Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

פרוטוקול למדידת Cue תגובתיות במודל של עכברים של הפרעה לשימוש בקוקאין

Published: June 18, 2018 doi: 10.3791/55864
Automatic Translation
*1,2,3, *1,4,5, 1,6, 1,6, 1,6, 1,6, 1,3,4
1Center for Addiction Research, University of Texas Medical Branch, 2Institute for Translational Sciences, University of Texas Medical Branch, 3Mitchell Center for Neurodegenerative Diseases, University of Texas Medical Branch, 4Department of Neurology, University of Texas Medical Branch, 5Department of Pathology, University of Texas Medical Branch, 6Department of Pharmacology and Toxicology, University of Texas Medical Branch
* These authors contributed equally

Summary

הסימן תגובתיות נתפסת כמו רגישות רמזים מקושר עם התנסויות בסמים לתרום תשוקה, נסיגה בבני אדם מפוכח. תגובתיות cue הוא המודל בחולדות על ידי מדידה התמצאות כל מעסיק כלפי סמים-הקשורים רמזים כי התוצאות בהתנהגות הגישה התיאבון במבחן תגובתיות cue בעקבות ניהול עצמי והכריחו התנזרות.

Abstract

הפרעה לשימוש בקוקאין (מעלה גרה) עוקב אחר מסלול של ניהול עצמי חוזרות ונשנות שבמהלכן בעבר גירויים ניטרליים לקבל ערך תמריץ. הסימן תגובתיות, הרגישות לתהודות רמזים קשורים בעבר עם ניסיון בסמים, ממלאת תפקיד בולט התשוקה האנושית במהלך גמילה. תגובתיות הסימן יכול להידרש כמו הכיוון כל מעסיק כלפי סמים-הקשורים רמזים זה מדיד כהתנהגות הגישה התיאבון במחקרים פרה והן האנושית. במסמך זה מתאר הערכה של הסימן תגובתיות בחולדות מאומנים באופן עצמאי קוקאין. ניהול עצמי קוקאין מזווג עם המצגת של רמזים דיסקרטית לשמש reinforcers ממוזגים (קרי, הבית אור, גירוי האור, נשמע משאבת אינפוזיה). בעקבות תקופת התנזרות, ידית מכבשים בהקשר של ניהול עצמי קוקאין בליווי הותאם דיסקרטית בעבר לזווג עם אינפוזיה קוקאין נמדדים כמו הסימן תגובתיות. מודל זה שימושי לחקור מנגנונים הנוירוביולוגי שבבסיס cue תגובתיות גם בתהליכים כדי להעריך את pharmacotherapies כדי לדכא את הסימן תגובתיות ולשנות לכן, פגיעות relapse. היתרונות של המודל כוללים להתאמתו translational, הפנים והאטרקציות אימותים חזוי. המגבלה העיקרית של המודל היא כי הפעילות תגובתיות cue ניתן לבצע אך ורק לעיתים רחוקות, יש להשתמש רק זמן קצר (למשל., שעה אחת), אחרת חולדות יתחיל לחסל הזיווג של המקלות דיסקרטית עם הגירוי קוקאין. המודל הוא להארכה כלשהי לגירוי חיזוק חיובי לזווג ברמזים בדיד; למרות רלוונטי במיוחד לסמים של התעללות, מודל זה יכול להחזיק יישומים עתידיים בתחומים כגון: השמנת יתר, היכן אוכל טעים תגמולים יכולים לשמש חיזוק חיובי גירויים.

Introduction

הפרעה לשימוש בקוקאין (מעלה גרה) עוקב אחר מסלול של ניהול עצמי חוזרות ונשנות שבמהלכן בעבר גירויים ניטרליים לקבל תמריץ ערך1. הסימן תגובתיות רגישות רמזים קשורים בעבר עם ניסיון בסמים, זה משחק תפקיד בולט התשוקה האנושית2,3,4,5. הסיכון של התקדמות מעלה גרה, כמו גם relapse במהלך התנזרות, הוא חשב להיות גבוה עבור אנשים להביע רגישות גבוהה לסמים-הקשורים רמזים6,7. הקשרים סביבתיים (למשל, אנשים, מבנים, ז ' אנרים מוסיקליים) והן דיסקרטית לגירויים הקשורים בסמים (למשל, חפצים) להיות מזוהה עם הפרס קוקאין; חשיפה רמזים אלה יוכל להפעיל את השינויים בהיקפי פיזיולוגיה (למשל, קצב הלב, טמפרטורת העור, והתנגדות העור) פלסטיות המוח, המוח קישוריות פונקציונלי2,8,9 ,10. במילים אחרות, re-חשיפה ברמזים הקשורים הקוקאין מפעיל הלימבי corticostriatal מעגלים לעורר תגובות פיזיולוגיות וסובייקטיביות ממוזגים לנהוג התיאבון הגישה (שוחרת סמים) התנהגות11,12 ,13,14,15.

תגובתיות cue נמדד עם תפקודי המוח הדמיה ניתוחים הוא חזוי של פגיעות relapse במקצועות עם מעלה גרה16. הסימן מדידות תגובתיות במודלים מכרסמים לשמש אמצעי חלופי עבור נסיגה הסיכון, אפשר לנצל ללימודים translational. לפיכך, pharmacotherapy ירידות cue תגובתיות בחולדות עלול להיות נשא קדימה כטיפול למניעת התדרדרות בניסויים קליניים אנושי. במודלים פרה עם הכשרון translational הכרחי, תוקף ניבוי חשובים במיוחד מאז יש כיום אין pharmacotherapies שאושרו על-ידי ה-FDA עבור מעלה גרה17.

ההליך ניהול עצמי מכרסם תקן זהב, דגם translational עם תוקף ניבוי בסמים האדם18 , חשובה ביותר להבנת המולקולריים פיזיולוגיים תהליכים CUD הבסיסית. תגובה - מסירהעצמאית של קוקאין תוצאות תופעות התנהגותיות, מולקולרית, עצבית ברורים ביחס לתגובה - חשיפה קוקאיןתלויים ; למשל., תגובת - קוקאיןעצמאית מסירה מעלה תמותה גבוה משמעותית19. יתר על כן, ההשלכות עצבית של התנזרות מן התגובה -תלות בקוקאין ניהול עצמי נבדלים אלה מופעלות על ידי משתיית התגובה -עצמאית קוקאין משלוח20, 21. לפיכך, מעלה גרה מודלים בהתבסס על התגובה - מסירההתלויים של קוקאין הן דוגמניות translational מעולה כאשר הערכת cue ותוצאותיהן המשויך מנגנון פעולה.

בפרוטוקול המפורטות להלן, קוקאין מועבר דרך הווריד באמצעות קטטר תוך-צוואר שכנה. עם זאת, פותחו שיטות אלטרנטיביות למניעת סמים בנתיבים אוראלי ואת שאיפת באופן עצמאי. חשוב, מכרסמים שולטים על משלוח של הסם, בני האדם מקביל, דרך התגובות operant לכן, יש קונקורדנציה גבוהה בין סמים לקחה מאת מכרסמים ובני אדם22. ההליך ניהול עצמי סמים פרה שלהלן מעסיקה ידית לחיצה, מחוזק על ידי משלוח סמים, להניע את שיעורי ההיענות גבוהה יותר בקרת הרכב. שמחפש סמים שאומן על ידי זיווג "ניטראלי" רמזים (למשל, אור גירוי או הטון והסביבה הקשרית של קוקאין אשר מתרחשת ניהול עצמי) עם אינפוזיה קוקאין; רמזים אלה הופכים reinforcers ממוזגים (לסקירה: קנינגהם & אנסטסיו, 201423). Re-חשיפה עוקבות ברמזים הקשורים הקוקאין מפעיל שמחפש סמים מכרסמים (כלומר, מנסה לספק קוקאין באמצעות לחיצה על הידית בעבר-פעיל), כמו גם התשוקה ו- relapse CUD נושאים24, 25 , 26 , 27.

בדרך כלל, פרה מכרסמים מחקרים של שמחפש סמים בעקבות ניהול עצמי קוקאין לנצל הכחדה הדרכה ו/או סמים השבה שנערך בתוך הסביבה הקשורים לסמים28,29, 30 , 31 , 32. לוחץ על המנוף בעבר-פעיל, בהעדר משלוח סמים ו/או את הסימן, מהווה בדרך כלל את מידת השבה בעקבות הכחדה33,34,35. להפך, cue תגובתיות שמחפש סמים היא התנזרות כפויה הבאים המוערך ללא הכחדה מוקדמת הכשרה28,36,37,38,39 .

התוצאה אמצעים ומשתנים ניסיוני יש כבר בקפידה נבחר ואומת לנתח היבטים שונים של לנוירוביולוגיה של התנהגות נסיגה כמו מכור לסמים, זה מבוססת היטב כי neuroadaptations שונים בין דגמים עם ו ללא הכחדה הדרכה 40,41,42,43. יתר על כן, מנקודת מבט translational, הכחדה מכרסמים אימונים לא משתקף קליניים הגדרות עבור CUD מאז רמזים הקשורות לסמים כוללים ארצות mood, מקומות, אנשים44; השילוב הייחודי של רמזים אלה צפויות שאינן זמינות ב-46,45,47בסביבה קלינית. לפיכך, המודל מכרסמים המתוארים בזאת פועל מקביל יותר האנושי מאשר רבים של מודלים זמין כרגע.

להלן תיאור אימונים ניהול עצמי של קוקאין מאומתים, התנזרות כפויה תגובתיות cue בדיקת הפרוטוקולים של חולדות. בקצרה, חולדות מושתלים עם קטטר תוך-צוואר, מאומנים באופן עצמאי קוקאין או תמיסת מלח באמצעות ידית 'פעיל' העיתונות, ואת קבלת הגירוי קוקאין או תמיסת מלח מזווג עם רמזים אור וקול דיסקרטית אשר לשמש reinforcers ממוזגים. לאחר 14 ימים של ניהול עצמי קוקאין, חולדות הן נתון 30 ימי התנזרות כפויה לבין מבחן תגובתיות cue 60-מין הבאים באיזו ידית נמדד דחופים. הבדיקה תגובתיות cue הוא מדד הפונדקאית לפגיעות relapse קוקאין אצל בני אדם.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

כל המניפולציות בעלי חיים מתבצעות לפי מדריך על טיפוח ועל שימוש של חיות מעבדה (2011), באישור טיפול בעלי חיים מוסדיים שימוש הוועדה.

1. בעלי חיים

  1. חבל חולדות ספראג Dawley הזכר כ- 8-9 שבועות של גיל (250-260 גרם) למשך תקופה מינימלית של שבעה ימים בחדר המושבה ומתוחזק על 21-23 מעלות צלזיוס ו- 45-50% לחות על מחזור בהירה-כהה 12 שעות (אורות על h 6:00-18:00).
  2. בית חולדות שניים / כלוב and להתמודד מדי יום לאורך כל תקופת המחקר. לספק מזון ומים ad libitum בכלוב הביתה כל שלבי המחקר.
    הערה: הגבלת מזון מגביר את saliency של פרס קוקאין48, potentiates קוקאין-induced פעילות גינקולוגיות49, משמש יותר מלחיץ השבה50 , ובכך עשוי גם השפעה cue תגובתיות.
  3. באופן אקראי להקצות חולדות מלח או קוקאין קבוצות הטיפול.

2. ניתוח

  1. עכבר למקום בהרדמה באמצעות קוקטייל המכיל 8.6 מ"ג/ק"ג של חריגות השירותים הווטרינריים, 1.5 mg/kg של איזופרומאזין, 43 מ"ג/ק"ג של קטמין מושעים בתוך תמיסת מלח bacteriostatic. לאשר כי החולדה מספיק ומורדמת באמצעות צובט את הבוהן שלה וניטור הרפלקסים ואת הנשימה. להחיל משחה אופטלמולוגיות ישירות לעיניים למניעת יובש בעין.
    הערה: אם העכבר אינו מספיק מרדימים אותו תערוכת תגובה מוטורית ה"צביטה הבוהן, קצב הנשימה של החולדה עשוי להגדיל במהירות.
    1. באמצעות הטכניקה aseptic בזמן העכברוש הוא בהרדמה, שתל קטטר תוך ורידי לתוך ומוחלף על מחובר הר האחורי עם הצינורית. לאחר ניתוחי ההשתלה, לאפשר חולדות להתאושש במשך 5-7 ימים 28,36,37,51.
      הערה: המסלול תוך ורידי של ניהול עצמי קוקאין בבני תוצאות מגדילה מהירה המוח קוקאין רמות52,53. כך, באחת גירסאותיה פרה הנפוץ ביותר, חולדות מאומנים באופן עצמאי קוקאין באמצעות קטטר תוך-צוואר.
  2. לשמור על patency קטטר עם ריקונים יומי באמצעות פתרון של 0.1 מ ל תמיסת bacteriostatic המכיל הפארין נתרן (10 U/mL), streptokinase (0.67 mg/mL) ו- ticarcillin ניתרן (66.67 mg/mL). להתחיל צנתר שטיפה היום לאחר הניתוח ולהמשיך כל יום בעקבות ניהול עצמי הפעלות.
    1. ממלאים מזרק עם הפתרון וחבר ההר בחזרה המזרק דרך צינורות פוליאתילן ריקון.
    2. לאמת קטטר תקין פונקציה מעת לעת לאורך כל הניסוי על ידי עירוי לוריד של 10 מ"ג/ק"ג של נתרן methohexital.
      הערה: זהו מינון מספיק כדי בקצרה עזים ומתנגד החיה רק כאשר בהזרקה לווריד.

3. ניהול עצמי

  1. השתמש בתוכנת תכנות כדי ליצור 4 תוכניות נפרדות, כפי שמתואר להלן.
    1. קוד שתיים תוכניות עבור ניהול עצמי על יחס קבוע (FR) 1 בלוח הזמנים, כלומר. איפה עיתונות פעיל ידית אחת התוצאות אינפוזיה אחת. תוכנית #1, קוד המנוף השמאלי בתור המנוף פעיל; תוכנית #2, קוד את הדוושה בתור המנוף פעיל. לבנות שתי התוכניות להיות 180-מין אורך, וכן לספק הגירוי קוקאין ועברו דיסקרטית מורכבים באופן הבא:
      1. יש אחד את הידית הפעיל לחץ הגורם תאורה סימולטני של האור הבית והן את גירוי האור מעל הידית פעיל.
      2. לאחר עיכוב 1-s, יש את משאבת אינפוזיה לספק 0.1 מ"ל של פתרון מעל 6-s.
      3. יש את הגירוי האור כבה לאחר 7-s (inactivating באותו הזמן כמו משאבת אינפוזיה).
      4. יש את הבית האור כבה לאחר 27-s, עם אחרונה 20-s המציין זמן קצוב שבמהלכו מכבשים ידית פעיל יש אין השלכות מתוזמן, אך אלה נרשמות עדיין.
      5. עבור פלט נתונים, איסוף חליטות, ידית פעיל מכבשים, ידית לא פעיל מכבשים, השהיה לתקשורת ידית הפעיל הראשון.
    2. קוד שתי תוכניות נוספות עבור ניהול עצמי על FR5 תזמון, כלומר., שבה חמישה מנוף מכבשים תוצאה ב אינפוזיה אחת. שוב, להפוך תוכנית אחת עם המנוף פעיל שמאל, וכן תוכנית אחת עם המנוף פעיל ימין. להפוך את שתי תוכניות 180-מין באורך ולספק את reinforcer ואת הסימן דיסקרטית מורכבים באופן הבא:
      1. יש חמישה ידית פעיל מכבשים הגורם סימולטני תאורה של האור הבית והן את הגירוי אור מעל הידית פעיל.
      2. חזור על השלבים 3.1.1.2 דרך 3.1.1.5.
  2. ניהול עצמי הכשרה
    1. להכין את הפתרון קוקאין מדי יום ב סטרילי 0.9% NaCl כדי מנה של 0.75 מ ל mg/kg/0.1.
      הערה: על-פני משך כל מפגש ניהול עצמי של 180 דקות, חולדות לנהל כ 4-5 מ"ל של קוקאין פתרון, ובכך להכין עודף, לצפות כ מ ל/חולדה 8 מדי יום.
    2. למלא את המזרק קטטר (10 מ"ל) לפחות 8 גרם של קוקאין או תמיסת מלח. אחרי שתוודא כי הפתרון קוקאין/תמיסת מלח זורם, להכניס את? המזרקים משאבת אינפוזיה וחבר לאורך צינור פוליאתילן עטוף ידי רצועה קפיץ מתכת בתחילת כל מפגש ניהול עצמי. בזהירות להתאים המזרק. משאבת אינפוזיה כל כך הפתרון הוא אחיד והשלים מופץ ב לאורך צינור פוליאתילן לפני צירוף כל צנתר.
    3. חולדות במקום לתוך צ'יימברס בהתאמה התניה אופרנטית סטנדרטית בבניין חדרונים מאוורר, attenuating-קול עם האוהדים. באופן עקבי למקם כל חולדה בבית הבליעה operant אותו, לשמור את ידית פעיל באותו הצד לאורך כל הניסויים. מאוזנים הקצאה של חולדות בין המנופים הפעיל זכות ושמאלה.
      הערה: כל חדר מצויד קיבול צניפה ולצדו שני ידיות לשליפה תגובת אור גירוי מעל כל ידית התגובה, אור הבית מול המנופים. קוקאין/תמיסת מלח מזרקים מחוברים 23 גרם המחט (הקטגוריות כדי להימנע מציץ אבובים) המחוברים לצנרת פוליאתילן שנמצאים בתוך רצועה קפיץ מתכת אשר מתחבר קטטר כל החולדות, והיא מופעלת על ראשכם במקום נוזלי. מזרקים ממוקמים לתוך משאבות עירוי ממוקם סמוך עליי.
    4. הרכבת החולדות על הידית הקש לאינפוזיות קוקאין (אינפוזיה 0.75 מ ל mg/kg/0.1) או חליטות מלוחים (0.1 מ"ל) במהלך טיפולים 180-מין יומיים באמצעות הוקמה שיטות28,36,37,51.
      הערה: הכשרה זו מבוצעת על-ידי הצבת העכברוש אל החדר operant ומאפשר שזה ידית לעיתונות; לחיצה על ידית פעיל תגרום קבלת הסימן דיסקרטית מורכבים, קוקאין אינפוזיה, בזמן לחיצה על הידית אינו פעיל נושא אין תוצאות מתוזמנת.
      1. לוח הזמנים השלמות על התוצאה ידית פעיל במשלוח של קוקאין או אינפוזיה מלוחים על פני תקופה 6-s זיווג בו זמנית עם תאורה של בית אור, גירוי אור מעל הידית פעיל והפעלה של משאבת אינפוזיה (זה דיסקרטית הסימן מורכב לזווג עם משלוח הקוקאין); ידית לא פעיל מכבשים לייצר אין תוצאות מתוזמנת. לאחר הלידה, reinforcer (קוקאין), יש להשבית את גירוי האור, כמו גם את משאבת אינפוזיה; האור הבית נשאר על 20 נוספים-s לציין פרק זמן קצוב שבמהלכו ידית מכבשים יש אין השלכות מתוזמנת.
        הערה: תיאור של איך להגדיר את זה מצוי צעדים 3.1.1.1-3.1.1.4
    5. עם סיום ההפעלה 180-מין, להסיר כל עכברוש שלה סקינר ו לרוקן את הקתטר שלו (שלב 2.2). לנקות היטב התאים בין הפעלות, מנגב כל משטח עם פתרון אתנול 70%.
      הערה: חולדות לקבל קוקאין במהלך הפעלת ניהול עצמי עלול להיות קשה להסיר מן החדר, הם נוטים יותר להיות אגרסיבי. השתמש בתנועות איטיות, זהירות כדי נתק כל עכברוש הקשר שלה.
    6. הרכבת חולדות בלוח זמנים FR1 חיזוק והקידמה לעמוד בלוח זמנים FR5 לאחר להשגת קריטריון של חליטות שבע/h עם פחות מ- 10% השתנות במספר הכולל של חליטות בכל הפעלה 3 ימים רצופים. המשך ניהול עצמי הפעלות עד חולדות הגיעו סכום כולל של 14 ימי הדרכה ניהול עצמי.
      הערה: זהו variant אחד של למידה operant; פרוטוקולים מסוימים מעדיפים להישאר בבית FR1 לאורך כל מכלול של הניסוי חולדות. שינויים בלוח הזמנים יחס קבוע מ FR1 כדי FR5 לא משפיעים המספר של חליטות חיה self-administers54,55. עם זאת, שהגדלת יחס קבוע מסייע בהבטחת יציבות להגיב בחולדה, עשוי להגביר את saliency של גמול56. בנוסף, אם טיפול במהלך התנזרות כפויה רצוי, חולדות צריך להיות מדומה באופן אקראי לקבוצות טיפול על השגת יציבות (פחות מ- 10% השתנות במספר הכולל של חליטות בכל הפעלה למשך תקופה מינימלית של 3 ימים רצופים)- לוח הזמנים FR5. בנוסף, חולדות מלוחים לא יתפתחו מן FR1 FR5, saliency של תמיסת מלח אינה מספיקה על מנת להשיג את היציבות הדרושה כדי להתקדם מן FR1 FR5.

4. התנזרות כפויה

  1. מניחים חולדות התנזרות כפויה 30 ימים; כלומר, אינם מספקים עכברים עם הזדמנות באופן עצמאי קוקאין או תמיסת מלח עבור משך זמן של 30 ימים. חשוב לציין, בתקופה זו לא לחזור חולדות התאים operant (הקשר הקודם של ניהול עצמי). עם זאת, הסר חולדות בבית כלובי יומי מטפל, שקילה, כאמצעי של בריאות כללית.
    הערה: משך הזמן של התנזרות כפויה יכולה להשתנות, אך חשוב לבחור את משך זמן המספיק למנוע תופעות התקרה והרצפה. גורמים להיות מודע לסכנה בעת בחירת משך תקופת התנזרות כפויה כוללים זן מכרסמים, גיל, ניהול עצמי סשן, משך, סמים, סמים במינון, אינפוזיה ומשך המין של החיה.

5. קוקאין Cue תגובתיות

  1. קוד שתי תוכנות עבור הפעילות תגובתיות cue-לוח זמנים FR1; תוכנית אחת עם ידית שמאל כמו המנוף פעיל ואחד עם הדוושה כמו המנוף פעיל. לבנות כל תוכנית כדי לאסוף את ידית לחיצה על נתונים עבור 60-מין ולהעביר את המקל דיסקרטית מורכבות כפי שמתואר להלן.
    1. חזור על השלבים 3.1.1.1-3.1.1.4
    2. על נתוני הפלט, לאסוף cue מצגות (שנקראה בעבר ' חליטות), ידית בעבר-פעיל מכבשים, ידית לא פעיל מכבשים, השהיה הראשון ידית לעיתונות.
  2. קוקאין Cue תגובתיות מבחן הפעלה
    1. להעריך את הסימן תגובתיות ביום 30 של התנזרות כפויה בהפעלת הבדיקה operant 60-מין. הצב במדרג מועדי ההתחלה של חולדות כדי להקל על עריפת ראש מהירה ו המוח הקציר. חשוב, עבור הבדיקה תגובתיות cue, אין מקום את המזרק משאבת אינפוזיה כך הצליל של המשאבה אינפוזיה משמש את הסימן השמיעה אך אין חיזוק קוקאין מועבר.
      הערה: הסימן תגובתיות יכול להיות מוערך כל יום מלבד יום 30 של התנזרות כפויה, אולם העובדה כי היענות רמזים קוקאין-זוגי שמשתנה במשך הזמן34 צריך להיות כל הזמן בראש בעת בחירת התאריך עבור הבדיקה תגובתיות cue.
    2. מניחים כל חולדה בבית הבליעה ניהול עצמי שבה אומנה, תקשור כדי בצינורית שלה במהלך המפגשים ניהול עצמי יומיומי. לוחץ על המנוף שסיפקה בעבר קוקאין או תמיסת מלח עכשיו מחוזקות רק על ידי משלוח של המתחם cue דיסקרטית (כלומר. גירוי האור והבית מוארים, משאבת אינפוזיה מופעל) בלוח זמנים FR1 (כלומר, אחד מתחם cue דיסקרטית מוצג לכל העיתונות ידית פעיל); לספור את המצגות cue ידית בעבר-פעיל מקיש במהלך מושב 60-מין אחד, ואתה מקיש המספר של הידית אינו פעיל גם רשומה. עם זאת, כמו עם ניהול עצמי, ידית לא פעיל מכבשים לייצר אין תוצאות מתוזמנת.
      הערה: אפשרות שליטה נוספת היא להקליט ידית בעבר-פעיל ובלתי פעילה מכבשים בהיעדרו של השלכות מתוזמנת (כלומר., reinforcer מורכבים לא דיסקרטית cue).
    3. עם השלמת תגובתיות הסימן לבדוק הפעלה, מיד המתת חסד חולדות כדי ללכוד את ההשפעות הביוכימי של re-חשיפה סקינר ו- cue דיסקרטית מורכבים.

6. איסוף נתונים, ארגון, ניתוח

  1. לשבור את מטה נתונים קונבנציונליים לשלוש קטגוריות: בריאות כללית, ניהול עצמי ו cue תגובתיות.
    1. לפקח על הבריאות הכללית (למשל. בעלי משקל, מצב פרווה) לאורך כל הניסוי, ולספק חיות עם וטרינרית על עצמך, במידת הצורך, או להסיר מן המחקר אם ידית לחיצה מופיעה מושפעת בריאות.
    2. איסוף נתונים ניהול עצמי בימים 14 של ניהול עצמי. השתמש אינטראקצית, דו-זנבית t-מבחן כדי לקבוע סטטיסטי ההבדלים בין קוקאין וקבוצות ניהול עצמי מלוחים עבור המספר הכולל של חליטות, ידית פעיל מכבשים, ידית לא פעיל מכבשים השהיה לתקשורת ידית הפעיל הראשון.
      הערה: ניהול עצמי הנתונים צריך להיות מנותח לפני הכריחו התנזרות אם אחד רצונות לחקור את ההשפעה של טיפול במהלך התנזרות כפויה על הסימן תגובתיות (כך שלא יכולות להיות מספר ממוצע שווה של חליטות, וכן פעיל, לא פעיל לקבוצות ידית לוחץ). אם עיצוב שני-מאת נבחר (קוקאין ± טיפול, טיפול ± מלוחים), אנובה דו כיוונית עם ניתוח לאחר הוק המתאים אמור לשמש כדי לנתח את הנתונים.
    3. עבור הסימן תגובתיות נתונים כדי לאסוף ולנתח עבור המספר הכולל של מצגות cue, ידית בעבר-פעיל מכבשים, ידית לא פעיל מכבשים השהיה הראשון לעיתונות ידית. גם לנתח נתונים אלה עם אינטראקצית, דו-זנבית t-מבחן כדי לקבוע את ההבדלים בין חיות עצמית, ניהול קוקאין ואלה תמיסת מלח ניהול עצמי.
      הערה: שוב, אם בעיצוב שני-מאת נבחר (קוקאין ± טיפול, טיפול ± מלוחים), אנובה דו כיוונית עם ניתוח לאחר הוק המתאים צריך לשמש כדי לנתח את הנתונים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

תוצאות של קוקאין ניהול עצמי, התנזרות ניסוי ואחריה מבחן תגובתיות cue מחקר שפורסם בעבר57 מוצגים באיור1. ציר הזמן המחקר מתואר באיור 1A.

חולדות בנפרד מעבר מן FR1 FR5 כפי שהם עומדים בקריטריונים. כפי אופרנטית ממשיך בקבוצה ניהול קוקאין, חולדות להגדיל בהדרגה את מספר חליטות עד שיגיעו מישור (איור 1B). ידית לא פעיל מכבשים להישאר נמוך באופן עקבי בשני קוקאין-ניהול וניהול תמיסת מלח קבוצות; הבדלים ידית לא פעיל מכבשים להציע שינויים מוטיבציה או בריאות. ניהול עצמי מלוחים משמש פקד כי תמיסת מלח לא חיזוק; לפיכך, ידית מכבשים וחליטות לא להסלים מיום 1 ליום 14 (לא בתמונה). אם ידית פעיל יקיש בהידרדרות קבוצת ניהול קוקאין בין היום ה-14 יום 1, הצנתר הנראה איבד patency (גם שמעידים השיטה המתוארת בשלב 2.2.2), החיה הזאת יש להסיר מן המחקר. חיות ליניאריים סטטיסטי (כמו מחושב באמצעות בדיקת Q של דיקסון) גם להסירם מן המחקר.

אמצעי פלט מרובים נאספים מן הבחינה תגובתיות cue קוקאין. לדוגמה, באיור 1C מתאר המספר של ידית לוחץ על המנוף בעבר-פעיל. חולדות אשר בעבר לקחה את הקוקאין צריך ללחוץ על הדוושה בעבר-פעיל הרבה יותר מאשר חולדות אשר לקחה את תמיסת מלח. אם טיפול יעיל attenuating קוקאין cue תגובתיות, שצריך להיות גם ירידה משמעותית במספר מכבשים ידית בעבר-פעיל בחולדות אשר קיבל קוקאין ואת הטיפול לעומת חולדות אשר קיבל קוקאין ו רכב (לא בתמונה).

מדידות אחרות כוללות השהיה הראשון ידית העיתונות (איור 1D), מספר מכבשים ידית לא פעיל של מספר מצגות cue. שינויים השהיה הראשון לעיתונות ידית ייבחנו; השהיה מוגברת לעיתונות ידית הראשון יכול להציע כי החיה הוא חולה או שיש מוטיבציה ירד בשביל קוקאין. מתאים פקדים עבור התנהגות גינקולוגיות, כגון הפעילויות Rotarod או בשטח פתוח, צריך להיות מועסק כדי להבדיל בין מחלה גופנית ושינויים במוטיבציה.

על אף אחד. אולי מניח כי המספר של המצגת הסימן אמור לבוא לידי ביטוי במספר מכבשים ידית פעילים, זה לא לעיתים קרובות המקרה. לעתים קרובות בעבר-פעיל ידית מכבשים הם הרבה יותר גדולה מאשר cue מצגות. חולדות לעתים קרובות להציג perseverative בעבר-פעיל ידית לחיצה במהלך פרק הזמן הקצוב, לכאורה בתגובה כישלון לקלוט את הגירוי קוקאין הצפוי.

Figure 1
איור 1. ציר הזמן ניסיוני, תוצאות תגובתיות נציג של ניהול עצמי ו- cue. איור זה שונה ממילר ואח., ריו דה ז'ניירו57. (א) ניסיוני ציר הזמן כמפורט בסעיפים פרוטוקול 3,4,5. (B) ממוצע יומי ידית פעיל מכבשים, ידית לא פעיל מכבשים, חליטות ± SEM לאימונים ניהול עצמי; ניהול עצמי הפעלות היו 180-מין בכל יום למשך 14 ימים רצופים. קוקאין נמסרה בתחילה על לוח זמנים FR1 של חיזוק עד הפגישה קריטריון, ולאחר מכן הוצג לוח זמנים FR5. ידית הממוצע (C) לוחץ על ± העיתונות ידית בעבר-פעיל SEM עבור הבדיקה תגובתיות 60-מין cue; אינטראקצית, דו-זנבית t מבחן-מראה הבדל משמעותי בין קוקאין תמיסת מלח חולדות ניהול עצמי (t(30) = 14.82, * * p < 0.0001). השהיה הממוצע (D) ל הראשון ± העיתונות ידית SEM עבור תגובתיות cue 60-מין מבחן; אינטראקצית, דו-זנבית t מבחן-מראה הבדל משמעותי בין קוקאין תמיסת מלח חולדות ניהול עצמי (t(29) = 0.2758, p = 0.7847). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

חשיפה רמזים לסמים-זוגי שינויים פיזיולוגיים בתגובה אלה רמזים16 משויכים נסיגה,11,16 , קוקאין cue תגובתיות הבדיקה מועסק מעל contingently מציג רמזים קוקאין-זוגי ב- היעדרות של סמים; לפיכך, שמחפש סמים בצורה של ידית בעבר-פעיל מכבשים משמש מדד של פגיעות relapse. פרוטוקול תגובתיות cue המתוארים בזאת הוא אמצעי פרה שבאמצעותו ניתן לבחון את שינוי relapse pharmacotherapies, גורמים גנטיים וסביבתיים התורמים לסיכון relapse יכול ייחקרו. זוהי משימה operant עבור שמחפש סמים שמתיישר עם מאפיינים רבים של האדם בסמים, נסיגה, פרסומים רבים יש מיטבי פרמטרים מנה ואת משלוח סמים מפתח, כמו גם אימצה הפקדים המתאימים להקמת הפנים תוקף, כוח הניבוי translational28,36,37,39,51. מודל זה יש לאחרונה פורסמו במחקר מאת מילר ואח. חוקרים את השימוש פראוקסיזום קולטן מופעל proliferator גמא (PPARγ אגוניסט כמו pharmacotherapeutic כדי להחליש קוקאין cue תגובתיות57. מחקר זה הראה כי פיוגליטזון (אגוניסט PPARγ) ירד היענות רמזים קוקאין-זוגי בעקבות הכריחו משתיית ניהול עצמי קוקאין. מאז פיוגליטזון הוא fda, מילר ואח. מחקר הנחיה ניסוי קליני פיילוט שני הזרוע, כפול סמיות, אקראי, מבוקר פלסבו לבחון את היעילות של PPARγ agonism של דיכוי קוקאין cue תגובתיות, אימפולסיביות, קבלת החלטות מסוכן. הכשרון translational ואת תוקף ניבוי של המודל מכרסמים נתמך על ידי שמיץ ואח. פרסום58 על מחקר פיילוט זה שבו נושאים תלויי-קוקאין שטופלו פיוגליטזון הציג טיפול x זמן האינטראקציה של השתוקקות עצמית מדווחת מופחת כפי שהוא נמדד בסולם קצר השתוקקות החומר ואת סולם אנלוגי חזותי מתחשק לך58. לפיכך, פיוגליטזון מראה הבטחה כטיפול למניעת התדרדרות עבור מעלה גרה, בקנה אחד עם מילר ואח. נתונים פרה.

מבחן תגובתיות cue זה עכברוש קוקאין במהלך גמילה recapitulates כרונית קוקאין האנושי ניהול עצמי עם קצר לסירוגין (למשל, שעה 21) ותקופות זמן (למשל, 30 יום) התנזרות, מתן היכולת ליצור מקבילית datasets בין בני האדם לבין מודלים מכרסמים. עם זאת, פרוטוקול זה שונה מהמודל הכחדה-השבה גדל יותר אשר מודד את הזמן בסמים או - המבקשים בעקבות תהליך הכחדה (ברוב המקרים) של התנזרות מחזור33,34,35 ,59. על פי המודל הכחדה-השבה מחזיקה תוקף ניבוי33, יש גם מגבלות ראויים לציון. ראשית, תהליך הכחדה ממשיך עם חשיפת מחדש תמיסת מלח וקוקאין עצמית ניהול קבוצות להקשר ניהול עצמי בהיעדרו של חיזוק סמים60 אשר לעתים נדירות recapitulated אצל בני אדם מאז רמזים הקשורות לסמים כוללים ארצות mood, מקומות, אנשים44– סימנים אשר ניתן להעתיקם בקלות ב-46,45,בקביעת קליני47. שנית, במהלך תהליך השבה, חולדות להפגין רמות נמוכות של מגיבה ויוצרת אפקט קומה אשר מדכאת את היכולת לזהות השפעות של התערבויות להפחתת התנהגות מכור לסמים33-בעיה נפתרה על-ידי הסרת הכחדה מאז הכחדה אימון מקטין להגיב. אולי יש הטוענים כי הפעלת מבחן תגובתיות 60-מין cue שתוארו לעיל יכולים לשמש מפגש הכחדה. עם זאת, העובדה כי הפרוטוקול כולל חיזוק לא תרופתיים, הפעלת מבחן לא חוזר על עצמו, חולדות לשמור על המוטיבציה לניהול עצמי עוקבות אחרי הסימן תגובתיות בדיקות מרמז כי עיצוב מבחן זה לא לגרום להכחדה 36.

בעיה נוספת היא ניהול עצמי קצר יחסית סשן המועסקים (180-מין) הוא מספיק כדי לחזק את ניהול עצמי עוקבות. עם זאת, הספרות מראה כי משטר טיפול זה בעקביות תוצאות דפוס יציב של עכברוש קוקאין ניהול עצמי37,39,51,57,61, מתן פחות השתנות בין בעלי החיים אשר מאפשר הנסיין למיין את הנבדקים לקבוצות טיפול פוסט-עצמית-המינהל, אם תרצה28,39,51,57. עם זאת, יצוין כי משך קצר והפעלה קצרה אורך הליך לא לגמרי לסכם ניהול עצמי אנושי, שבו בדרך כלל מוגזמת כמו דפוסים ב נושאים תלויי קוקאין-62. בכל זאת, אם ניהול עצמי מתמשך מותרת במודלים מכרסמים, שיעורי התמותה הן גבוהות ביותר63.

משתנים נוספים שיש לקחת בחשבון הם מנה קוקאין וקצב אינפוזיה מאז אלה משפיעים על רגישות עולה של התגובה גמול סובייקטיבית. מהירויות גבוהות של אינפוזיה להגדיל רגישות עולה להשפעות חיזוק של קוקאין, בעוד במהירויות איטיות להפחיתה64. מאז עקומת מינון-תלות עבור ניהול עצמי קוקאין הוא צורת U הפוך ומשפיע מנה מספר חליטות לכל שעה55; הפרוטוקול הנ ל משתמשת מנה אשר נופל קרוב לשיא של עקומת מנה-תגובה גישה לטווח קצר והן לטווח ארוך הליכים גישה61 כדי לזהות משמרות במספר של חליטות. לניסיוני המנופים הוא פקד אחר חשוב כדי להבטיח כי החולדות לא מראים העדפה ידית אחד מעל השני.

התוצאות נציג של איור 1 הצג נתונים זכר, חולדות ספראג Dawley. מבחינה היסטורית, מחקרים אלה שיש כבר מוגבלת חולדות זכרים בגלל ההשפעות של ייחום על רכישה של ניהול עצמי קוקאין65 ו הכחדה/השבה66. מאז סקס כפי הביולוגי משתנה עכשיו הנהוגה ללימודי במימון NIH, זה הפך להיות הכרחי כדי לפקח על הבמה estrous ולבדוק עבור סקס הבדלים-מעורבת לסקס מחקרים של, וככזה, יש לקחת בחשבון עוצמה סטטיסטית עבור קבוצות כל ניסיוני. ובנימה אחרת, השימוש זן עכברים outbred, כגון Dawley ספראג, הוא מועיל בכך שהוא מספק וריאציה גנטית יותר להשוות האוכלוסייה האנושית — למרות זנים מכרסמים outbred אפילו אולי לא באופן מלא מסכם את הדברים המחשבה מגוון השפעות גנטיות מושתתות ממכר כמו בהתנהגויות של בני67. לבסוף, הגיל של החשיפה הראשונית קוקאין הוא שיקול חשוב. בחולדות, החשיפה לקוקאין במהלך גיל ההתבגרות תוצאות העדפה ממוזגים המקום שדורש מספר רב יותר של הכחדה ניסויים לכבות68, רומז העכברוש המתבגר מדגים ההתמדה רבתי של שוחרת קוקאין התנהגות. לכן, חשיפה כמחנכת טרום לידתי ותחילת קוקאין ככל הנראה ישנה תגובתיות cue קוקאין.

מפני הכחדה אינה המטרה של תגובתיות cue בדיקות, מגבלה אחת היא כי המשימה לא יכול להידרש שוב ושוב או מעל המשכים ארוכים, או אחר בעל החיים לכבות את ההצמדה של reinforcer (ראשית) קוקאין עם (מתחם הסימן דיסקרטית ממוזג reinforcers). לפיכך, יש לנקוט בעת תכנון הניסוי כדי להבטיח כי הכחדה זו לא מתרחשת. אולם, יש יתרון של פעילות זו היא כי שינויים ביוכימיים מדויק הנגרמת כתוצאה מחשיפה רמזים קוקאין-זוגי יכול להיות הובהר באמצעות הליך זה. מגבלה נוספת על הפעילות הוא שזה עובד רק עבור reinforcers חיובית, אבל זוהי מגבלה המשותף דגמים רבים לסמים של התעללות. שלבים קריטיים בפרוטוקול כוללים תחזוקה של קטטר patency (שלב 2.2), רכישה של ניהול עצמי (3.2 שלב), ההפצה המתאימות של חולדות לקבוצות טיפול, אם רצונך בכך, שוות מבחינה סטטיסטית עבור חליטות ומספר ידית מכבשים (שלב 3.2.6) ותוכנות נאות תכנות ברחבי כדי להבטיח רמזים דיסקרטית הם הציגו לזווג עם הגירוי קוקאין במהלך הבדיקה תגובתיות הסימן (3.1 שלבים, 5.1) והדרכה של ניהול עצמי. כמו עם דגמים אחרים של פגיעות relapse, זה הכרחי כדי להשיג באורך סביר של התנזרות להימנע קומה והאפקטים התקרה להגיב הסימן תגובתיות מבחן33,34 (שלב 4). סביר להניח the most סיבוכים למפגש עם הליך זה הם 1) אובדן קטטר patency מניעת רכישת ניהול עצמי, הפצה 2) לא תקין של מכרסמים לקבוצות טיפול בעקבות ניהול עצמי אימון, לפני הסימן תגובתיות בדיקה גרימת שגיאה של סוג 1 או סוג 2 ו- 3) התנזרות לא מספיקות כדי לקבוע הבדלים להגיב בין קבוצות. אלה יכולים להיפתר על ידי יומי ובחינת ביצועים ניהול עצמי, קטטר קבוע ריקונים, הקצאה לקבוצות הוק לאחר ניתוח לאחר איזון עבור ביצועים ניהול עצמי, וניסויים פיילוט קביעת התנזרות המתאים משך זן מכרסמים, גיל, ניהול עצמי סשן, משך, סמים, המינון של התרופה, התרופה אינפוזיה משך סקס.

ההליך זה להארכה זנים מכרסמים רבים, כולל עכברים69וכל דגם שכרוך זיווג של reinforcer מתגמלת העיקרי ברמזים דיסקרטית (ממוזגים reinforcers). Reinforcers ראשי חלופי כוללים מעמדות סמים אחרים, האוכל שומן גבוהים אחרים תגמולים טעים69,70. לבסוף, translational הרלוונטיות של מודל זה הוכח על ידי לקיחת קדימה התערבות שאושרו על-ידי ה-FDA בדקו בחולדות נושאים אנושיים CUD אשר הביא והשתוקות לסם הקוקאין מופחת. לפיכך, קוקאין cue תגובתיות הבדיקה בעקבות קוקאין ניהול עצמי, התנזרות מביאות הבטחה כמודל translational מכרסמים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים יש שאין ניגודי אינטרסים לחשוף.

Acknowledgments

כל הבדיקות התנהגותית בוצעה ב אוניברסיטת טקסס רפואי סניף (UTMB) מכרסם Vivo ב הערכה (RIVA) הליבה, בבימויו של ד ר קלי Dineley, השוכן בתוך המרכז למחקר התמכרות, בבימויו של ד ר קתרין קאנינגהם. תמיכה עבור עבודה זו הגיעה פיטר פ מקמנוס צדקה אמון, המכון הלאומי למדעי בריאות הסביבה מרכז עבור טוקסיקולוגיה סביבתית-UTMB (T32ES007254), המכון לחקר מדעי Translational ב UTMB (UL1TR001439), מרכז מיטשל מחלות ניווניות, המרכז לחקר ההתמכרות-UTMB (DA007287, DA070087, וקרנות מחקר פיילוט).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Equipment
Catheter Tubing: 0.50mm ID x 0.94mm OD x 0.2mm width Fisher Scientific, Hampton, NH, USA 11-189-15A 1/experiment
Cue Light Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA ENV-229M 2/operant chamber
Guide Cannulae (22 gauge, pedestal size-8mm, cut length 11 mm, 5 mm above the pedestal) Plastics One, Roanoke, VA, USA 8IC313G5UPXC 1/rat
House Light Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA ENV-227M 1/operant chamber
Infusion Pump Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA PHM-100 1/operant chamber
Levers Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA ENV-110M 2/operant chamber
Liquid Swivels Instech, Plymouth Meeting, PA, USA 375/22 1/operant chamber
MED-PC Package with Infusion Pump Software Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA SOF-735 (infusions software SOF-700RA-10 version 1.04) 1
Metal Spring Leash Plastics One, Roanoke, VA, USA C313CS/SPC 1/operant chamber
Needle (23g, 1 in) Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA 305193 1/operant chamber
Nitex Mesh (6/6 woven mesh sheet, 12"x12", 500 microns thick, 38% Open Area) Amazon, Seattle, WA, USA CMN-0500-C, B000FMUNE6 ~1 sheet/100 rats
PCI Interface Package Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA DIG-700P2-R2, MED-SYST-16 1/16 operant chambers
Power Supply for Interface Modules Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA SG-6510D 1/16 operant chambers
Sound-attenuating Cubicle Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA ENV-018V 1/operant chamber
Syringes, 10 mL Luer-Lok™ tip Fisher Scientific, Hampton, NH, USA 14-827-52 1 case/experiment (1/operant chamber)
Tygon Tubing for flushes: 0.51mmID x 1.52mm OD 0.51mm width x 152.4m length Fisher Scientific, Hampton, NH, USA 14-170-15B 1/experiment
Chemicals
Acepromazine (10mg/mL) Henry Schein (Animal Health), Melville, NY, USA 003845 ~0.5mg/rat*
Acraweld Repair Resin Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA 1013959 1/experiment
Altalube (ophthalmic ointment) Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA 6050059 1/experiment
Cocaine NIDA North Bethesda, MD, USA N/A ~350mgs/rat for whole experiment*; requires DEA License
Heparin (10,000 USP units/10 mL) Sagent Pharmaceuticals, Schaumburg, IL, USA NDC 25021-400-10 1/experiment (~21 units/rat*)
Jet Liquid Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA 1256401 1/experiment
Ketamine (100mg/mL, 10mL) Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA 1049007 ~15mg/rat*; requieres DEA license
Methohexital Sodium (Brevital®, 500 mg/50 mL) Patterson Dental, Saint Paul, MN, USA 043-5461 1/experiment; requires DEA License
Saline (0.9%, USP) Baxter, Deerfield, IL, USA 2B1307 1 case/experiment
Streptokinase from β-hemolytic Streptococcus (Lancefield Group C) ≥3,000 units/mg Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA S3134-250KU 1 vial/experiment (~1.5mg/rat/experiment*)
Ticarcillin Disodium Salt Fisher Scientific, Hampton, NH, USA 50-213-695 ~4 vials/exeriment or purchase the 25g vial cat.# 50-489-093 (~150mg/rat/experiment*)
Xylazine (100mg/mL) Henry Schein (Animal Health), Melville, NY, USA 033198 ~3mg/rat*
*Assumes rat age is that described in the protocol, rats self-administer for 14 days, and flushes occur for 21 days.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Koob, G. F., Volkow, N. D. Neurobiology of addiction: a neurocircuitry analysis. Lancet Psychiatry. 3 (8), 760-773 (2016).
  2. Carter, B. L., Tiffany, S. T. Meta-analysis of cue-reactivity in addiction research. Addiction. 94 (3), 327-340 (1999).
  3. Drummond, D. C. Theories of drug craving, ancient and modern. Addiction. 96 (1), 33-46 (2001).
  4. Mahler, S. V., de Wit, H. Cue-reactors: individual differences in cue-induced craving after food or smoking abstinence. PLoS One. 5 (11), (2010).
  5. O'Brien, C. P., Childress, A. R., Ehrman, R., Robbins, S. J. Conditioning factors in drug abuse: can they explain compulsion? J Psychopharmacol. 12 (1), 15-22 (1998).
  6. Hendershot, C. S., Witkiewitz, K., George, W. H., Marlatt, G. A. Relapse prevention for addictive behaviors. Subst Abuse Treat Prev Policy. 6, 17 (2011).
  7. Prisciandaro, J. J., Myrick, H., Henderson, S., McRae-Clark, A. L., Brady, K. T. Prospective associations between brain activation to cocaine and no-go cues and cocaine relapse. Drug Alcohol Depend. 131 (1-2), 44-49 (2013).
  8. Foltin, R. W., Haney, M. Conditioned effects of environmental stimuli paired with smoked cocaine in humans. Psychopharmacology. 149 (1), 24-33 (2000).
  9. Wang, X., et al. Nucleus Accumbens Core Mammalian Target of Rapamycin Signaling Pathway Is Critical for Cue-Induced Reinstatement of Cocaine Seeking in Rats. J Neurosci. 30 (38), 12632-12641 (2010).
  10. Gipson, C. D., Kupchik, Y. M., Shen, H., Reissner, K. J., Thomas, C. A., Kalivas, P. W. Relapse Induced by Cues Predicting Cocaine Depends on Rapid, Transient Synaptic Potentiation. Neuron. 77 (5), 867-872 (2013).
  11. Wallace, B. C. Psychological and environmental determinants of relapse in crack cocaine smokers. J Subst Abuse Treat. 6 (2), 95-106 (1989).
  12. Weiss, F., et al. Compulsive Drug-Seeking Behavior and Relapse: Neuroadaptation, Stress, and Conditioning Factors. Annals of the New York Academy of Sciences. 937 (1), 1-26 (2001).
  13. Potenza, M. N., et al. Neural Correlates of Stress-Induced and Cue-Induced Drug Craving: Influences of Sex and Cocaine Dependence. Am J Psych. 169 (4), 406-414 (2012).
  14. Shaham, Y., Hope, B. T. The role of neuroadaptations in relapse to drug seeking. Nature Neuroscience. 8 (11), 1437-1439 (2005).
  15. Neisewander, J. L., et al. Fos protein expression and cocaine-seeking behavior in rats after exposure to a cocaine self-administration environment. J Neurosci. 20 (2), 798-805 (2000).
  16. Kosten, T. R., et al. Cue-induced brain activity changes and relapse in cocaine-dependent patients. Neuropsychopharmacology. 31 (3), 644-650 (2006).
  17. Skolnick, P., Volkow, N. D. Addiction therapeutics: obstacles and opportunities. Biol Psychiatry. 72 (11), 890-891 (2012).
  18. O'Connor, E. C., Chapman, K., Butler, P., Mead, A. N. The predictive validity of the rat self-administration model for abuse liability. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 35 (3), 912-938 (2011).
  19. Dworkin, S. I., Mirkis, S., Smith, J. E. Response-dependent versus response-independent presentation of cocaine: differences in the lethal effects of the drug. Psychopharmacology (Berl). 117 (3), 262-266 (1995).
  20. Dworkin, S. I., Co, C., Smith, J. E. Rat brain neurotransmitter turnover rates altered during withdrawal from chronic cocaine administration. Brain Res. 682 (1-2), 116-126 (1995).
  21. Twining, R. C., Bolan, M., Grigson, P. S. Yoked delivery of cocaine is aversive and protects against the motivation for drug in rats. Behav Neurosci. 123 (4), 913-925 (2009).
  22. Gardner, E. L. What we have learned about addiction from animal models of drug self-administration. Am J Addict. 9 (4), 285-313 (2000).
  23. Cunningham, K. A., Anastasio, N. C. Serotonin at the nexus of impulsivity and cue reactivity in cocaine addiction. Neuropharmacology. 76 Pt B. 76 Pt B, 460-478 (2014).
  24. Carpenter, K. M., Schreiber, E., Church, S., McDowell, D. Drug Stroop performance: relationships with primary substance of use and treatment outcome in a drug-dependent outpatient sample. Addict Behav. 31 (1), 174-181 (2006).
  25. Copersino, M. L., et al. Cocaine craving and attentional bias in cocaine-dependent schizophrenic patients. Psychiatry Res. 128 (3), 209-218 (2004).
  26. Field, M., Munafò, M. R., Franken, I. H. A meta-analytic investigation of the relationship between attentional bias and subjective craving in substance abuse. Psychol Bull. 135 (4), 589-607 (2009).
  27. Robbins, S. J., Ehrman, R. N., Childress, A. R., O'Brien, C. P. Relationships among physiological and self-report responses produced by cocaine-related cues. Addict Behav. 22 (2), 157-167 (1997).
  28. Cunningham, K. A., et al. Synergism between a serotonin 5-HT2A receptor (5-HT2AR) antagonist and 5-HT2CR agonist suggests new pharmacotherapeutics for cocaine addiction. ACS Chem Neurosci. 4 (1), 110-121 (2013).
  29. Fletcher, P. J., Rizos, Z., Sinyard, J., Tampakeras, M., Higgins, G. A. The 5-HT2C receptor agonist Ro60-0175 reduces cocaine self-administration and reinstatement induced by the stressor yohimbine, and contextual cues. Neuropsychopharmacology. 33 (6), 1402-1412 (2008).
  30. See, R. E. Neural substrates of cocaine-cue associations that trigger relapse. Eur J Pharmacol. 526 (1-3), 140-146 (2005).
  31. Shaham, Y., Shalev, U., Lu, L., De Wit, H., Stewart, J. The reinstatement model of drug relapse: history, methodology and major findings. Psychopharmacology (Berl). 168 (1-2), 3-20 (2003).
  32. Meil, W. M., See, R. E. Conditioned cued recovery of responding following prolonged withdrawal from self-administered cocaine in rats: an animal model of relapse. Behav Pharmacol. 7 (8), 754-763 (1996).
  33. Fuchs, R. A., Tran-Nguyen, L. T., Specio, S. E., Groff, R. S., Neisewander, J. L. Predictive validity of the extinction/reinstatement model of drug craving. Psychopharmacology (Berl). 135 (2), 151-160 (1998).
  34. Grimm, J. W., Hope, B. T., Wise, R. A., Shaham, Y. Neuroadaptation. Incubation of cocaine craving after withdrawal. Nature. 412 (6843), 141-142 (2001).
  35. Panlilio, L. V., Goldberg, S. R. Self-administration of drugs in animals and humans as a model and an investigative tool. Addiction. 102 (12), 1863-1870 (2007).
  36. Anastasio, N. C., et al. Variation within the serotonin (5-HT) 5-HT2C receptor system aligns with vulnerability to cocaine cue reactivity. Transl Psychiatry. 4, e369 (2014).
  37. Anastasio, N. C., et al. Functional status of the serotonin 5-HT2C receptor (5-HT2CR) drives interlocked phenotypes that precipitate relapse-like behaviors in cocaine dependence. Neuropsychopharmacology. 39 (2), 370-382 (2014).
  38. Liu, H. S., et al. Dorsolateral caudate nucleus differentiates cocaine from natural reward-associated contextual cues. Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (10), 4093-4098 (2013).
  39. Swinford-Jackson, S. E., Anastasio, N. C., Fox, R. G., Stutz, S. J., Cunningham, K. A. Incubation of cocaine cue reactivity associates with neuroadaptations in the cortical serotonin (5-HT) 5-HT2C receptor (5-HT2CR) system. Neuroscience. 324, 50-61 (2016).
  40. Di Ciano, P., Everitt, B. J. Reinstatement and spontaneous recovery of cocaine-seeking following extinction and different durations of withdrawal. Behav Pharmacol. 13 (5-6), 397-405 (2002).
  41. Schmidt, E. F., et al. Extinction training regulates tyrosine hydroxylase during withdrawal from cocaine self-administration. J Neurosci. 21 (7), RC137 (2001).
  42. Self, D. W., Choi, K. H., Simmons, D., Walker, J. R., Smagula, C. S. Extinction training regulates neuroadaptive responses to withdrawal from chronic cocaine self-administration. Learn Mem. 11 (5), 648-657 (2004).
  43. Sutton, M. A., et al. Extinction-induced upregulation in AMPA receptors reduces cocaine-seeking behaviour. Nature. 421 (6918), 70-75 (2003).
  44. Gawin, F. H., Ellinwood, E. H. Cocaine dependence. Annu Rev Med. 40, 149-161 (1989).
  45. Bouton, M. E. Context, ambiguity, and unlearning: sources of relapse after behavioral extinction. Biological Psychiatry. 52 (10), 976-986 (2002).
  46. Torregrossa, M. M., Taylor, J. R. Learning to forget: manipulating extinction and reconsolidation processes to treat addiction. Psychopharmacology. 226 (4), 659-672 (2013).
  47. Conklin, C. A., Tiffany, S. T. Applying extinction research and theory to cue-exposure addiction treatments. Addiction. 97 (2), 155-167 (2002).
  48. Carr, K. D., Kim, G. -Y., Cabeza de Vaca, S. Chronic food restriction in rats augments the central rewarding effect of cocaine and the δ 1 opioid agonist, DPDPE, but not the δ 2 agonist, deltorphin-II. Psychopharmacology. 152 (2), 200-207 (2000).
  49. Stamp, J. A., Mashoodh, R., van Kampen, J. M., Robertson, H. A. Food restriction enhances peak corticosterone levels, cocaine-induced locomotor activity, and ΔFosB expression in the nucleus accumbens of the rat. Brain Research. 1204, 94-101 (2008).
  50. Shalev, U., Marinelli, M., Baumann, M. H., Piazza, P. -V., Shaham, Y. The role of corticosterone in food deprivation-induced reinstatement of cocaine seeking in the rat. Psychopharmacology. 168 (1-2), 170-176 (2003).
  51. Cunningham, K. A., et al. Selective serotonin 5-HT(2C) receptor activation suppresses the reinforcing efficacy of cocaine and sucrose but differentially affects the incentive-salience value of cocaine- vs. sucrose-associated cues. Neuropharmacology. 61 (3), 513-523 (2011).
  52. Fowler, J. S., et al. Mapping cocaine binding sites in human and baboon brain in vivo. Synapse. 4 (4), 371-377 (1989).
  53. Kufahl, P. R., et al. Neural responses to acute cocaine administration in the human brain detected by fMRI. Neuroimage. 28 (4), 904-914 (2005).
  54. Goldberg, S. R., Hoffmeister, F., Schlichting, U. U., Wuttke, W. A comparison of pentobarbital and cocaine self-administration in rhesus monkeys: effects of dose and fixed-ratio parameter. J Pharmacol Exp Ther. 179 (2), 277-283 (1971).
  55. Pickens, R., Thompson, T. Cocaine-reinforced behavior in rats: effects of reinforcement magnitude and fixed-ratio size. J Pharmacol Exp Ther. 161 (1), 122-129 (1968).
  56. Boren, J. J. Resistance to extinction as a function of the fixed ratio. J Exp Psychol. 61 (4), 304-308 (1961).
  57. Miller, W. R., et al. PPARγ agonism attenuates cocaine cue reactivity. Addict Biol. , (2016).
  58. Schmitz, J. M., et al. PPAR-gamma agonist pioglitazone modifies craving intensity and brain white matter integrity in patients with primary cocaine use disorder: a double-blind randomized controlled pilot trial. Addiction. , (2017).
  59. Kalivas, P. W., Peters, J., Knackstedt, L. Animal Models and Brain Circuits in Drug Addiction. Molecular Interventions. 6 (6), 339-344 (2006).
  60. Reichel, C. M., Bevins, R. A. Forced abstinence model of relapse to study pharmacological treatments of substance use disorder. Curr Drug Abuse Rev. 2 (2), 184-194 (2009).
  61. Ahmed, S. H., Koob, G. F. Transition from moderate to excessive drug intake: change in hedonic set point. Science. 282 (5387), 298-300 (1998).
  62. Gawin, F. H., Ellinwood, E. H. Cocaine and other stimulants. Actions, abuse, and treatment. N Engl J Med. 318 (18), 1173-1182 (1988).
  63. Bozarth, M. A., Wise, R. A. Toxicity associated with long-term intravenous heroin and cocaine self-administration in the rat. JAMA. 254 (1), 81-83 (1985).
  64. Liu, Y., Roberts, D. C. S., Morgan, D. Sensitization of the reinforcing effects of self-administered cocaine in rats: effects of dose and intravenous injection speed. European Journal of Neuroscience. 22 (1), 195-200 (2005).
  65. Jackson, L. R., Robinson, T. E., Becker, J. B. Sex differences and hormonal influences on acquisition of cocaine self-administration in rats. Neuropsychopharmacology. 31 (1), 129-138 (2006).
  66. Feltenstein, M. W., See, R. E. Plasma progesterone levels and cocaine-seeking in freely cycling female rats across the estrous cycle. Drug Alcohol Depend. 89 (2-3), 183-189 (2007).
  67. Kreek, M. J., Nielsen, D. A., Butelman, E. R., LaForge, K. S. Genetic influences on impulsivity, risk taking, stress responsivity and vulnerability to drug abuse and addiction. Nature Neuroscience. 8 (11), 1450-1457 (2005).
  68. Brenhouse, H. C., Andersen, S. L. Delayed extinction and stronger reinstatement of cocaine conditioned place preference in adolescent rats, compared to adults. Behav Neurosci. 122 (2), 460-465 (2008).
  69. Kmiotek, E. K., Baimel, C., Gill, K. J. Methods for intravenous self administration in a mouse model. J Vis Exp. (70), e3739 (2012).
  70. Grimm, J. W., et al. Brief exposure to novel or enriched environments reduces sucrose cue-reactivity and consumption in rats after 1 or 30 days of forced abstinence from self-administration. PLoS One. 8 (1), e54164 (2013).
  71. Grimm, J. W., Barnes, J., North, K., Collins, S., Weber, R. A general method for evaluating incubation of sucrose craving in rats. J Vis Exp. (57), e3335 (2011).

Tags

מדעי המוח גיליון 136 קוקאין שימוש בסמים ההפרעה ניהול עצמי תגובתיות Cue עכברושים התנזרות Cue נסיגה Operant מיזוג קיבינמט מכור לסמים Translational
פרוטוקול למדידת Cue תגובתיות במודל של עכברים של הפרעה לשימוש בקוקאין
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Dimet, A. L., Cisneros, I. E., Fox,… More

Dimet, A. L., Cisneros, I. E., Fox, R. G., Stutz, S. J., Anastasio, N. C., Cunningham, K. A., Dineley, K. T. A Protocol for Measuring Cue Reactivity in a Rat Model of Cocaine Use Disorder. J. Vis. Exp. (136), e55864, doi:10.3791/55864 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter