Name: 2本ボトル選択、ホームケージ飲酒、および微細構造解析を使用したげっ歯類のアルコール消費量のモデリング (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-11-08T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 45 s
Description: 学ぶ2本ボトル選択法とDIYリック検出システムを用いたげっ歯類のアルコール消費モデリング。飲酒行動の微細構造解析により、個体差や介入効果を高解像度で評価する手法を解説します。

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著者は、LIQ HDR開発中の技術支援を提供してくれたJoseph Pitock氏とKatie Przybysz博士に感謝します。また、LIQ HDRの開発中に多くの有益な会話をしてくれたNicholas Petersen氏とMarie Doyle博士にも感謝します。この研究は、国立衛生研究所の国立アルコール乱用およびアルコール依存症研究所(P50 AA022538およびR01 AA029130 EJGの支援を受けました。

Intermittent-Access Two-Bottle Choice Drinking with Lick Detection in Rats

<ol><li>GBD 2016 Alcohol Collaborators. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alcohol+use+and+burden+for+195+countries+and+territories%2C+1990-2016%3A+a+systematic+analysis+for+the+Global+Burden+of+Disease+Study+2016%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Alcohol use and burden for 195 countries and territories, 1990-2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016.</a> Lancet. 392 (10152), 1015-1035 (2018).</li>
<li>Fillmore, K. M., Stockwell, T., Chikritzhs, T., Bostrom, A., Kerr, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Moderate+alcohol+use+and+reduced+mortality+risk%3A+systematic+error+in+prospective+studies+and+new+hypotheses%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+Epidemiol%22%5BJournal%5D)">Moderate alcohol use and reduced mortality risk: systematic error in prospective studies and new hypotheses.</a> Annals Epidemiol. 17 (5 Suppl), S16-S23 (2007).</li>
<li>GBD 2020 Alcohol Collaborators. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Population-level+risks+of+alcohol+consumption+by+amount%2C+geography%2C+age%2C+sex%2C+and+year%3A+a+systematic+analysis+for+the+Global+Burden+of+Disease+Study+2020%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Population-level risks of alcohol consumption by amount, geography, age, sex, and year: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2020.</a> Lancet. 400 (10347), 185-235 (2020).</li>
<li>Esser, M. B., Sherk, A., Liu, Y., Naimi, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deaths+from+excessive+alcohol+use+-+United+States%2C+2016-2021%5BTitle%5D)+AND+%22Morbidity+Mortality+Weekly+Rep%22%5BJournal%5D)">Deaths from excessive alcohol use - United States, 2016-2021.</a> Morbidity Mortality Weekly Rep. 73, 154-161 (2024).</li>
<li>Melendez, R. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intermittent+%28every-other-day%29+drinking+induces+rapid+escalation+of+ethanol+intake+and+preference+in+adolescent+and+adult+C57BL%2F6J+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Intermittent (every-other-day) drinking induces rapid escalation of ethanol intake and preference in adolescent and adult C57BL/6J mice.</a> Alcohol Clin Exp Res. 35 (4), 652-658 (2011).</li>
<li>Wise, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Voluntary+ethanol+intake+in+rats+following+exposure+to+ethanol+on+various+schedules%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacologia%22%5BJournal%5D)">Voluntary ethanol intake in rats following exposure to ethanol on various schedules.</a> Psychopharmacologia. 29 (3), 203-210 (1973).</li>
<li>Simms, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intermittent+access+to+20%25+ethanol+induces+high+ethanol+consumption+in+Long-Evans+and+Wistar+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Intermittent access to 20% ethanol induces high ethanol consumption in Long-Evans and Wistar rats.</a> Alcohol Clin Exp Res. 32 (10), 1816-1823 (2008).</li>
<li>Carnicella, S., Ron, D., Barak, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intermittent+ethanol+access+schedule+in+rats+as+a+preclinical+model+of+alcohol+abuse%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol%22%5BJournal%5D)">Intermittent ethanol access schedule in rats as a preclinical model of alcohol abuse.</a> Alcohol. 48 (3), 243-252 (2014).</li>
<li>Loi, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increase+in+alcohol+intake%2C+reduced+flexibility+of+alcohol+drinking%2C+and+evidence+of+signs+of+alcohol+intoxication+in+Sardinian+alcohol-preferring+rats+exposed+to+intermittent+access+to+20%25+alcohol%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Increase in alcohol intake, reduced flexibility of alcohol drinking, and evidence of signs of alcohol intoxication in Sardinian alcohol-preferring rats exposed to intermittent access to 20% alcohol.</a> Alcohol Clin Exp Res. 34 (12), 2147-2154 (2010).</li>
<li>Rhodes, J. S., Best, K., Belknap, J. K., Finn, D. A., Crabbe, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+a+simple+model+of+ethanol+drinking+to+intoxication+in+C57BL%2F6J+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Behavior%22%5BJournal%5D)">Evaluation of a simple model of ethanol drinking to intoxication in C57BL/6J mice.</a> Physiol Behavior. 84 (1), 53-63 (2005).</li>
<li>Thiele, T. E., Navarro, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%26%2334%3BDrinking+in+the+dark%26%2334%3B+%28DID%29+procedures%3A+a+model+of+binge-like+ethanol+drinking+in+non-dependent+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol%22%5BJournal%5D)">&#34;Drinking in the dark&#34; (DID) procedures: a model of binge-like ethanol drinking in non-dependent mice.</a> Alcohol. 48 (3), 235-241 (2014).</li>
<li>Rimondini, R., Sommer, W., Heilig, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+temporal+threshold+for+induction+of+persistent+alcohol+preference%3A+behavioral+evidence+in+a+rat+model+of+intermittent+intoxication%5BTitle%5D)+AND+%22J+Studies+Alcohol%22%5BJournal%5D)">A temporal threshold for induction of persistent alcohol preference: behavioral evidence in a rat model of intermittent intoxication.</a> J Studies Alcohol. 64 (4), 445-449 (2003).</li>
<li>Sommer, W. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Upregulation+of+voluntary+alcohol+intake%2C+behavioral+sensitivity+to+stress%2C+and+amygdala+crhr1+expression+following+a+history+of+dependence%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Upregulation of voluntary alcohol intake, behavioral sensitivity to stress, and amygdala crhr1 expression following a history of dependence.</a> Biol Psychiatry. 63 (2), 139-145 (2008).</li>
<li>Nentwig, T. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+lateral+habenula+is+not+required+for+ethanol+dependence-induced+escalation+of+drinking%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacol%22%5BJournal%5D)">The lateral habenula is not required for ethanol dependence-induced escalation of drinking.</a> Neuropsychopharmacol. 47 (12), 2123-2131 (2022).</li>
<li>Becker, H. C., Lopez, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+ethanol+drinking+after+repeated+chronic+ethanol+exposure+and+withdrawal+experience+in+C57BL%2F6+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Increased ethanol drinking after repeated chronic ethanol exposure and withdrawal experience in C57BL/6 mice.</a> Alcohol Clin Exp Res. 28 (12), 1829-1838 (2004).</li>
<li>Lopez, M. F., Becker, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+pattern+and+number+of+chronic+ethanol+exposures+on+subsequent+voluntary+ethanol+intake+in+C57BL%2F6J+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Effect of pattern and number of chronic ethanol exposures on subsequent voluntary ethanol intake in C57BL/6J mice.</a> Psychopharmacology. 181 (4), 688-696 (2005).</li>
<li>Griffin, W. C., Lopez, M. F., Becker, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intensity+and+duration+of+chronic+ethanol+exposure+is+critical+for+subsequent+escalation+of+voluntary+ethanol+drinking+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Intensity and duration of chronic ethanol exposure is critical for subsequent escalation of voluntary ethanol drinking in mice.</a> Alcohol Clin Exp Res. 33 (11), 1893-1900 (2009).</li>
<li>Hwa, L. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Persistent+escalation+of+alcohol+drinking+in+C57BL%2F6J+mice+with+intermittent+access+to+20%25+ethanol%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Persistent escalation of alcohol drinking in C57BL/6J mice with intermittent access to 20% ethanol.</a> Alcohol Clin Exp Res. 35 (11), 1938-1947 (2011).</li>
<li>Vierkant, V., Xie, X., Wang, X., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+models+of+alcohol+use+disorder+and+their+application+for+pathophysiological+investigations%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Prot%22%5BJournal%5D)">Experimental models of alcohol use disorder and their application for pathophysiological investigations.</a> Curr Prot. 3 (6), e831(2023).</li>
<li>Greenfield, T. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Risks+of+alcohol+use+disorders+related+to+drinking+patterns+in+the+U.S.+general+population%5BTitle%5D)+AND+%22J+Studies+Alcohol+Drugs%22%5BJournal%5D)">Risks of alcohol use disorders related to drinking patterns in the U.S. general population.</a> J Studies Alcohol Drugs. 75 (2), 319-327 (2014).</li>
<li>Rehm, J., Greenfield, T. K., Rogers, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Average+volume+of+alcohol+consumption%2C+patterns+of+drinking%2C+and+all-cause+mortality%3A+results+from+the+US+National+Alcohol+Survey%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Epidemiol%22%5BJournal%5D)">Average volume of alcohol consumption, patterns of drinking, and all-cause mortality: results from the US National Alcohol Survey.</a> Am J Epidemiol. 153 (1), 64-71 (2001).</li>
<li>Grant, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drinking+typography+established+by+scheduled+induction+predicts+chronic+heavy+drinking+in+a+monkey+model+of+ethanol+self-administration%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Drinking typography established by scheduled induction predicts chronic heavy drinking in a monkey model of ethanol self-administration.</a> Alcohol Clin Exp Res. 32 (10), 1824-1838 (2008).</li>
<li>Nathan, P. E., O'Brien, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+experimental+analysis+of+the+behavior+of+alcoholics+and+nonalcoholics+during+prolonged+experimental+drinking%3A+A+necessary+precursor+of+behavior+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Ther%22%5BJournal%5D)">An experimental analysis of the behavior of alcoholics and nonalcoholics during prolonged experimental drinking: A necessary precursor of behavior therapy.</a> Behav Ther. 2 (4), 455-476 (1971).</li>
<li>Godynyuk, E., Bluitt, M. N., Tooley, J. R., Kravitz, A. V., Creed, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+open-source%2C+automated+home-cage+sipper+device+for+monitoring+liquid+ingestive+behavior+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22eNeuro%22%5BJournal%5D)">An open-source, automated home-cage sipper device for monitoring liquid ingestive behavior in rodents.</a> eNeuro. 6 (5), (2019).</li>
<li>Frie, J. A., Khokhar, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+open+source+automated+two-bottle+choice+test+apparatus+for+rats%5BTitle%5D)+AND+%22HardwareX%22%5BJournal%5D)">An open source automated two-bottle choice test apparatus for rats.</a> HardwareX. 5, e00061(2019).</li>
<li>Melo, M. C., Alves, P. E., Cecyn, M. N., Eduardo, P. M. C., Abrahao, K. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+eight+wireless+automated+cages+system+with+two+lick-o-meters+each+for+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22eNeuro%22%5BJournal%5D)">Development of eight wireless automated cages system with two lick-o-meters each for rodents.</a> eNeuro. 9 (4), (2022).</li>
<li>Wong, K., et al. Socially integrated polysubstance (SIP) system: An open-source solution for continuous monitoring of polysubstance fluid intake in group housed mice. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWong%2C+K+%22Addiction+Neurosci%22">Addiction Neurosci</a>. , (2023).</li>
<li>Frie, J. A., Khokhar, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FARESHARE%3A+An+open-source+apparatus+for+assessing+drinking+microstructure+in+socially+housed+rats%5BTitle%5D)+AND+%22NPP-Digit+Psychiatry+Neurosci%22%5BJournal%5D)">FARESHARE: An open-source apparatus for assessing drinking microstructure in socially housed rats.</a> NPP-Digit Psychiatry Neurosci. 2 (1), 1-7 (2024).</li>
<li>Zhao, Z., et al. INGEsT: An open-source behavioral setup for studying self-motivated ingestive behavior and learned operant behavior. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aZhao%2C+Z+%22bioRxiv%22">bioRxiv</a>. , (2024).</li>
<li>Petersen, N., Adank, D. N., Raghavan, R., Winder, D. G., Doyle, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((LIQ+HD+%28Lick+Instance+Quantifier+Home+Cage+Device%29%3A+An+open-source+tool+for+recording+undisturbed+two-bottle+drinking+behavior+in+a+home+cage+environment%5BTitle%5D)+AND+%22eNeuro%22%5BJournal%5D)">LIQ HD (Lick Instance Quantifier Home Cage Device): An open-source tool for recording undisturbed two-bottle drinking behavior in a home cage environment.</a> eNeuro. 10 (4), (2023).</li>
<li>Trujillo, J. L., Roberts, A. J., Gorman, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circadian+timing+of+ethanol+exposure+exerts+enduring+effects+on+subsequent+ad+libitum+consumption+in+C57+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Circadian timing of ethanol exposure exerts enduring effects on subsequent ad libitum consumption in C57 mice.</a> Alcohol Clin Exp Res. 33 (7), 1286-1293 (2009).</li>
<li>Nentwig, T. B., Margaret Starr, E., Judson Chandler, L., Glover, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Absence+of+compulsive+drinking+phenotype+in+adult+male+rats+exposed+to+ethanol+in+a+binge-like+pattern+during+adolescence%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol%22%5BJournal%5D)">Absence of compulsive drinking phenotype in adult male rats exposed to ethanol in a binge-like pattern during adolescence.</a> Alcohol. 79, 93-103 (2019).</li>
<li>Patwell, R., Yang, H., Pandey, S. C., Glover, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+operant+ethanol+self-administration+paradigm+that+discriminates+between+appetitive+and+consummatory+behaviors+reveals+distinct+behavioral+phenotypes+in+commonly+used+rat+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropharmacology%22%5BJournal%5D)">An operant ethanol self-administration paradigm that discriminates between appetitive and consummatory behaviors reveals distinct behavioral phenotypes in commonly used rat strains.</a> Neuropharmacology. 201, 108836(2021).</li>
<li>Bito-Onon, J. J., Simms, J. A., Chatterjee, S., Holgate, J., Bartlett, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Varenicline%2C+a+partial+agonist+at+neuronal+nicotinic+acetylcholine+receptors%2C+reduces+nicotine-induced+increases+in+20%25+ethanol+operant+self-administration+in+Sprague-Dawley+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Addict+Biol%22%5BJournal%5D)">Varenicline, a partial agonist at neuronal nicotinic acetylcholine receptors, reduces nicotine-induced increases in 20% ethanol operant self-administration in Sprague-Dawley rats.</a> Addict Biol. 16 (3), 440-449 (2011).</li>
<li>Mill, D. J., Bito-Onon, J. J., Simms, J. A., Li, R., Bartlett, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fischer+rats+consume+20%25+ethanol+in+a+long-term+intermittent-access+two-bottle-choice+paradigm%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Fischer rats consume 20% ethanol in a long-term intermittent-access two-bottle-choice paradigm.</a> PloS One. 8 (11), e79824(2013).</li>
<li>Carnicella, S., Amamoto, R., Ron, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excessive+alcohol+consumption+is+blocked+by+glial+cell+line-derived+neurotrophic+factor%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol%22%5BJournal%5D)">Excessive alcohol consumption is blocked by glial cell line-derived neurotrophic factor.</a> Alcohol. 43 (1), 35-43 (2009).</li>
<li>Moore, C. F., Lynch, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alcohol+preferring+%28P%29+rats+as+a+model+for+examining+sex+differences+in+alcohol+use+disorder+and+its+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacol+Biochem+Behav%22%5BJournal%5D)">Alcohol preferring (P) rats as a model for examining sex differences in alcohol use disorder and its treatment.</a> Pharmacol Biochem Behav. 132, 1-9 (2015).</li>
<li>Pitock, J. R., et al. Presence of distinct operant phenotypes and transient withdrawal-induced escalation of operant ethanol intake in female rats. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPitock%2C+JR+%22bioRxiv%22">bioRxiv</a>. , (2024).</li>
<li>Carnicella, S., Yowell, Q. V., Ron, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+operant+oral+ethanol+self-administration%3A+a+dose-response+curve+study+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Regulation of operant oral ethanol self-administration: a dose-response curve study in rats.</a> Alcohol Clin Exp Res. 35 (1), 116-125 (2011).</li>
<li>De Oliveira Sergio, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sex-+and+estrous-related+response+patterns+for+alcohol+depend+critically+on+the+level+of+compulsion-like+challenge%5BTitle%5D)+AND+%22Prog+Neuro-Psychopharmacol+Biol+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Sex- and estrous-related response patterns for alcohol depend critically on the level of compulsion-like challenge.</a> Prog Neuro-Psychopharmacol Biol Psychiatry. 133, 111008(2024).</li>
<li>Foo, J. C., Skorodumov, I., Spanagel, R., Meinhardt, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sex-+and+age-specific+effects+on+the+development+of+addiction+and+compulsive-like+drinking+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Sex+Diff%22%5BJournal%5D)">Sex- and age-specific effects on the development of addiction and compulsive-like drinking in rats.</a> Biol Sex Diff. 14 (1), 44(2023).</li>
<li>Moolten, M., Kornetsky, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oral+self-administration+of+ethanol+and+not+experimenter-administered+ethanol+facilitates+rewarding+electrical+brain+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol%22%5BJournal%5D)">Oral self-administration of ethanol and not experimenter-administered ethanol facilitates rewarding electrical brain stimulation.</a> Alcohol. 7 (3), 221-225 (1990).</li>
</ol>

すべての著者は利益相反を宣言しません。

現在のプロトコルは、断続的なアクセスの 2 ボトル選択ホームケージ手順を使用してエタノール飲用データを取得するための段階的な手順を提供します。この方法は比較的簡単に実装でき、コストや特殊な研究機器をほとんどまたはまったく必要としません。ラットで使用する舐め検出システムであるLIQ HDRの構築と実装にここで提供する手順を使用すると、研究者は、摂取量と好みの標準的な測定値に加えて、高解像度の飲酒微細構造データを取得できます。
現在のプロトコルに記載されている断続的アクセス スケジュールは、エタノール アクセスの多くの代替スケジュールよりも高いレベルのエタノール摂取を引き起こすことがよく知られているため、広く使用されている手順です。実際、以前の研究では、断続的なスケジュールでアクセスするラットは、連続して24時間アクセスするラットよりも1日の平均エタノール摂取量が高いことが示されています6,7。それにもかかわらず、研究課題やその他の実験計画パラメータに応じて、エタノールアクセスの異なるスケジュールが望ましい場合があります。研究者は、ボトルのオン/オフの時間と曜日を変更するだけで、さまざまなスケジュール(継続的なアクセス、暗闇での飲酒など)に対応するために現在のプロトコルを非常に簡単に変更できます。
2 本入りの飲酒は比較的簡単に実装できるパラダイムですが、データ収集を損なう可能性のある問題が発生する可能性があります。したがって、潜在的な問題を迅速に特定するために、実験者が日常的にデータを検査することが重要です。特に、研究者は、シッパーの漏れや詰まりを示す可能性のあるボトル重量の非常に大きな変化または非常に小さな変化に細心の注意を払う必要があります。これらの問題の兆候を早期に発見することで、特定のサブジェクトからすべてのデータが分析から除外されるのを防ぐことができます。実際、研究者が24時間にわたってボトルの重量に劇的な変化(または変化がない)に気付いた場合、新しいボトルに切り替えるだけで、特定のボトルを流通から取り除く必要があるかどうかを確認するのに役立ちます。これらの理由から、余分なボトルとシッパーを手元に用意しておくのが賢明です。ただし、一部のラットは自然に非常に低いレベルのエタノール摂取を示すことに注意する必要があります35。これは、特定の系統のラットに特に当てはまります、レビューについては8 を参照してください。したがって、特定の実験で少数の動物集団がエタノール消費量が少ないかまったくない場合、研究者は心配する必要はありません。同様に、一部の動物は、こぼれを促進する可能性のある方法でシッパー/ボトルで遊ぶ傾向があります。まれではありますが、消費に関連しないボトル重量の大きな変化が繰り返される場合は、特定の動物を実験から除外する必要がある場合があります。
私たちの詳細なステップバイステップのプロトコルは、ラット用のLIQ HDRシステムの実装と使用の容易さを示しています。マイクロコントローラーの電子工学とプログラミングに関する予備知識やスキルがない研究者は、ほとんどまたはまったく変更を加えることなく、このシステムを実験のニーズに容易に適合させることができます。私たちの代表的なデータは、ラットの家庭用ケージ飲酒研究への応用に成功していることと、高い時間分解能で多数の飲酒微細構造測定値をキャプチャする強力な能力をさらに実証しています。LIQ HDRには、マウスの前身30と比較して、いくつかの設計変更が含まれています。これは、ラットでの使用への適応を成功させるために必要なだけでなく、機能とユーザーエクスペリエンスを向上させるためにも行われました。3D プリントされたボトル ホルダー、シッパー ブロッカー、電子部品などのケージ内のコンポーネントは、噛むのを防ぐためにケージ上部に再配置され、頻繁かつ重大なデータ損失やハードウェアの回転が発生する可能性があります。レーザーカットされたアクリルパネルを追加すると、これらの脆弱なコンポーネントの破壊がさらに防止されます。標準的な靴箱のネズミケージと同じ素材であるアクリルパネルを除き、他のすべてのLIQ HDRコンポーネントは、ケージ内から動物がアクセスできないか、ボトル交換中のほんの一瞬しかアクセスできません。この設計により、デバイスコンポーネントが破壊される可能性や、非食品の摂取による動物へのリスクが制限されます。LIQ HD 設計で使用される比較的労働集約的なカスタムメイドのボトルとは対照的に、LIQ HDR の 3D プリント ボトル ホルダーは、市販の既製のげっ歯類の飲料ボトルと互換性があるように設計されています。ボトルはケージの上部に設置され、標準的なケアや飼育中に飲料ボトルが適用されるのとほぼ同じ方法でラットがアクセスできます。シッパーブロッカーの追加は、システムの信頼性を向上させ、ブロッカーがない場合、Arduinoインターフェースでのデータキャプチャを開始する前に発生する飲酒や、毎日のキャリブレーション中にラットがシッパーと相互作用したときに発生する誤った舐め測定によって生じる可能性のある貴重なデータ損失を防ぐ、シンプルだが効果的なソリューションです。ラットケージがかなり大きいため、元のハードウェア設計のサイズをスケールアップする必要がありますが、大幅に長いケーブルを使用すると、干渉による静電容量式センシングの感度と精度、およびデイジーチェーン接続されたセンサーボードとArduinoインターフェイス間のI2C通信の完全性に悪影響を与える可能性があります。この問題を回避するには、差動I2C通信方式を採用し、Ethernetケーブルによる超長距離・ほぼロスレスの信号伝送を実現しています。ケージ内コンポーネントに使用されている素材により、使用の合間に簡単に洗浄および消毒できます。リコメーターは避妊して 70% EtOH 溶液で拭くことができますが、導電性銅テープなどの電気部品が無傷であることを確認するように注意する必要があります。シッパーブロッカーやアクリルパネルなど、動物と直接接触する非電気機器は、温かい石鹸水でよく洗うことができます。
舐め検出システムの信頼性と有効性には、適切な構築と設置、広範なテスト、入念なエラー監視、効果的なトラブルシューティングが必要です。すべての DIY コンポーネントは、スキルと注意を持って作成および組み立てる必要があります。これは、初心者には練習が必要なはんだ付けを伴うステップでは特に重要です。いずれにせよ、実際の実験で使用する前に、すべてのリッコメーターの広範なテストが必要です。個々の実験ニーズに適応するためにシステムを変更する必要がある場合は、正確な舐め検出のためにセンサー設定 (タッチとリリースのしきい値など) をさらに微調整する必要がある場合があります。初めて使用する場合は、高レベルの飲酒を引き起こす非常に口当たりの良いソリューションを使用して、簡単な少量のサンプルパイロット研究でシステムをテストすることをお勧めします。舐めが登録されるたびにLEDが点滅するため、センサーボードを目視で検査することで、舐め検出をリアルタイムで検証できます。舐め回数とボトル重量の変化との間に強力で有意かつ一貫した相関関係があることは、適切なハードウェアおよびソフトウェアセットアップのベンチマークとして使用する必要があります。セットアップが完了した後でも、実験の開始時に明らかになる可能性のある機器の問題をトラブルシューティングするために、ラットが水の入ったボトルを2本受け取った日に、特定の実験の記録を開始することをお勧めします。また、ケージ交換に関連する水の日にリコメーターの機能をテストすることも、リコメーターを取り外してセンサーに再接続する必要があるため、有利な場合があります。個々のリコメーターまたはセンサーのランダムな故障により、同じリコメーターに対して一貫して非常に明らかな外れ値データ(たとえば、ボトルの重量が大幅に変化したにもかかわらず、リックが検出されない、またはほとんど検出されない)が生じる場合は、コンポーネントに欠陥があることを示しています。必要に応じて簡単に交換できるように、リッコメーターシステムの各要素に追加のコンポーネントを事前に準備することをお勧めします。最後に、センサーケーブルが過度に重なったり曲がったりしないようにすることの重要性は、どれだけ強調してもしすぎることはありません。そうすると、ボトルの重量が変化した場合の舐め回数が不当に少なかったり、舐め時間が数分または数時間にわたって極端に長い(1分間のビンで60,000ミリ秒近く)ことなど、なめの検出が不十分になることがあります。それにもかかわらず、標準またはリコメーターを備えたアプローチのいずれかを使用して、多くの動物について何日にもわたって24時間にわたってデータを収集する研究では、データの小さな損失は避けられません。研究者は、ボトルの重量や舐めが明らかに摂取量を反映していない場合(シッパーの詰まり、校正エラーなど)に、まれな飲酒セッションの誤ったデータを除外できます。このような場合、その特定の被験者の研究期間にわたる特定の測定値 (たとえば、摂取量 (g/kg)、舐めなど) の平均値を、データ分析中に欠損値に置き換えることができます。混合効果分散分析は、欠損データポイントに対応するための代替手段としても使用できます。
2本選択飲酒パラダイムの利点の1つは、エタノール摂取の自発的な側面です。これは、特に実験者が投与したアルコールが自発的に自己投与されたアルコールと比較して脳の機能と行動に有意に異なる効果をもたらす可能性があることを示す結果に照らして、優れた顔の妥当性を提供します42。さらに、パラダイムの自発的な性質により、研究者は、人間で観察されるアルコールの好みや飲酒パターンのばらつきと同様に、摂取量の個人差を捉えることができます。これらの個人差は、研究者が摂取量(摂取量および/またはパターン)を観察された病理学的影響の大きさと相関させる強力な機会を提供する可能性があります。
それにもかかわらず、2 本の家庭用ケージ飲用パラダイムにはいくつかの制限を考慮する必要があります。たとえば、エタノール摂取量の個人差は、一部の実験では有利である可能性がありますが、一定レベルの中毒またはエタノール曝露が望ましい他の実験では不利になる可能性があります。これは、慢性的なエタノール曝露による依存と離脱の結果を調べる実験に特に当てはまります。重要なことに、2本入りの飲酒は、エタノールに長期間アクセスしているラットであっても、依存症のモデルとして特徴付けられていません。したがって、離脱症状が伴わない場合、研究者はエタノールの長期摂取の結果を依存症および/または離脱症状の影響として解釈する際に注意する必要があります。実際、もっともらしいとは言わないまでも、2本選択手順中に比較的大量のエタノールを飲んだラットが離脱症状を示す可能性がありますが、特定の24時間でより少ない総量を飲んだラットは同様の依存の兆候を示さない可能性があります。24時間にわたって同じ量を飲む2匹の動物は、エタノール摂取のパターンに応じて、大きく異なるレベルの中毒(すなわち、BEC)を経験する可能性があるため、飲酒パターンもこの考慮において重要な役割を果たす可能性があります22。これは、特定の用量のエタノールを速い速度(つまり、ゴクゴク)で消費するラットと、同じ用量をはるかに遅い速度で消費するラット(つまり、一口)を容易に識別できるため、2本ボトル選択手順におけるLIQ HDRの有用性を強調しています。制御された用量のエタノールの影響を調査する研究には潜在的に望ましくない可能性がありますが、特定の実験的介入後の飲酒パターンの変化 (たとえば、過食症エピソードの減少) の検出は、臨床でますます追求されているハーム リダクション アプローチを考えると、重要な翻訳価値があります。最後に、ここで説明されているものを含む、家庭用ケージ飲酒パラダイムで動物がエタノールにアクセスするために努力は必要ありません。したがって、このパラダイムの有用性は飲酒のみの分析に限定されますが、研究者がAUDの重要な機能であるアルコールを求める調査に関心がある場合、オペラント法が好まれます。
要約すると、ここで説明するプロトコルは、自宅ケージ環境でラットのエタノール摂取量を測定するために必要なすべての情報とリソースを研究者に提供します。比較的低解像度と高解像度のアプローチのオプションを提示し、研究者が研究ニーズに最も適した方法を柔軟に選択できるようにします。

適度なアルコール摂取は歴史的に中程度の健康上の利点と関連していましたが、最近の大規模な包括的な研究により、アルコール摂取量は安全ではないことが明らかになりました1,2.実際、アルコールの使用は、世界的に死亡と障害の7番目に多い危険因子です1 少量のアルコールを飲む個人は、癌、感染症、および怪我のリスクが高くなります1,3.米国では、2016年から2021年の間にアルコール使用による死亡が約30%増加しました4。重要なのは、死亡や障害のリスクは、消費の増加とともに単調に増加することです1.
ヒトでの研究は、アルコールの使用と誤用の神経生物学に関する貴重な洞察を提供してきましたが、動物モデルによる実験的制御は、飲酒行動の根底にあるメカニズムと大量飲酒のリスクを深く理解するために重要です。これらのモデルは、制御されていない消費を減らすことを目的とした治療法の開発にも役立つツールです。2本入りの家庭用ケージでの飲酒は、げっ歯類のアルコール消費を研究するために最も広く使用されている前臨床パラダイムの1つです。これは、主に、専門的な研究機器や複雑な分析を必要とせずに、自発的なアルコール飲料と嗜好の総測定を可能にするため、実装の容易さによるものです。このアプローチを使用すると、研究者は、飲酒セッションの開始から終了までのボトル重量の変化を計算することにより、希望の間隔(時間、日、週など)で測定値を収集できます。この基本的な方法のバリエーションは、短期間と長期の両方で低から中程度から過量のアルコール摂取を促進するために、この分野の多くの人々によって使用されてきました。例えば、マウス5および<ラットの両方で、それぞれ低レベルおよび中程度のアルコール摂取を促進するために、連続的および断続的な2ボトル選択手順が使用されsup class="xref"6,7,8。同じパラダイムにより、アルコールを好む菌株の高レベルの摂取を促進することができます7,9。あるいは、ダークサイクルの開始から約3時間後から毎日2〜4時間に制限するこの方法の適応は、マウスの大量飲酒(すなわち、暗闇での飲酒)10,11。これらの方法のさらなるバリエーションは、アルコール依存を促進する方法(すなわち、慢性的な断続的なエタノール蒸気曝露)と組み合わせて使用され、離脱中の自発的なアルコール飲酒のエスカレーションを調べるために使用されています12,13,14,15,16,17、18,19.
この分野で広く採用されていますが、ボトルの重量の変化によってアルコール摂取量を測定する標準的なアプローチは、飲酒セッションごとの総消費量に対する解像度が制限されています。その結果、このアプローチでは、アルコール使用障害(AUD)のリスクと重症度の両方に影響を与えることがよく知られている飲酒パターンを捉えることができません20,21,22。実際、個人の経時的な平均摂取量は、いくつかの大量飲酒エピソードまたはそれぞれが比較的低い消費量に関連する多くの飲酒エピソードの結果である可能性があり、これらのニュアンスは、消費が飲酒セッションごとの総摂取量として測定されると検出されません。重要なことは、大規模な飲酒発作(すなわち、飲み込み)に関連する飲酒エピソードは、健康な対照群と比較してAUDの個人で有意に多く観察され23、そしてヒト以外の霊長類のデータは、飲酒履歴の早い段階で大規模な飲酒発作を含むアルコール消費のパターンを確立した個人がAUD22に対して有意なリスクがあることを示唆しています.さらに、大量の消費を含む飲酒エピソードは、AUDの診断21とは無関係に、罹患率と死亡のリスクを大幅に増加させます。全体として、これらのデータは、前臨床モデルにおける全体的な摂取量レベルに加えて飲酒パターンを調べることへの関心の高まりにつながり、個々のリックのレベルで飲酒データをキャプチャできるさまざまな複雑さの多くのシステムの開発を促しました。
最初のものの中には、マウスで使用するために設計されたフォトビームリック検出を備えた2ボトルシステムの開発がありました24。このシステムは、その後、rats25で使用するために別のグループによって適応されました。それ以来、このテーマのバリエーションは、カスタムげっ歯類の飼育に含まれる同様のシステムを開発するために使用されてきました26、社会的に飼育された個々の動物のなめ検出を可能にします27,28、摂食行動と飲酒行動の両方をキャプチャ29。中でも、LIQ HD(Lick Instance Quantifier Home Cage Device)30は、Godnyuckらが開発したシステムの実装の容易さと手頃な価格に匹敵するマウス用システムを提供したとして大きな注目を集めています。24。このシステムは、静電容量式センシングを利用して、フォトビーム検出システムを使用して提供されるシッパーアプローチや相互作用などの間接的な手段とは対照的に、舌と導電性金属シッパーチューブとの間の接触を直接検出します。著者たちは、静電容量式センシングシステムがリック検出の精度と感度が大幅に向上し、リック数とボトル重量の変化との間にはフォトビーム検出よりも強い相関関係が生じることを示すデータを提供しています。著者らはさらに、このシステムを連続アクセスの2ボトル選択式ホームケージ飲用パラダイムと組み合わせて使用し、アルコール飲用微細構造の測定値に加えて、全体的な毎日の摂取量の測定値をキャプチャする能力を示しています30。
ここでは、標準的なアプローチを使用した2本選択式ホームケージアルコールの飲用手順と、リック検出を可能にする方法(図1)について説明します。また、LIQ HD30をラット用に適応させたLIQ HDRの構築と実装の方法も紹介します。これには、より大きなケージサイズに対応するためのハードウェアの変更と、標準の既製ボトルと互換性のある再設計された3Dプリントボトルホルダーが含まれています。これらの方法により、研究者は、実験リソースとデータ収集のニーズに応じて、標準アプローチまたはリコメーター搭載アプローチのいずれかを柔軟に使用できます。
以下は、Simms et al.7から採用された断続的なアクセス2ボトル選択飲酒手順を使用して、家庭用ケージでの飲用をキャプチャするために必要な材料の説明と段階的な指示です。この手順では、ラットは週7日、2本の飲用ボトルに24時間アクセスすることができます。月曜日、水曜日、金曜日(MWF)に、ラットは水(H2O)の入ったボトルとエタノール(EtOH)の入ったボトルを1本受け取ります。これらのボトルは、火曜日、木曜日、土曜日(TRS)に取り外され、2本のボトル入り飲料水と交換されます。ネズミは土曜日と日曜日に同じ2本のボトルの水から水を飲みます。これらの方法は、必要に応じて、エタノールアクセスの代替スケジュール(例えば、連続的、ビンジなど)に対して容易に調整できることに注意してください。標準アプローチとリコメーター装備のアプローチについては、個別の手順が提供されています。

<table><tbody><tr><td><強力>市販のコンポーネント</強力></td><td></td><td></td><td><強力>数量</強力></td></tr><tr><td>12キー静電容量式タッチセンサーブレークアウト(MPR121)</td><td>Adafruit</td><td>1982</td><td>3</td></tr><tr><td>2ピンケーブルマッチングペア(JST XH 2.5mmピッチ)</td><td>Adafruit</td><td>4872</td><td>18</td></tr><tr><td>4ピンブレッドボードジャンパー(Qwiic)</td><td>SparkFun</td><td>PRT-17912</td><td>1</td></tr><tr><td>4ピンケーブル(100mmケーブル)</td><td>SparkFun</td><td>PRT-17259</td><td>1</td></tr><tr><td>4ピンケーブル(50mmケーブル)</td><td>SparkFun</td><td>PRT-17260</td><td>3</td></tr><tr><td>5V-to-3Vレベルシフターブレークアウト</td><td>Adafruit</td><td>5637</td><td>1</td></tr>静電容量<tr><td>式タッチシールド(2.8インチ)</td><td>Adafruit</td><td>1947</td><td>1</td></tr>銅<tr><td>導電性テープ(1/4インチ)</td><td>DigiKey</td><td>4393-CFT-1/4-ND</td><td>1</td></tr><tr><td>データロギングシールド</td><td>Adafruit</td><td>1141</td><td>1</td></tr><tr><td>差動I2C通信ブレークアウトキット(QwiicBus)</td><td>SparkFun</td><td>KIT-17250</td><td>1</td></tr><tr><td>電気テープ</td><td>DigiKey</td><td>3M156004-ND</td><td>1 熱</td></tr><tr><td>収縮チューブ(3/16インチ各種色)</td><td>ケーブルタイなど</td><td>HS357-S10</td><td>6</td></tr><tr><td>熱収縮チューブキット(4インチ黒)</td><td>Jameco</td><td>2095963</td><td>1</td></tr><tr><td>コイン型リチウム電池(3V 12.5mm)</td><td>DigiKey</td><td>1908-CR1220JAUCHSB-ND</td><td>1</td></tr><tr><td>M5平ワッシャー</td><td>グレインジャー</td><td>54FN66</td><td>1</td></tr><tr><td>M5六角ナット</td><td>グレインジャー</td><td>6CA72</td><td>1</td></tr><tr><td>M5小ネジ(12mm)</td><td>グレインジャー</td><td>6GU88</td><td>M5</td></tr><tr><td>小ネジ1本(25mm)</td><td>グレインジャー</td><td>&nbsp;6GU91</td><td>2</td></tr><tr><td>オス/オスジャンパ線</td><td>Adafruit</td><td>1957</td><td>1</td></tr><tr><td>マイクロコントローラボード(Arduino Mega 2560 Rev3)</td><td>DigiKey</td><td>1050-1018-ND</td><td>1</td></tr><tr><td>PETGフィラメント(2.85mm銀)</td><td>MatterHackers</td><td>M-DDH-UZR2</td><td>2</td></tr><tr><td>PLAフィラメント(2.85mm黒)</td><td>MatterHackers</td><td>M-SEW-RUAW</td><td>2</td></tr><tr><td>PLAフィラメント(2.85mm銀)</td><td>MatterHackers</td><td>M-66P-6CLE</td><td>1</td></tr><tr><td>電源 (DC 9V 1A)</td><td>Newegg</td><td>9SIBPPKJYR5991</td><td>1</td></tr><tr><td>SD / microSDメモリーカード (8GB)</td><td>Adafruit</td><td>1294</td><td>1</td></tr><tr><td>シールドスタッキングヘッダー</td><td>Adafruit</td><td>85</td><td>1</td></tr><tr><td>ソリッドコアワイヤ (22AWG赤)</td><td>Adafruit</td><td>288</td><td>1</td></tr><tr><td>撚り線 (22AWG黒)</td><td>Adafruit</td><td>2976</td><td>1</td></tr><tr><td>撚り線(22AWG赤)</td><td>Adafruit</td><td>3068</td><td>1</td></tr><tr><td>ツイストキャップシッパーチューブボール付き</td><td>代替デザイン</td><td>TCCN8.5-ST2.5SB</td><td>38</td></tr>ウォーター<tr><td>ボトル(8オンス)</td><td>代替デザイン</td><td>WB8FS</td><td>38</td></tr><tr><td>カスタム3Dプリントコンポーネント</strong<></td><td></td><td></td><td>strong>数量</td></tr><tr><td>3DプリントArduinoケースの底</td><td>N/A</td><td>ARDUINO_Bottom.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3DプリントArduinoケーストップ</td><td>N/A</td><td>ARDUINO_Top.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3Dプリントケーブルクリップ L</td><td>N/A</td><td>CLIP_L.stl</td><td>18</td></tr><tr><td>3Dプリントケーブルクリップナット</td><td>N/A</td><td>CLIP_Nut.stl</td><td>18</td></tr><tr><td>3Dプリントケーブルクリップ R</td><td>N/A</td><td>CLIP_R.stl</td><td>18</td></tr><tr><td>3Dプリントリッチメーターボトルホルダー</td><td>N/A</td><td>LICKOMETER_Bottle Holder.stl</td><td>19</td></tr><tr><td>3Dプリント lickometer ケーブル プロテクター L</td><td>N/A</td><td>LICKOMETER_Cable Protector_L.stl</td><td>6</td></tr><tr><td>3Dプリント lickometer ケーブル プロテクター R</td><td>N/A</td><td>LICKOMETER_Cable Protector_R.stl</td><td>12</td></tr><tr><td>3Dプリント lickometer letters</td><td>N/A</td><td>LICKOMETER_Letters.stl</td><td>19</td></tr><tr><td>3Dプリント マウント ネジ</td><td>N/A</td><td>マウント Screw.stl</td><td>4</td></tr><tr><td>3Dプリントセンサーケース A底</td><td>部 N/A</td><td>SENSOR_A_Bottom.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3Dプリントセンサーケース Aトップ</td><td>N/A</td><td>SENSOR_A_Top.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3Dプリントセンサーケース B底</td><td>部 N/A</td><td>SENSOR_B_Bottom.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3Dプリントセンサーケース Bトップ</td><td>N/A</td><td>SENSOR_B_Top.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3Dプリントセンサーケース C底</td><td>部 N/A</td><td>SENSOR_C_Bottom.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3DプリントされたセンサーケースCトップ</td><td>N / A</td><td>SENSOR_B_Top.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3Dプリントされたセンサーケースの文字</td><td>N / A</td><td>SENSOR_Letters.stl</td><td>1</td></tr><tr><td>3DプリントシッパーブロッカーN</td><td>/ A</td><td>SIPPER_Blocker.stl</td><td>36 3D</td></tr><tr><td>プリントシッパーブロッカーベース</td><td>N / A</td><td>SIPPER_Base.stl</td><td>18</td></tr><tr><td>3Dプリントシッパーブロッカーギア</td><td>N / A</td><td>SIPPER_Gear.stl</td><td>18</td></tr><tr><td>3Dプリントされたシッパーブロッカーナット</td><td>N / A</td><td>SIPPER_Nut.stl</td><td>18</td></tr><tr><td>3Dプリントされたシッパーブロッカーウォーム</td><td>N / A</td><td>SIPPER_Worm.stl</td><td>18</td></tr>レーザー<tr><td>カットされたリコメーターアクリルパネル</td><td>N / A</td><td>LICKOMETER_Acrylic Panel_Sketch.dxf</td><td>19</td></tr></tbody></table>

2本ボトル選択、ホームケージ飲酒、および微細構造解析を使用したげっ歯類のアルコール消費量のモデリング

Modeling Alcohol Consumption in Rodents Using Two-Bottle Choice Home Cage Drinking and Microstructural Analysis

2本選択の家庭用ケージの飲酒は、げっ歯類のエタノール消費を研究するために最も広く使用されているパラダイムの1つです。最も単純な形では、動物は2本のボトルを利用でき、1本には通常の水道水が入っており、もう1本にはエタノールが入っており、1日の摂取量は24時間のボトル重量の変化によって測定されます。したがって、このアプローチには特別な実験装置は必要ありません。このような実装の容易さは、前臨床アルコール研究者による広範な採用に最も貢献していると思われますが、このアプローチを使用して取得された飲酒データの解像度は、研究者がボトルの重量を測定する回数(たとえば、1日1回)によって制限されます。しかし、全体的な摂取量、薬理学的介入、およびニューロン操作の文脈で飲酒パターンを調べたいという願望が、個々のリックのレベルでデータを取得できるホームケージリック検出システムの開発を促しました。近年では多くの開発が進んでいますが、オープンソースのLIQ HD(Lick Instance Quantifier Home Cage Device)は、その手頃な価格と使いやすさから、この分野で大きな注目を集めています。このシステムはエキサイティングですが、マウスで使用するように設計されています。ここでは、標準およびリコメーターを装備した2本入りの家庭用ケージの飲用に適した手順を確認します。また、LIQ HDシステムをラットに適応させる方法として、より大きなケージサイズに対応するためのハードウェアの変更や、標準的な既製の飲料ボトルと互換性のある再設計された3Dプリントボトルホルダーなどを紹介しています。このアプローチを使用すると、研究者は、多くのラットの摂取量に加えて、毎日の飲酒パターンを並行して調べることができるため、追加のリソースへの投資を最小限に抑えて、取得したデータの解像度を高めることができます。これらの方法により、研究者は、正確な実験ニーズに応じて、標準的なボトルまたはリコメーターを備えた装置を使用して、アルコール飲酒の根底にある神経生物学的メカニズムを調査する柔軟性を得ることができます。

このプロトコルは、ラットのアルコール消費をモデル化するための標準的な断続的なアクセスの2ボトル選択家庭用ケージ飲用パラダイムを説明しています。さらに、飲酒行動の微細構造分析を可能にするDIYリック検出システムで標準プロトコルを補強するためのステップバイステップの指示を提供します。

Two-bottle choice home cage drinking is one of the most widely used paradigms to study ethanol consumption in rodents. In its simplest form, animals are ...

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

神経科学

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2本ボトル選択、ホームケージ飲酒、および微細構造解析を使用したげっ歯類のアルコール消費量のモデリング

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