コカイン使用障害のモデルラットにおけるキュー反応を測定するためのプロトコル

このプロトコルでは、キュー反応性は、コカインの自己投与からの不在後にコカインを求める動物の動機を測定します。キュー反応性は、ラットが以前にコカインの静脈内投与に関連していたコンテキストとキューに再曝露されたときに発生します。キュー反応性は、再発リスクの尺度です。

ここで説明するキュー反応性プロトコルは、再発修飾薬物療法をテストし、再発リスクに寄与する遺伝的および環境的要因を調査するための前臨床手段です。これは、人間の薬物摂取と再発の多くの特性と一致する薬物探索行動のオペラントタスクです。コカインの投与量、送達量、注入時間などの主要なパラメータの最適化が行われ、相の有効性と翻訳生産力が確立されました。

このプロトコルでは、少なくとも7日間コロニールームに順応した約8〜9週齢の雄のSprague Dawleyラットを使用します。順応期間中は、ラットをペアで飼育し、研究全体を通して毎日取り扱います。研究のすべての段階を通じて、自宅のケージで食物への無制限のアクセスを提供します。

Kmiotek と共同研究者が JoVE ビデオで概説した方法を使用して頸静脈カテーテルを移植し、ラットを生理食塩水またはコカイン治療グループにランダムに割り当てます。トレーニングについては、テキストプロトコルに記載されているように、コカインの自己投与のスケジュールをプログラムします。トレーニングチャンバーには、2つの格納式レスポンスレバー、各レスポンスレバーの上に刺激ライト、レバーの反対側にハウスライトを装備します。

コカインまたは生理食塩水をシリンジ注入ポンプからキュービクルの外に送達します。シリンジに取り付けられた23ゲージの針と、ラットのカテーテルに取り付けられた金属製のスプリングリーシュに包まれたポリエチレンチューブを使用します。コカインまたは生理食塩水は、アクティブレバープレス後には送達されますが、非アクティブレバープレス後には送達されません。

解決策は毎日変更してください。各ラットの体重に合わせた滅菌0.9%塩化ナトリウムで作りたてのコカイン希釈液を使用してください。.各ラットの注射器に少なくとも8ミリリットルの溶液を入れます。.

FR1の強化スケジュールでラットを訓練することから始め、セッションあたりの注入の総数の変動が10%未満の1時間あたり7回の注入を3日間連続して行った後、FR5スケジュールに進みます。動物をFR5に進めるタイミングを決定し、カテーテルの開存性が失われるかどうかを確認するために、自己投与行動データを日常的に分析することが不可欠です。プロトコルの最も重要なステップの1つは、動物が正常に自己投与できるように、トレーニングの最初の14日間に自己投与を監視することです。

自己投与が劇的に減少すると、ラットのカテーテルは開存性を失った可能性があります。セッションの開始時に、シリンジに気泡がないことを確認します。シリンジをポリエチレンチューブに取り付け、輸液ポンプに挿入します。

溶液がポリエチレンチューブに均一かつ完全に分布するように、シリンジを慎重に調整します。次に、ラットを送達システムに接続し、換気された防音キュービクルに収容されたそれぞれの標準オペラントコンディショニングチャンバーにラットを配置します。実験全体を通して一貫性を保つことが重要です。

常にネズミを同じチャンバーに入れ、アクティブレバーをそのチャンバー内の同じ側に保ちます。毎日180分のセッションを14回以上行うと、ラットはレバーに自由にアクセスでき、システムが機能していればどのレバーが刺激を与えるかをすぐに学習できます。アクティブレバーの各トリガーは、1の固定比率のスケジュールで6秒間にわたって0.1ミリリットルの溶液を放出し、同時にケージライトとアクティブレバーの上の刺激ライトを照らします。

ソリューションがリリースされるまでに 1 秒の遅延があります。各コカインまたは生理食塩水の投与後、刺激ライトと輸液ポンプは20秒間停止され、その間、ハウスライトは点灯したままで、レバーを押しても何も記録されません。ライトが消えると、レバーが再び作動します。

非アクティブレバーをトリガーしても、予定された結果は生じません。その180分のセッションの終わりに、ゆっくりと慎重な動きを使用して、潜在的に攻撃的なラットをチャンバーから取り除きます。次に、カテーテルを洗い流します。

セッションの合間に、チャンバーを慎重に清掃します。70%エタノール溶液ですべての表面を拭き取ります。トレーニングセッションの最後に、ラットをオペラントチャンバーにアクセスできないように30日間強制禁欲させます。

日常的にラットを扱い続け、一般的な健康状態を監視します。長い禁欲期間の後、ラットをオペラントチャンバーで60分間放置し、その後すぐに脳を収穫します。このセッションでは、キュー反応性スケジュール・プログラムを実行します。

セッションの開始時間をずらして、セッション間で頭脳を収穫する時間を確保します。重要なのは、シリンジを取り付けずにポンプを操作して、ポンプの聴覚的な合図が物質の送達なしに刺激の一部になるようにすることです。このセッションは、通常どおり、ラットが訓練された自己管理室で開始します。

このテストでは、以前にコカインまたは生理食塩水を送達したアクティブレバーを押すと、キューのみがFR1スケジュールで送達されます。非アクティブなレバーはまだ何もしません。すべてのキュー プレゼンテーション、以前にアクティブだったレバー プレスと非アクティブなレバー プレス、および最初のレバー プレスまでの遅延を記録します。

記載されたプロトコルを使用して、研究が行われ、ラットが基準を満たしたときにFR1からFR5に個別に移行されました。コカイン投与群では、ラットは基準に達するまで注入回数を徐々に増やし、その後FR1からFR5に移行しました。コカイン手がかり反応性試験から複数の出力測定値が収集されました。

例えば、以前にコカインを自己投与したラットは、生理食塩水を自己投与したラットよりもはるかに、以前に活性レバーを押すことができた。もう1つの重要な出力尺度は、第1レベルプレスまでの遅延です。この変化が観察されると、動物は身体的にストレスを感じたり、コカインの自己投与に対する動機が低下したりする可能性があります。

自発運動行動課題は、身体の健康の変化を評価し、運動障害を動機付けの変化と区別するために使用できます。このビデオを見た後、ラットが薬物を自己投与するように訓練する方法、自己投与中にカテーテルの開存性を維持する方法、および再発リスクの尺度として禁欲後の薬物関連の合図に対する手がかりの反応性を評価する方法についてよく理解できるはずです。この手順を試みる際には、ソフトウェアを慎重にプログラムし、動物を適切に取り扱い、静脈カテーテルを定期的に洗い流すことを忘れないでください。

この手順に従うと、コカインの手がかりの反応性を促進する細胞および分子のメカニズムを評価するだけでなく、コカインの手がかりの反応性を変更する潜在的な薬物療法薬をテストすることができます。