Snelle schommelingen in extracellulair dopamine (DA) bemiddelen zowel beloningsverwerking als gemotiveerd gedrag bij zoogdieren. Dit manuscript beschrijft het gecombineerde gebruik van snelle scancyclische voltammetrie (FSCV) en intra-orale toediening van smaakstoffen om te bepalen hoe smaakstoffen de snelle dopamine-afgifte bij wakkere, vrij bewegende ratten veranderen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Onderzoek van Rapid Dopamine Dynamics met Fast scan cyclische voltammetrie Tijdens intra-orale Tastant Administration in Awake Rats
In dit artikel
Erratum-melding
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Samenvatting
Samenvatting
Snelle, phasic dopamine (DA) release in de hersenen van zoogdieren speelt een cruciale rol in beloningsverwerking, leerversterking en motivationele controle. Fast scan cyclic voltammetry (FSCV) is een elektrochemische techniek met hoge ruimtelijke en temporele (sub-seconde) resolutie die is gebruikt om phasic DA release in verschillende soorten preparaties te onderzoeken. In vitro experimenten in enkele cellen en hersensneden en in vivo experimenten in verdoofde knaagdieren zijn gebruikt om mechanismen te identificeren die dopamine release en opname mediëren onder normale omstandigheden en in ziektemodellen. In de afgelopen 20 jaar hebben in vivo FSCV experimenten in wakkere, vrij bewegende knaagdieren ook inzicht geboden in dopaminerge mechanismen in beloningsverwerking en beloningsleren. Een groot voordeel van de wakkere, vrij bewegende voorbereiding is de mogelijkheid om snelle DA schommelingen te onderzoeken die tijdgebonden zijn aan specifieke gedragsgebeurtenissen of aan belonings- of cuepresentatie. Echter, een beperking van gecombineerde gedrags- en voltammetrie-experimenten is de moeilijkheid om DA effecten die specifiek zijn voor primaire belonende of aversieve stimuli te scheiden van mede-optredende DA schommelingen die beloningsgericht of ander motorisch gedrag mediëren. Hier beschrijven we een gecombineerde methode met in vivo FSCV en intra-orale infusie in een wakkere rat om DA reacties op orale smaken direct te onderzoeken. In deze experimenten worden orale smaken direct in de mondholte van de rat geïnfuseerd – waardoor beloningsgericht gedrag en vrijwillig drinkgedrag worden omzeild – waardoor een directe onderzoek van DA reacties op smaak stimuli mogelijk is.
Inleiding
Fasieke DA-afgifte speelt een belangrijke rol bij het mediëren van beloningsgericht gedrag [1-3]. Het is echter vaak ingewikkeld om te isoleren en te bestuderen hoe een primaire beloning de fasische DA-afgifte verandert, vanwege mede optredende gedrags- of cognitieve processen die ook in staat zijn om de fasische DA-afgifte te veranderen - zoals besluitvormingsprocessen of beloningsgericht motorisch gedrag om de beloning te verkrijgen. In het huidige werk isoleren we fasische DA-responsen op smaken door gebruik te maken van in vivo fast-scan cyclische voltammetrie (FSCV) gecombineerd met de afgifte van smaken via intraorale canules. Deze techniek o....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Alle experimenten werden uitgevoerd volgens de National Institutes of Health (NIH) Gids voor de Zorg en gebruik van proefdieren en werden goedgekeurd door de Yale University Institutional Animal Care en gebruik Comite (IACUC).
1) Pre-operatieve Voorbereidingen
- Orale oplossing voorbereiding
- Maak oplossingen van 10% sucrose en 0,005% L-menthol in gedeïoniseerd water (pH 7,4). Bewaar deze oplossingen in gesloten containers, bij KT, en remake elke 2 weken, om degradatie te voorkomen.
- Elektrode ijkoplossingen
- Maak Tris buffer (pH 7,4) op elk moment voorafgaand aan de kalibratie. De oplossing bes....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
FSCV gecombineerd met intra-orale katheter implantatie werd gebruikt om te onderzoeken hoe sucrose, een appetitive tastant, moduleert fasische DA release in de NAc kern. Vóór tastant infusie elektrische stimulatie (150 uA, 60 Hz, 24 pulsen, aangeduid met het rode balk) van het VTA produceert sterke toename driefase DA afgifte in de NAc (figuur 1) Figuur 1 toont een kleurenplot met potentiaal op. de y-as de tijd op de x-as en stroom (weergegeven als valse kleur) op de z-as. Onder de kleur plot is DA conc.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Intraorale tastant levering gecombineerd met FSCV maakt analyse van de "real-time" DA reacties op orale smaakstoffen. Er zijn drie belangrijke stappen in het protocol die zijn vereist voor succesvolle DA metingen. Ten eerste goede implantatie van de orale katheter kritisch voor afgifte van smaakstoffen. Ervoor zorgen dat de katheter achter de eerste kies is geplaatst en ingeklemd in plaats voorkomt dat de catheter verliest doorgankelijkheid en voorkomt onbedoelde verwijdering door het dier. Spoelen van de kath.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
Het onderzoek dat in deze publicatie wordt gerapporteerd, werd ondersteund door een NSF Graduate Research Fellowship (RJW) en door het National Institute on Drug Abuse van de National Institutes of Health en FDA Center for Tobacco Products (CTP) onder Award Nummer P50DA036151 (EJN en NAA). De inhoud is uitsluitend de verantwoordelijkheid van de auteurs en vertegenwoordigt niet noodzakelijkerwijs het officiële standpunt van de National Institutes of Health.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Stimulerende elektrode | PlasticsOne | MS303/2-A/SPC | vraag bij bestelling een snede van 22 mm onder het voetstuk |
| Cannula voor elektrode | BioAnalytical Systems | MD-2251 | |
| Glas capillair | A-M systems | 624503 | |
| Koolstofvezel | Thornel | T650 | |
| Elektrodepuller | Narishige International | PE-22 | |
| Neurolog stimulus isolator |  Digitimer Ltd. | DS4 | |
| Shrinkkous | 3M | FP-301 | |
| Geïsoleerde draden voor elektroden | Squires electronics | Aangepast | L 3.000 x 1.000s x 1.000s UL1423 30/1 BLU |
| Micromanipulator | Univ. of Illinois at Chicago, Engineering Machine Shop | ||
| Epoxy | ITW Devcon | 14250 | "5-minuten-epoxy" |
| Copolymeer van perfluor-3,6-dioxo-4-methyl-7octeen-sulfonzuur en tetrafluoretheen | Ion Power | LQ-1105 | dat wil zeggen, Nafion |
| Zilververf | GC Electronics | 22-023 | |
| Voeding | BK Precision | 9110 | |
| Slang voor intra-orale katheters | Intramedic | 427426 | PE 100, B.I. = 0,86 mm; B.U. = 1,52 mm |
| Slang voor intra-orale infusie | Fischer Scientific | 02-587-1A | B.I. 1/32"; B.U. 3/32" |
| Spijkerspuitpomp voor stroomcel | Pump Systems Inc. | NE 1000 | |
| Chirurgisch cement | Dentsply Caulk | 675571 en 675572 | |
| Luchtactuator | VICI | A60 | 6-posities digitale klepinterface |
| Digitale klepinterface | VICI | DVI | 230 VAC |
| Quad headstage | Univ. of N. Carolina, Electronics Facility | ||
| UEI-voeding | Univ. of N. Carolina, Electronics Facility | ||
| UEI-breakoutbox | Univ. of N. Carolina, Electronics Facility | ||
| Voeding voor smaakpompspuit | Med Associates | SG-504 | |
| Smaakpompspuit | Med Associates | PHM-107 | |
| Wolframe micro-elektrode | MicroProbes | WE30030.5A3 | |
| Zilverdraadreferentie met AgCl | InVivo Metric | E255A | |
| Sucrose | Sigma | 80497 | |
| Magnesiumchloride | Sigma | M8266 | |
| Natriumchloride | Sigma | S7653 | |
| Perchloraat | Sigma | 244252 | |
| Zoutzuur (4 M) | Sigma | 54435 | |
| Natriumhydroxide | Sigma | 306576 | |
| Waterstofperoxide | Sigma | H1009 | |
| Dopaminehydrochloride | Sigma | H8502 | |
| TarHeel HDCV-software | University of North Carolina-Chapel Hill | Software aanvragen: klik hier voor de link naar de aanvraagpagina voor software |
Referenties
- Roitman, M. F., et al. Dopamine operates as a subsecond modulator of food seeking. J Neurosci. 24 (6), 1265-1271 (2004).
- Aragona, B. J., et al. Regional specificity in the real-....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
Erratum
Formal Correction: Erratum: Examination of Rapid Dopamine Dynamics with Fast Scan Cyclic Voltammetry During Intra-oral Tastant Administration in Awake Rats
Posted by JoVE Editors on 1/01/1970. Citeable Link.
null
