쥐 모델에서 약물 중독 치료로서의 심부 뇌 자극

조작적 챔버 내부의 약물 중독 쥐 모델로 시작합니다.

쥐는 레버를 눌러 약물을 자가 투여하기 위해 정맥 카테터를 이식했습니다.

레버를 누르는 것은 세션 시작 시 더 자주 발생하며 이는 강박적인 약물 추구 행동을 나타냅니다.

이 약물은 중변연계 경로를 자극하여 보상 및 중독과 관련된 영역인 측좌핵에서 도파민 방출을 증가시킵니다.

도파민 수치가 높아지면 뉴런이 자극되어 즐거운 효과와 약물 추구 행동이 강화됩니다.

쥐는 심부 뇌 자극(DBS)을 위해 측좌핵에 양측으로 배치된 전극을 이식합니다.

쥐를 자극 장치로 옮기고 전극을 시스템에 연결합니다.

측좌핵의 과잉 활동 뉴런을 비활성화하기 위해 고주파 펄스를 전달하여 약물의 강화 효과를 감소시킵니다.

쥐를 조작실로 되돌려 약물 추구 행동의 변화를 관찰합니다.

DBS는 약물 주입 빈도를 효과적으로 줄여 중독 관련 행동을 억제할 수 있는 잠재력을 입증합니다.

행동 아티팩트를 최소화하기 위해 가능한 한 빠르고 침착하게 쥐를 조작실에 로드하십시오. 실험을 시작하기 전에 라인의 개통성을 보장하기 위해 0.1밀리리터의 0.9% 식염수로 쥐의 카테터를 세척합니다. 그런 다음 설치류 등의 가이드 캐뉼라에 스테인리스 스틸 스프링 가죽 끈을 부착합니다.

캐뉼라의 다른 쪽 끝을 조작성 챔버 위의 누출 방지 유체 스위블에 연결합니다. 쥐가 자가 관리 작업을 빠르게 배우기 위해 연속 4-5일 동안 하루에 6시간 동안 세션을 실행하고 항상 같은 시간에 진행합니다. 각 활성 레버 누름에 대해 메스암페타민을 한 번 주입한 후 레버가 아무 것도 공급하지 않는 30초 타임아웃을 제공합니다.

첫 주가 끝날 무렵, 설치류는 스스로 메스암페타민을 투여하는 데 능숙해질 것입니다. 훈련 두 번째 주 동안 월요일부터 금요일까지 매일 2시간 세션으로 쥐를 실행하여 IV 메스암페타민 자가 투여를 유지하고 개선합니다. 30초의 시간 초과와 함께 고정된 비율 1로 세션을 계속 수행합니다.

안정적이고

강렬한 반응은 각 3회 연속 세션에 걸쳐 메스암페타민 주입의 총 횟수가 10% 미만으로 변할 때 도달합니다. 안정적인 강렬한 반응의 또 다른 지표는 처음 30분 동안의 누적 주입 횟수가 두 번째 30분 동안의 누적 주입 횟수보다 클 때 발생합니다. 쥐가 이러한 약물 부하 패턴을 개발하면 단순히 우연한 사용이 아닌 중독성 행동을 나타냅니다.

각 세션이 끝나면 주사기를 준비하여 카테터를 세척하고 설치류의 등에서 목줄을 분리합니다. 혈전을 예방하기 위해 800 IU 스트렙토키나아제를 함유한 0.9% 식염수 0.1밀리리터로 쥐의 카테터를 세척하십시오. 플러시 후 막힘을 방지하기 위해 각 가이드 캐뉼라에 칼집을 삽입합니다.

그런 다음 쥐를 집 우리로 돌려보냅니다. 카테터의 개통성 테스트와 이 실험의 일반적인 문제를 해결하는 방법에 대한 텍스트 프로토콜을 참조하십시오. 이 실험을 위해 10-12개의 플렉시 유리 상자를 준비합니다.

각 상자에는 쥐가 서로를 볼 수 없도록 세 개의 벽 바깥쪽을 뻣뻣한 불투명 종이로 덮습니다. 그러나 자극 세션 중에 동물을 볼 수 있도록 전면 벽을 비워두십시오. 다음으로, 쥐가 탈출하는 것을 방지하기 위해 상자 상단을 단단한 패널로 부분적으로 덮으되 여전히 공기 흐름을 허용합니다.

상단 패널에서 설치류 헤드 캡과 자극 시스템 사이의 전기 연결을 위한 정류자를 지지합니다. DBS 실험을 위해 여러 동물에게 동시에 정전류를 전달할 수 있는 자극 시스템을 사용하십시오. 프로그래밍 가능한 인터페이스가 포함되어야 합니다.

맞춤형 길이 케이블을 사용하여 자극기의 채널 포트를 각 정류자의 우수한 전자 받침대에 연결합니다. 그런 다음 스테인리스 스틸 스프링에 둘러싸인 16인치 케이블을 사용하여 정류자의 하부 전자 받침대를 설치류의 머리 캡에 이식된 전극 받침대에 연결합니다. 케이블은 헤드 캡에 상당한 장력을 가하지 않고 쥐가 인클로저의 모든 영역으로 자유롭게 이동할 수 있도록 해야 합니다.

쥐가 네 발로 있을 때 머리가 갈 수 있는 곳에 도달하는 케이블은 일반적으로 충분히 깁니다. 시스템을 프로그래밍하려면 시각적 프로그래밍 언어를 사용하여 각 장치가 실험 끝점을 충족하기 위해 수행할 기능과 실시간으로 보기 위해 저장 및/또는 투영할 데이터를 지정합니다. 실험을 시작하기 전에 시각적 제어판에 원하는 주파수, 펄스 폭 및 진폭을 지정합니다.

쥐의 고주파 자극에 대한 일반적인 매개변수는 임상 인간 심부 뇌 자극에 사용되는 매개변수와 유사합니다. 130 내지 180 헤르츠의 주파수, 60 내지 90 밀리초의 펄스 폭, 100 내지 250 마이크로암페어의 전류 진폭. 뇌 자극 실험의 경우 쥐를 상자에 적재할 때 정류자의 스테인리스 스틸 스프링 케이블을 헤드 캡의 각 전극 받침대에 부착합니다.

먼저 1000헤르츠에서 5마이크로암페어의 전류를 사용하여 2초 동안 각 전극의 임피던스를 테스트합니다. 전극의 임피던스가 125킬로옴 이하이면 실험을 진행합니다. 그러나 그렇지 않은 경우 전극의 저항으로 인해 전류가 잠재적으로 치료 수준 이하로 잘릴 수 있으므로 실험에서 동물을 제거하는 것을 고려하십시오.

쥐를 습관화하기 위해 한두 번의 모의 세션으로 시작하십시오. 이 세션 중에는 적극적인 치료를 적용하지 마십시오. 각 모의 세션 직후, IV 메스암페타민 자가 투여의 매일 2시간 세션을 위해 쥐를 조작 상자로 이송합니다.

실험을 위해 쥐를 활성 자극 코호트와 모의 세션을 받는 가짜 자극 코호트의 두 그룹으로 균형을 맞춥니다. 5일 동안 하루 3시간씩 매일 뇌심부 자극 세션을 수행하십시오. 각 자극 세션의 일부 동안 동물을 주의 깊게 관찰하여 자극이 행동에 명확한 변화를 일으키는지 확인하십시오.

모든 심부 뇌 자극 세션 직후에 쥐의 일일 IV 메스암페타민 자가 투여 세션을 시작합니다.