Name: Beoordeling van Ultrasone Spreken Tijdens Drug Zelf-toediening bij ratten (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-07-22T17:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 25 s
Description: Leer een methode om ultrasone vocalisaties bij ratten te beoordelen tijdens cocaïne-zelftoediening. Deze techniek maakt real-time meting van emotionele reacties mogelijk en versterkt verslavingsonderzoek.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk werd gefinancierd door de NIH Grants RO1DA014640 en 3R01DA014640-05S1, de Universiteit van Texas VP Research Office (CLD), NIDA Drug Supply Program, en de Universiteit van Texas Waggoner Centrum voor Alcohol-en Addiction Research Bruce-Jones Graduate Fellowship (EYM) . Wij danken Leah McAleer, Mohamed Abdalla, Neha Thakore, Byron Barksdale, Tiffany Nguyen, Tian Tian, ​​Hunter Owen, Proy Phongsawad, Helen Reed, Rachel Chavana, Linda Ju en Rosie Maddox voor hun hulp bij USV data-analyses.

*= Belangrijke punten <ol><li> Goed behandeld mannelijke Sprague-Dawley ratten worden getraind om de hendel drukken met voedsel te belonen (45 mg sucrose pellets; Bio-Serv, Frenchtown, NJ). </li><li> * Intraveneuze katheters zijn vervaardigd uit roestvrij staal canule (plastic One, VA) en Silastic buizen. Ratten ondergaan een vette catheterisatie chirurgische ingreep om drugs zelf toedienen mogelijk te maken. Na de operatie wordt katheter doorgankelijkheid onderhouden door dagelijks spoelen met 0,1 ml van een 0,9% zoutoplossing, heparine en Timentin oplossing. </li><li> Cocaïne (NIDA Drug Inventarisatie en Supply and Control Program, RTI International, Research Triangle Park, NC) gebruikt in dit experiment werd opgelost in een isotone zoutoplossing (0,9%) in de juiste dosis concentratie op basis van dierlijk gewichten (0,75 mg / kg / injectie ) zodat elke injectie is 0,1 ml. Controle dieren kregen zoutoplossing in hetzelfde volume / injectie. </li><li> * Het apparaat wordt gebruikt voor drug zelftoediening bestaat uit een enkel-hendel operante kamer (28 x 22 x 21 cm) voorzien van huis en stimulans verlichting en drie sets van photobeams. De operante kamer is gehuisvest in een grotere sound-verzachtende kamer (Med Associated, St. Albans, VT) te beperken buiten lawaai en licht. Tijdens de toediening sessies werden de dieren intraveneus via slang aan een spuit gemonteerd op een gemotoriseerde pomp (Razel Scientific Instruments, model A, St. Albans, VT) met ofwel een cocaïne-oplossing (0,75 mg / kg / injectie) of een steriele zoutoplossing . Na elke hendel drukt, een stimulus licht boven de hendel brandt en cocaïne of zoutoplossing wordt toegediend gedurende een 6-sec infusietijd. Locomotorische activiteit wordt beoordeeld als het aantal Fotocellen onderbrekingen. De drug zelftoediening programma wordt gecontroleerd, en gedragsmatige reacties (bijvoorbeeld, hendel reacties en locomotorische activiteit) worden opgenomen met een Med Pentium computer met Med pc-software (Med Associates). </li><li> * Om detecteren en vastleggen USVs, ultrasone microfoons, data-acquisitie hardware, opname software (Avisoft Bioacoustics, Berlijn, Duitsland) en PC-computer systemen nodig zijn. Voor het huidige experiment, ultrasone microfoons (frequentiebereik = 10-100-kHz) zijn stevig gemonteerd in het midden van de operante kamers. Microfoons zijn aangesloten op data-acquisitie hardware (Avisoft-Ultrasoundgate) zich buiten de operante kamer en opnames worden verzameld op een PC-computer-systeem (Dell Optiplex GX270, Windows XP Professional, Intel (R) Pentium (R) 4 CPU, 2,60 GHz, 1 GB RAM) met behulp van RECORDER multi-channel-opname software (Avisoft Bioacoustics). </li><li> * Elke drug self-administration/USV opname sessie gaat als volgt: <ol class="lalpha"><li> De dieren zijn voorzichtig uit hun kooi en hun inwonende intraveneuze katheter wordt gespoeld met 0,05 ml van een heparine zoutoplossing om mogelijke katheter storingen op te sporen. </li><li> * Ratten zijn aangesloten op een draaibaar gemonteerd op de operante kamer die beide geneesmiddelen of voertuig administratie kan tijdens het zelf toedienen sessies. Dieren zijn voorzichtig geplaatst in de operante kamer en de deuren zijn rustig gesloten. De drug zelftoediening programma (Med PC) en de USV-opname-software (RECORDER) zijn op twee verschillende computer systemen. Daarom, om te kunnen gedragingen link in de operante kamer met USV detectie, beide programma's moeten gelijktijdig worden gestart (bijvoorbeeld kan het nodig zijn twee mensen afhankelijk van de locatie van de computers). </li><li> * De individuele USVs worden vastgelegd en tijdstempel continu tijdens de sessie. Het MedPC programma controleren en vastleggen van gebeurtenissen binnen de operante kamer geschreven kan worden aan een specificatie. Het MedPC programma sluit automatisch aan het einde van de sessie. De USV opname moet handmatig worden gestopt op de USV opname-dedicated computersysteem. </li><li> Aan het einde van de sessie, worden de dieren voorzichtig genomen uit de operante kamer, losgekoppeld van de zwenk-en gespoeld met 0,05 ml gehepariniseerde zoutoplossing om de katheter uit drug residu. </li></ol></li><li> * Voor logistieke doeleinden, gebruikten we een aparte computer voor USV analyses (Dell Optiplex 745, Windows XP Professional, Intel (R) Core (TM), 2 CPU, 2,40 GHz, 2 GB RAM), maar het analyseren van software kan ook worden geïnstalleerd op dezelfde computer systeem als de opname-software. USV analyses moeten zorgvuldig worden uitgevoerd om de nauwkeurigheid te waarborgen: <ol class="lalpha"><li> * SASLab Pro het analyseren van software (Avisoft Bioacoustics, Berlijn, Duitsland) maakt de opgenomen USVs worden zichtbaar en hoorbaar voor het menselijk onderzoekers weergegeven in een spectogram. </li><li> * Met behulp van de beschikbare configuratie-instellingen, kan de resulterende spectogram worden aangepast voor individuele voorkeuren. Daarnaast kunnen achtergrondgeluiden in lage frequenties (bijv., gegenereerd door de ventilator van de operante kamers) worden uitgesneden, zodat de software automatisch te detecteren geluiden boven die frequentie in het spectogram. Deze functies helpen bij het data-analysesals door het maken van de geluidsbestanden korter en sneller te beoordelen. </li><li> Achtergrondgeluiden in dezelfde frequenties als USVs worden soms aangetroffen in het spectrogram. Omdat de geluidsbestanden worden opgeslagen als. Wav-bestanden, de onderzoeker moet luisteren naar het geluid bestanden tijdens het assessment om te bevestigen en USVs onderscheiden van achtergrondgeluid. </li><li> * De analyseren van software kan maken Excel-bestanden met parameters zoals call frequenties, bandbreedte, duur, en het precieze tijdstip van de uitgezonden USV. Dit laatste maakt de correlatie van USVs om de exacte tijd voor of na de drug is eigen beheer. Hierdoor kan USVs worden gebruikt als real-time metingen van emotionele reactie van de rat op specifieke gevallen tijdens de experimentele procedure. </li></ol></li></ol> Representatieve resultaten: <img src="/files/ftp_upload/2041/2041fig1.jpg" alt="Figuur 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 1"> Figuur 1:. Spectogram weergave van een 22-kHz USV Lange gesprekken in de 22-kHz worden opgewekt in combinatie met aversieve stimuli en men denkt dat een negatieve emotionele toestand weer te geven. <img src="/files/ftp_upload/2041/2041fig2.jpg" alt="Figuur 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 2"> Figuur 2: Spectogram weergave van 50-kHz USVs Short "flat" en "frequentie gemoduleerd" 50-kHz USVs worden opgewekt in afwachting en tijdens de cocaine zelf-administratie.. Ze worden geassocieerd met positieve invloed hebben. <img src="/files/ftp_upload/2041/2041fig3.jpg" alt="Figuur 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 3"> Figuur 3:. Cocaïne geïnduceerde 50-kHz USVs grafiek toont USVs (10-sec bins) veroorzaakte voor en na eigen beheer cocaïne injecties (0,75 mg / kg / inj) in een representatieve rat op dag vijf van cocaïne zelftoediening sessies. Onmiddellijk na plaatsing binnen de operante kamer en voorafgaand aan cocaïne beschikbaarheid, cocaïne-anticiperende USVs werden uitgelokt en tijdens de zelf-toediening werden cocaïne geïnduceerde USVs uitgezonden.

<ol><li>Brudzynski, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Communication+of+adult+rats+by+ultrasonic+vocalization%3A+biological%2C+sociobiological%2C+and+neuroscience+approaches%5BTitle%5D)+AND+%22ILAR+J%22%5BJournal%5D)">Communication of adult rats by ultrasonic vocalization: biological, sociobiological, and neuroscience approaches.</a> ILAR J. 50 (1), 43-43 (2009).</li>
<li>Knutson, B., Burgdorf, J., Panksepp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasonic+vocalizations+as+indices+of+affective+states+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol+Bull%22%5BJournal%5D)">Ultrasonic vocalizations as indices of affective states in rats.</a> Psychol Bull. 128 (6), 961-961 (2002).</li>
<li>Wohr, M., Schwarting, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maternal+care%2C+isolation-induced+infant+ultrasonic+calling%2C+and+their+relations+to+adult+anxiety-related+behavior+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Maternal care, isolation-induced infant ultrasonic calling, and their relations to adult anxiety-related behavior in the rat.</a> Behav Neurosci. 122 (2), 310-310 (2008).</li>
<li>Knutson, B., Burgdorf, J., Panksepp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anticipation+of+play+elicits+high-frequency+ultrasonic+vocalizations+in+young+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Psychol%22%5BJournal%5D)">Anticipation of play elicits high-frequency ultrasonic vocalizations in young rats.</a> J Comp Psychol. 112 (1), 65-65 (1998).</li>
<li>Burgdorf, J., Panksepp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neurobiology+of+positive+emotions%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Biobehav+Rev%22%5BJournal%5D)">The neurobiology of positive emotions.</a> Neurosci Biobehav Rev. 30 (2), 173-173 (2006).</li>
<li>Mu, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repeated+cocaine+exposure+induces+sensitization+of+ultrasonic+vocalization+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Lett%22%5BJournal%5D)">Repeated cocaine exposure induces sensitization of ultrasonic vocalization in rats.</a> Neurosci Lett. 453 (1), 31-31 (2009).</li>
<li>Ahrens, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repeated+intravenous+amphetamine+exposure%3A+rapid+and+persistent+sensitization+of+50-kHz+ultrasonic+trill+calls+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Repeated intravenous amphetamine exposure: rapid and persistent sensitization of 50-kHz ultrasonic trill calls in rats.</a> Behav Brain Res. 197, 205-205 (2009).</li>
<li>Burgdorf, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurobiology+of+50-kHz+ultrasonic+vocalizations+in+rats%3A+electrode+mapping%2C+lesion%2C+and+pharmacology+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Neurobiology of 50-kHz ultrasonic vocalizations in rats: electrode mapping, lesion, and pharmacology studies.</a> Behav Brain Res. 182 (2), 274-274 (2007).</li>
<li>Knutson, B., Burgdorf, J., Panksepp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-frequency+ultrasonic+vocalizations+index+conditioned+pharmacological+reward+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Behav%22%5BJournal%5D)">High-frequency ultrasonic vocalizations index conditioned pharmacological reward in rats.</a> Physiol Behav. 66 (4), 639-639 (1999).</li>
<li>Anagnostaras, S. G., Schallert, T., Robinson, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Memory+processes+governing+amphetamine-induced+psychomotor+sensitization%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Memory processes governing amphetamine-induced psychomotor sensitization.</a> Neuropsychopharmacology. 26 (6), 703-703 (2002).</li>
<li>Ferrario, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+and+behavioral+plasticity+associated+with+the+transition+from+controlled+to+escalated+cocaine+use%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Neural and behavioral plasticity associated with the transition from controlled to escalated cocaine use.</a> Biol Psychiatry. 58 (9), 751-751 (2005).</li>
<li>Flagel, S. B., Robinson, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantifying+the+psychomotor+activating+effects+of+cocaine+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Quantifying the psychomotor activating effects of cocaine in the rat.</a> Behav Pharmacol. 18 (4), 297-297 (2007).</li>
<li>Pierce, R. C., Kalivas, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Locomotor+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Locomotor behavior.</a> Curr Protoc Neurosci. Chapter 8 (Unit 8), 1-1 (2007).</li>
</ol>

Ratten stem geven in ultrasone frequenties die een sociaal en informatief functie te dienen en te uiten subjectieve emotionele toestanden 1,2. 22-kHz USVs worden geactiveerd door gebeurtenissen die angst en ongemak veroorzaken, zoals footshock cues, de aanwezigheid van roofdieren, aversieve drugs en ​​sociale verslaan 2,3. Daarom worden deze meestal lang USVs (&gt; 0,3 s) dacht aan een toestand van negatieve invloed van het dier te vertegenwoordigen. Omgekeerd zijn korter 50-kHz USVs (&gt; 0,3 s) die vrijkomen tijdens en in afwachting van positieve ontmoetingen, zoals het voeden, paren en sociale spel, en hebben dus in verband gebracht met een positieve emotionele toestand van het dier 2,4. Deze oproepen zijn ook in verband gebracht met de versterking van gebeurtenissen in verband met de activering van het dopaminerge systeem 5. Bijvoorbeeld, verhoogd van 50 kHz USVs zijn uitgelokt door de systemische injecties van cocaïne 6 of d-amfetamine 7 en omgevingen die eerder gekoppeld aan drugs 8-10. Er is voorgesteld dat de toename van de locomotorische activiteit in knaagdieren hebben betrekking op betere motivatie en het gedrag van begeerteaard 11-14. Echter, deze relatie is indirect als de beste. Door het bestuderen van het ontstaan ​​en voortbestaan ​​van USVs van bepaalde frequenties, is het mogelijk om inzicht te krijgen op emotionele effecten van de verschillende aspecten van de drugs ervaring. In deze experimentele opstelling, we verzameld USV opnames onmiddellijk vóór en tijdens de drug zelftoediening sessies. Dit liet ons toe om de ontwikkeling van drug verwachting te onderzoeken tijdens de niet-medicamenteuze interval net voor de aanvang van de sessie en om de directe effecten van cocaïne op USVs te beoordelen. De drug zelftoediening methode maakt het mogelijk ratten direct controle over hun eigen inname van het geneesmiddel levels dieren en nauwkeurige verwachtingen van de timing en de frequentie van toediening van het geneesmiddel te ontwikkelen. Als gevolg hiervan USVs ontdekt tijdens deze sessies reflecteren nauwkeurige verwachtingen van de drug delivery. Daarnaast kunnen USVs worden beoordeeld tijdens de intervallen vóór de beschikbaarheid van drugs (bijvoorbeeld anticiperend USVs), in ratten die experimentator toegediende geneesmiddelen, medicijnen en tijdens uitsterven proeven. Daarom kunnen veranderingen in de invloed die samenhangen met anticipatie, niet-contingente toediening van het geneesmiddel en drug onthouding ook worden bepaald. Analyses van USV verandert in de loop van de korte-en lange-termijn blootstelling aan het geneesmiddel kan zorgen voor een meer gedetailleerde interpretatie van de blootstelling aan het geneesmiddel effecten op de affectieve functioneren. Naast de drugs zelfbestuur experimenten, kan USV opnamen in operante kamers ook gebruikt worden voor een verscheidenheid van andere gedrags-manipulaties geassocieerd met beloning of afkeer, zoals alcohol drinken, eten versterking, en angst conditionering en uitsterven procedures. Belangrijke methodologische details Omdat de MedPC software kan worden gebruikt om nauwkeurig te manipuleren experimentele condities, zoals als hefboom beschikbaarheid en de lichtomstandigheden, het gebruik ervan in combinatie met het opnemen van USV en analyses maakt emotionele effecten van drugs-geassocieerde cue presentaties (dat wil zeggen, licht presentaties of andere zintuiglijke prikkels) en de directe effecten van inname van het geneesmiddel worden bepaald. Om ervoor te zorgen overlappende tijdlijnen van zelf-administratieve procedures en de USV-opnamen, is het cruciaal dat zowel de software programma&#39;s (zoals MedPC en RECORDER) gelijktijdig worden geactiveerd aan het begin van elke sessie. Vanwege de enorme hoeveelheid digitale ruimte die nodig is om USV gegevens (bijvoorbeeld, een 10-minuten geluidsbestand heeft ca. 250 MB) op te slaan, moet voorzichtigheid geboden wanneer er meerdere dieren op een enkele computer systeem op hetzelfde moment. Om te voorkomen dat het opnemen van fouten, het RAM-geheugen van de opname computer systeem moet substantieel zijn (1-2 GB). Andere manieren om de opname te verlagen fouten onder meer het verlagen van de USV resolutie tijdens het opnemen en / of vermindering van het aantal dieren lopen in een keer. Daarnaast is het belangrijk dat de onderzoeker is waakzaam om alle aspecten van het verzamelen van gegevens gedurende de experimentele procedure. Bijvoorbeeld, de opeenstapeling van een grote hoeveelheid van de opgenomen gegevens op de harde schijf kan de USV opnameprogramma veroorzaken om te pauzeren. In dit geval zou de opname-programma moeten onmiddellijk worden opgestart om het verlies van de USV gegevens en de-synchronisatie van USVs met andere gedrags-maatregelen te vermijden. Omgevingsfactoren van invloed kunnen zijn USV bellen. Bijvoorbeeld, kan de aanraking door een onbekende oorzaak de mens van het dier om negatieve 22-kHz gesprekken, die zouden kunnen worden verward als een afkeer van de experimentele omstandigheden uit te stoten. Daarom is een intensieve behandeling voorafgaand aan de experimentele manipulaties is een belangrijk aspect van gedragsexperimenten. Bovendien, omdat nieuwe omgevingen kunnen ook niet-specifieke USV oproepen te wekken, moeten de dieren worden gewoon aan de testomgeving indien mogelijk.

<table><tbody><tr><td>Testpakket voor operante conditionering van gedrag (zelftoediening van drugs) voor ratten</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>MED-08-CT-B1</td><td></td></tr><tr><td>Infraroodbron en detector (fotobalken)</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>ENV-253SD ENV-253</td><td></td></tr><tr><td>Med PC-software</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>SOF-735</td><td></td></tr><tr><td>Spuitpompsysteem met enkele snelheid</td><td>Razel Scientific Instruments</td><td>Model R-E</td><td></td></tr><tr><td>45 mg sucrosepellets</td><td>Bio-Serv</td><td>F042</td><td></td></tr><tr><td>Cathetercannule</td><td>Plastics One</td><td>C313G-5UP</td><td></td></tr><tr><td>Avisoft-UltraSoundGate 416H</td><td>Avisoft BioAcoustics</td><td>Part #34163</td><td></td></tr><tr><td>Ultrasone microfoons</td><td>Avisoft BioAcoustics</td><td>Part #401</td><td></td></tr><tr><td>Avisoft-RECORDER-software</td><td>Avisoft BioAcoustics</td><td>Part #10302</td><td></td></tr><tr><td>Avisoft-SASLab-software</td><td>Avisoft BioAcoustics</td><td>Part #10101</td><td></td></tr><tr><td>PC-computer voor USV-opname</td><td>Dell</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PC-computer voor USV-data-analyse</td><td>Dell</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cocaïne</td><td>RTI International</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

beoordeling van ultrasone spreken tijdens drug zelf-toediening bij ratten

Assessment of Ultrasonic Vocalizations During Drug Self-administration in Rats

Geneesmiddel zelf de administratieve procedures worden vaak gebruikt om gedrags-en neurochemische veranderingen die gepaard gaan met menselijke drugsgebruik, verslaving en terugval te bestuderen. Verschillende soorten van gedrags-activiteiten worden doorgaans gebruikt als de maatregelen van het geneesmiddel motivatie bij dieren. Echter, een cruciaal onderdeel van drugsmisbruik terugval in abstinent cocaïnegebruikers is &quot;drugs verlangen&quot;, dat is moeilijk te modelleren bij dieren, omdat het vaak voorkomt in de afwezigheid van openlijke gedrag. Toch is het mogelijk dat een klasse van ultrasone vocalisaties (USVs) bij ratten kan een nuttige marker voor de affectieve reacties op toediening van het geneesmiddel, drug anticipatie en zelfs drugs verlangen. Ratten stem geven in ultrasone frequenties die dienen als een informatief functie en uitdrukkelijke subjectieve emotionele toestanden. Verschillende studies hebben aangetoond dat verschillende call frequentiegebieden worden geassocieerd met negatieve en positieve emotionele toestanden. Zo worden hoge frequentie gesprekken (&quot;50-kHz&quot;) geassocieerd met positieve invloed, terwijl de lage frequentie gesprekken (&quot;22-kHz&quot;) vertegenwoordigen een negatieve emotionele toestand. Dit artikel beschrijft een procedure om rat USVs geassocieerd met de dagelijkse cocaïne zelftoediening te beoordelen. Voor deze procedure, gebruikten we standaard single-hendel operante kamers gehuisvest in sound-verzachtende boxen voor cocaïne zelftoediening sessies en gebruikt ultrasone microfoons, multi-channel recording hardware en gespecialiseerde software programma&#39;s te detecteren en te analyseren USVs. USVs metingen gebaseerd op emotionaliteit van ratten voor, tijdens en na de beschikbaarheid van drugs en kan worden gecorreleerd met algemeen beoordeeld drug zelf toedienen gedragsmatige gegevens zoals hendel reacties, inter-response intervallen en locomotorische activiteit. Omdat USVs kan worden beoordeeld tijdens de intervallen vóór de beschikbaarheid van drugs (bijvoorbeeld anticiperend USVs) en tijdens drug uitsterven studies, kan invloed hebben op veranderingen in verband met drugs anticiperen en drug onthouding ook worden bepaald. Daarnaast kan het bepalen van USV verandert in de loop van de korte-en lange-termijn blootstelling aan het geneesmiddel een meer gedetailleerde interpretatie van de blootstelling aan het geneesmiddel effecten op de affectieve functioneren.

Drug zelftoediening en ultrasone vocalisaties (USV) worden gebruikt als gedragsmatige evaluaties in dierproeven, maar zelden in combinatie. Het doel van dit artikel is het beschrijven van de voordelen van het opnemen van USVs tijdens de drug zelf de administratieve procedures om affectieve reacties beoordelen drugservaring.

Beoordeling van Ultrasone Spreken Tijdens Drug Zelf-toediening bij ratten

Procedure voor zelftoediening van drugs worden veelvuldig gebruikt om gedragsmatige en neurochemische veranderingen te bestuderen die geassocieerd zijn met drugsmisbruik, verslaving en ...

Deze video demonstreert een procedure voor het beoordelen van de effecten van cocaïne op ultrasone vocalisaties of USB's. Tijdens zelftoediening van het middel bij ratten worden getrainde ratten in een zelftoedieningskamer geplaatst, waar ze op een hendel drukken om een cocaïnebeloning te ontvangen, waarbij de USB's in real-time worden geregistreerd. Het gecreëerde geluidsbestand wordt omgezet in een spectrogram, waardoor de geregistreerde USB's zichtbaar en hoorbaar zijn voor menselijke experimentatoren.De USB's van de rat worden vervolgens onderscheiden van de achtergrondruis en individuele parameters van bevestigde USB's worden geëxporteerd naar een Excel-bestand. Op deze manier kunnen USB's worden gebruikt als real-time maatstaven voor de emotionele respons van de rat tijdens zelftoediening van het medicijn. Hallo, ik ben Esta Meyer van het laboratorium van Dr. Christine Hel in de afdeling farmacologie of toxicologie van het College of Pharmacy aan de University of Texas in Austin.Vandaag laten we u de procedure zien voor het beoordelen van ultrasone vocalisaties bij ratten tijdens zelfstroomtoediening van drugs. We gebruiken deze procedure in het laboratorium om de effecten van cocaïne op de vocalisaties van ratten te bestuderen. Laten we beginnen.De eerste voorbereidende stap bij het uitvoeren van experimenten naar gecombineerde zelftoediening van geneesmiddelen en ultrasone vocalisatie (USV) is het trainen van ratten om op een hendel te drukken voor een voedselbeloning. Na de training ondergaan de ratten een chirurgische procedure voor jugulaire catheterisatie om zelftoediening van geneesmiddelen mogelijk te maken. De apparatuur die wordt gebruikt voor de zelftoediening van geneesmiddelen bestaat uit een operante kamer met één enkele hendel, uitgerust met huis- en stimuluslampen en drie sets fotobeams.De operante kamer is geplaatst in een grotere geluiddempende kamer om extern geluid en licht te beperken; ter detectie en registratie zijn USPS ultrasone microfoons stevig gemonteerd in het centrum van de operante kamers. De microfoons zijn verbonden met hardware voor gegevensacquisitie buiten de operante kamer, en opnames worden verzameld op een pc-computersysteem met behulp van recorder, multi-channel opnamesoftware. De gedragsrespons van het dier wordt geregistreerd met een Med Pentium-computer uitgerust met med PC-software; de med PC-programma's en de AVA soft recorder moeten zijn geladen en gereed voordat de dieren in de operante kamers worden geplaatst.Laad in het menu van de Med PC de experimentele procedure voor de ratten in hun toegewezen operante kamers om het programma te starten. Gelijktijdig met de opname van de USV moet het startcommando klaarstaan om te worden gegeven. De microfoons moeten nu worden gekoppeld aan de ratten in hun toegewezen operante kamers op de computer voor microfoonopnames; label onder de configuratie-instellingen van de AVA soft recorder-software het kanaal volgens de dieren, stel de koppelingen van de opname-intervallen in en definieer de toets op het toetsenbord om de opname voor het individuele kanaal te starten of te stoppen.Nu alles is ingesteld, bekijken we hoe een registratiesessie wordt uitgevoerd. Om een registratiesessie te starten, haal je het dier voorzichtig uit de thuiskooi en spoel je de ingebrachte intraveneuze katheter met 0,05 milliliters van een gehepariniseerde zoutoplossing om eventuele defecten aan de katheter op te sporen. Sluit het dier vervolgens aan op een swivel die op de operante kamer is gemonteerd, waardoor tijdens de zelfadministratiesessies zowel medicijnen als het vehikel kunnen worden toegedient.Plaats het dier nu voorzichtig in de opera-kamer en sluit de deuren rustig. Begin met opnemen zodra de deuren gesloten zijn. Omdat het programma voor zelftoediening van het geneesmiddel en de USB-opnamesoftware op twee afzonderlijke computersystemen staan, moeten deze gelijktijdig worden gestart.Wanneer de computersystemen met elkaar zijn verbonden, kan dit door één experimentator worden uitgevoerd. De individuele USPS worden gedurende de hele sessie continu geregistreerd en voorzien van een tijdstempel. Het Med PC-programma dat de gebeurtenissen binnen de operante kamer aanstuurt en registreert, kan voor de eerste 10 minuten van elke sessie volgens elke gewenste specificatie worden geschreven.Ratten bevinden zich in een verduisterde kamer zonder toegang tot de hendel. Na precies 10 minuten wordt de kamerverlichting ingeschakeld en wordt de hendel in de kamer geschoven, wat aangeeft dat er cocaïne of een placebo beschikbaar is. Na elke reactie op de hendel trekt deze zich terug terwijl het medicijn of de placebo wordt toegediend en het stimuluslicht boven de hendel gaat branden gedurende de duur van de infusie van het medicijn.Na 20 seconden schuift de hendel terug in de kamer, wat aangeeft dat het medicijn beschikbaar is. De sessie wordt op deze manier voortgezet voor de gewenste sessieduur. Voor dit experiment was de zelftoediening van het medicijn geprogrammeerd om 60 minuten beschikbaar te zijn.Aan het einde van de sessie gaan de lichten in de kamer uit. De hendel wordt ingetrokken en het geneesmiddel is niet langer beschikbaar aan het einde van de sessie voor zelftoediening van het drugmiddel. Het USB-registratieprogramma moet handmatig worden beëindigd op het computersysteem dat speciaal is ingericht voor de USB-registratie.Nadat de sessies voor zelftoediening van het geneesmiddel en de USB-registratie zijn beëindigd, wordt het dier voorzichtig uit de operante kamer gehaald, van de swivel losgekoppeld en wordt de toedieningskatheter gespoeld met 0,05 milliliters hepariniseerde zoutoplossing om eventuele drugresidu's uit de katheter te verwijderen. De volgende stap is het starten van de data-analyse. De USB-analyse moet zorgvuldig worden uitgevoerd om nauwkeurigheid te waarborgen.De SaaS lab pro analysesoftware zet het .wav-bestand om in een spectrogram, waardoor de opgenomen US VS. zichtbaar en hoorbaar wordt voor de menselijke experimentatoren. Het resulterende spectrogram kan naar eigen voorkeur worden aangepast met behulp van de beschikbare configuratie-instellingen. Opgenomen geluiden worden weergegeven in het bereik van 0 tot 100 kilohertz, inclusief de US vs. van ratten.En achtergrondruis gegenereerd door de ventilator in de geluidsisolerende kamer. Om deze achtergrondruis weg te filteren, stelt u de high-pass van het spectrogram in op 10 kilohertz of hoger, aangezien het grootste deel hiervan in het bereik van nul tot 10 kilohertz ligt; activeer nu de automatische metingen en alle geluiden boven. De afkapfrequentie zal automatisch worden gedetecteerd door de AVA Soft-software.Gebruik de tool om gaten tussen gedetecteerde elementen in het geluidsbestand te verwijderen. Alle delen van het originele .wav-bestand zonder geluid kunnen worden gewist. Het ingekorte .wav-bestand kan nu worden opgeslagen, waarna een korter, nieuw aangemaakt spectrogram kan worden gebruikt voor een snellere analyse.Aangezien zowel achtergrondruis als ratten-USB's door de software worden gedetecteerd, is het noodzakelijk om de gedetecteerde geluiden tijdens de beoordeling te beluisteren. Om ratten-USPS te verifiëren en te onderscheiden van achtergrondruis, moet de geïdentificeerde achtergrondruis handmatig uit het spectrogram worden verwijderd. Het venster voor automatische parametermetingen biedt een selectie van metingen.Bijvoorbeeld tijdsduur, bandbreedte, frequentie en amplitude. Voor de individuele USV's, die na de analyse naar een Excel-bestand kunnen worden overgebracht om alleen de bevestigde rat-USB's te exporteren, moet de lijst met gedetecteerde geluiden die door het venster voor automatische parametermetingen is aangemaakt, worden bijgewerkt. Na de beoordeling kan de aangemaakte lijst worden geëxporteerd naar een Excel-bestand via de exportfunctie door 'copy parameter measurement headings' en 'copy parameter measurement values for entire file' te selecteren.Het gemaakte Excel-bestand bevat informatie over de eigenschappen van de USB's en, het belangrijkste voor dit experiment, de exacte tijdstippen van de uitgezonden USB's. Hierdoor kunnen USB's worden gecorreleerd aan het exacte tijdstip vóór en na de zelftoediening van het geneesmiddel. Op deze manier kunnen USB's worden gebruikt als real-time metingen van de emotionele respons van de rat op specifieke momenten tijdens de experimentele procedure.Hier wordt een spectrogram getoond van een 22 kilohertz USV. Lange 22 kilohertz-roepen worden uitgelokt in verband met aversieve stimuli en worden geacht een negatieve emotionele toestand te weerspiegelen. Dit spectrogram toont 50 kilohertz USB's van korte, vlakke en frequentiegemoduleerde USB's die worden uitgelokt in anticipatie op en tijdens cocaine-zelftoediening.Deze zijn geassocieerd met een positief effect. Hier worden real-time 50 kilohertz USB's getoond. De grafiek beeldt de USB's uit die zijn opgewekt vóór en na zelfgeadministreerde cocaïne-injecties in een representatieve rat.Op dag vijf van de cocaine-zelfadministratiesessies werden, voorafgaand aan de beschikbaarheid van cocaine, anticipatoire USB's opgewekt. Tijdens de zelfadministratie werden cocaine-geïnduceerde USB's vertoond. We hebben u zojuist laten zien hoe u red US'en kunt registreren en beoordelen.Opgewekt tijdens sessies van zelfadministratie van cocaïne. Bij het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om eraan te denken de programma's correct in te stellen, zodat ze gelijktijdig kunnen worden gestart en zonder fouten kunnen draaien. Dat is alles.Bedankt voor het kijken en veel succes met uw experimenten.

assessment-ultrasonic-vocalizations-during-drug-self-administration

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

Operante drug zelftoediening en geconditioneerd plaats voorkeur (CPP) procedures worden expansief gebruikt in onderzoek om verschillende onderdelen van drugs wapening, consumptie, en verslaving bij mensen model. In dit rapport, combineerden we de traditionele CPP en zelftoediening methoden als een nieuwe benadering voor het bestuderen van drugs wapening en verslaving bij ratten.

Nieuwe inrichting en werkwijze voor Drug Reinforcement

Stemstoornissen zijn slopende in veroudering en de ziekte van Parkinson. De ultrasone geluiden van ratten, ook beïnvloed door deze omstandigheden kan worden gebruikt om deze stemstoornissen, hun neurale substraten, en de aard van functioneel herstel met gedrags-interventie studie.

Gerichte Training van Ultrasone Spreken in Aged en Parkinson ratten

Een methode om het tijdsverloop van ethanol concentratie in de hersenen van ratten te bepalen tijdens operant ethanol zelftoediening beschreven. Gaschromatografie met vlamionisatiedetectie wordt gebruikt om ethanol te kwantificeren in het dialysaat monsters, omdat het de gevoeligheid vereist voor kleine volumes die worden gegenereerd.

Microdialyse van alcohol tijdens de operante ethanol zelftoediening en ethanol bepaling door gaschromatografie

De huidige studie evalueert een nieuwe procedure voor de beoordeling van de versterkende effecten van smakelijke oplossingen in laboratoriumratten: intraorale zelf toedienen. Daartoe operant reageert (dat wil zeggen hefboom drukken) voor intra-orale infusies van zoete oplossingen bij verschillende concentraties werd gemeten op een continue en progressieve ratio's van de wapening.

A Novel Procedure voor het evalueren van de versterkende eigenschappen van tastants in laboratoriumratten: Operante Intraoral Zelftoediening

Ultrasone vocalisaties (USV's) bij muizen verschillen afhankelijk van leeftijd, geslacht, conditie en genetische achtergrond. Door twee ultrasone zenders tegelijkertijd op verschillende locaties uit te zenden, kan deze tweeduidige test muiserkenning en voorkeursreacties op verschillende kenmerken van USV's evalueren.

Het bepalen van Ultrasonic Vocalisatie Voorkeuren in Muizen met behulp van een twee-keuze afspelen Test

Dit artikel beschrijft de toediening van intracraniale elektrische stimulatie die tijdelijk en ruimtelijk gescheiden is van de omgeving waar drugs worden gebruikt, voor de behandeling van IV-methamfetamineverslaving.

Een algemene methode voor het evalueren van Deep Brain Stimulation Effecten op Intraveneuze Methamfetamine Self-Administration

Dit protocol beschrijft een nieuwe en efficiënte methode om snel te starten operante reageren voor ethanol in ratten die, in tegenstelling tot standaard methoden, geen water ontbering of saccharine / sucrose vervagen te initiëren reageren vereist.

Een methode voor het evalueren van de versterkende eigenschappen van ethanol in ratten zonder Water beroving, sacharine Fading of Extended Access Training

Ultrasone vocalisaties van muizen worden gebruikt als proxy's om de genetische basis van vocale communicatiedeficiënties te modelleren in muismodellen voor neuropsychiatrische stoornissen. Het huidige protocol beschrijft drie experimentele contexten die betrouwbaar ultrasone vocalisaties oproepen bij pups (gedurende de ontwikkeling) en volwassen muizen (interacties tussen dieren van hetzelfde geslacht, interacties tussen mannetjes en vrouwtjes in oestrus).

Opname Mouse Ultrasone geluiden om sociale communicatie Evalueer

Cue reactiviteit is geconceptualiseerd als gevoeligheid voor signalen die verband houden met drugsgebruik ervaringen die bijdragen aan verlangen en terugvallen in abstinent mens. Cue reactiviteit is gemodelleerd in ratten door meten attentional oriëntatie richting van drug-geassocieerde signalen, waardoor de werking van de aanpak van de appetitive in een cue reactiviteit test volgend op zelfbestuur en gedwongen onthouding.

Een Protocol voor het meten van Cue reactiviteit in een Rat Model van cocaïne gebruik wanorde

Ultrasone vocalisaties (USV's) van laboratoriumratten en muizen zijn nuttig voor het bestuderen van vocale en neurale functies. Dit protocol beschrijft een voedselbeloningsparadigma dat betrouwbaar lustieve USV's oproept zonder paringsgerelateerde verwarringen. Het beschrijft dierconditionering, stimuluspresentatie, opname en akoestische analyse, en biedt een reproduceerbare methode om affectieve-motiverende en craniale sensorimotorische functies te bestuderen.

Anticiperende voedselbeloning Oproepen van Appetitieve Ultrasone Vocalisaties bij laboratoriumratten en -muizen

Leer een methode om ultrasone vocalisaties bij ratten te beoordelen tijdens cocaïne-zelftoediening. Deze techniek maakt real-time meting van emotionele reacties mogelijk en versterkt verslavingsonderzoek.

Beoordeling van Ultrasone Spreken Tijdens Drug Zelf-toediening bij ratten

Meer video's verkennen