の順序そう36を得られた結果に役割を果たすことが復職を誘導に薬物プライミングの効果は繰り返し絶滅/復職経験23後、拡張できます。
      2. テストの部屋 (非偶発場所) から別の部屋に動物をもたらす (図 6)。
      3. コカインの前半分の用量でそれらを注入 (例えば動物が 25 mg/kg のコカイン、プライミング線量を条件とする場合となります 12.5 mg/kg)。
      4. 15 分間、ビバリウムにそれらを戻します。
      5. 実験室にそれらを取るし、15 分 (前と同じ、ポスト C テスト) の直後に (コンパートメントを分けるギロチン扉) なし装置で動物を配置します。
      6. 薬による好みの回復度の指標として最後の絶滅セッションと復職テスト中薬対コンパートメントで過ごした時間の秒の違いを検討してください。
      7. たびにそれまでの用量を減少効果がないことを確認は絶滅復職手順を繰り返します。
        注: 生理食塩水注入制御はコカイン プライミング (と注射自体ないの) 容量を制御する使用ことができます復職を誘発します。
    2. 復職のストレス
      1. 絶滅が確認された後、ストレス回復 24 時間の効果を評価します。
        メモ: 回復テストは、動物テスト 15 分後、敵対で社会的な敗北が発生する (図 6) がポスト C (15 分無料歩行) で行うものと同じ
      2. CPP の部屋から別の部屋に動物を取る。
      3. 同じ年齢・体重 (図 6) のプラスチック製のケージで一致する積極的な相手セックスと実験的マウスを配置します。
        注: 敵対遭遇は、実験マウスの敗北の結果と中立的な透明なプラスチック製ケージ (23x13.5x13cm) の 10 分テストで構成されています。アグレッシブな対戦相手を準備するには、3 週間の実験的マウスとして年齢と体重に合ったさまざまな動物をまず特定します。戦闘経験を積むし、積極的な領土行動のレベルが高いにそれらをテストするそれらを訓練します。積極的な個体を得るためには、マウス必要があります少なくとも 3 週間の分離し、積極的に訓練し、攻撃行動。動物は、ペアでそれらを直面している中立的な環境で訓練を受けています。わたしたちは、2 つのマウスの 1 つは、送信を表示する前にトレーニングを常に終了できるように出会いの経験を強化する積極的な行動を許可して相手 2 または 3 回をかむし、ケージから出てもらいます。攻撃 (脅威と積極的な同種から攻撃) を起こして、実験マウスは回避/逃げると守備/従順な振る舞いを提示しなければなりません。基準敗北、直立した従順な位置によって特徴付けられる特定の姿勢を採用することです、前足、上方に傾斜頭をぐったりし、耳 (図 6) を撤回しました。バークら2016 年によると侵入者の従順な臥位姿勢が表示される場合社会の出会いは以前に終了と考えて > 8 s か刺されて攻撃 13 が発生しました。重大な損傷のリスクなし画面動物に別のオプションは、ペースを渡すか動物の十分に大きい穴メッシュ エンクロージャで動物することです。 攻撃は、攻撃的な行動を直接施す動物なし検出でした。 傷 1 cm 直径および/または筋肉の直接の露出を持つ動物が怪我する場合、は、研究から除外し、安楽死する必要があります。
      4. 敵対行動の 10 分後にテストの部屋にマウスを取るし、15 分 (前と同じ、ポスト C テスト) の直後に (コンパートメントを分けるギロチン扉) なし CPP 装置で動物を配置します。

3. 統計解析

注: 理想的なサンプル サイズは、グループごとの 15 の動物の最小値をする必要があります。

  1. 変数、治療の間に 1 つに混合分散分析によるグループの医薬品ペア コンパートメントで過ごした平均時間の解析 (制御グループ、実験グループは、2 つのグループの例は図 7 c) 2 つのレベルと変数-日内の 1 つ2 レベル (前 C とポスト C)。
    注: 管理グループ動物薬を受け取るなる環境操作がありません。その一方で、実験群で動物はさまざまな環境条件にさらされます。ポスト C 日に関しては前 C を薬に感受性の重要な相違点があるかどうかをテスト薬対コンパートメントで過ごした時間を比較します。
  2. さらに、ボンフェローニ事後分析重要なスコアのいずれかを確認するを実行します。
  3. 最後の瞬間でなく、実験の過程で絶滅復職手順を続行する Student´s t-テストによって開発された好みはそれらを分析グループの絶滅と回復値に関連するデータを分析します。分散分析で、変数内 (日) によって各グループ レベルの数。
    注意: 比較の数を増加すると、数が大きくなること、偶然も増加。など、偽陽性 (タイプ 1 エラー) を避けるために我々 '修正' 複数の t 検定ボンフェローニ補正機能を備えたより保守的なテストになり p 値。ただし、復職テストと最後の絶滅のテストの間、回復テストのための比較を行ってください。したがって、補正の必要はありません。

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結果

まず、アダルト OF1 男性マウスを用いた図 7のプライミングとストレス回復の代表的な結果が表示されます。

図 7bは時刻を表すデータが前の薬対区画で過ごし、反復測定 ANOVA (前 C とポスト C の比較) 被験者内変数日ポスト C テストを行った。その結果, 変数間の影響 [F(1,34) = 51.179; p < 0.001]、すべての動物は、Pre-C に比べるとポスト C 日の好みを開発すべての動物が 25 mg/kg のコカインとエアコン、絶滅が達成された時 1 つのグループが復職 (図 7 a) をテストするのには 12.5 mg/kg のコカインの起爆剤投与を受け、他は、社会的相互作用を受けた実験...

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ディスカッション

薬物中毒の研究の重要なポイントは、渇望を減少させるし、その結果、再発に対する脆弱性を減らす治療法の開発です。CPP パラダイムの回復モデルのおかげで、再燃は、今後の研究の優先順位を調節する別の手順と環境因子の影響を検討することが可能です。CPP パラダイムは環境要因に非常に敏感なテストとして、考慮すべきいくつかの重要なポイントがあります。

変更とトラブルシューティング:回復モデルの CPP バージョンは興味の薬剤によって変更する必要があります。期間やご利用いただけますセッションの数などの調節された好みの大きさに影響を与えるさまざまな要因があります。アソシエーションの数は通常範囲 1 に 4 つの最も一般的な 6 からです。薬物の体内動態特性によるとエアコンのテストの期間を設立します。

必要な時間を短縮するプロトコルを使用すると便利ですので、CPP 研究は通常多くの試験を含みます。試行回数を減らすためにこれを達成する 1 つの方法は、この議定書にあるとおり 1 日エアコンの 2 つのセッションを...

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開示事項

著者が明らかに何もありません。

謝辞

Generalitat、PROMETEOII/2014/063;厚生労働省、社会福祉と平等。薬、2014I007; 薬物依存研究プロジェクトに関する国家計画のための政府の委任経済産業省と競争力 (MINECO)、健康研究所カルロス 3 世、中毒性疾患 (RTA) RD12/0028/0005 ネットワークと RD16/00/07/17 と欧州連合、フェダー資金「una manera デ hacer ヨーロッパ」、r. PSI2014-51847

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
MONPRE 2Z softwareCIBERTEC S.A., SpainN/A
グレーの中央領域で区切られた 2 つの同じサイズのコンパートメントを持つ同一のプレキシガラス製ボックス。CIBERTEC S.A., SpainN/Aコンパートメントには、異なる色の壁(黒と白)と明確な床の質感(黒いコンパートメントの細かいグリッドと白いコンパートメントの広いグリッド)があります。すべてのボックスには、ボックスの各コンパートメントに4本、中央エリアに6本の赤外線ビームが装備されており、動物の位置と1つのコンパートメントから別のコンパートメントへの交差を記録することができます。
コカイン塩酸塩Laboratorios Alcaliber S.A., Madrid, SpainN/A
動物: OF1 近交系のマウスCharles River, Barcelona SpainN/APND 42 と PND 60 で研究室に到着した雄マウスは、CPP テストを行います。これらの動物は、社会的敗北および攻撃性モデルに特に適応されます。
標準食 - Teklad Global Diet 2014Harlan Laboratories Models, S. L. (バルセロナ、スペイン)13 kcal % 脂肪、67 kcal % 炭水化物、20% kcal タンパク質; 2.9 kcal/g
高脂肪食 TD.0641545 kcal % 脂肪、36 kcal % 炭水化物、19% kcal タンパク質; 4.6 kcal/g

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