Operante Sensation Seeking in de muis

Het algemene doel van deze procedure is om gemotiveerd gedrag bij muizen te bestuderen door hen te trainen een operante respons uit te voeren voor een sensorische bekrachtiger. Dit wordt bereikt door een programma te schrijven dat variabele sensorische stimuli afgeeft. Wanneer het dier een operante taak uitvoert, is het zeer belangrijk dat de dieren tijdens de hantering kalm blijven, waardoor de experimentator de muizen vóór de tests moet laten wennen.

Zodra de muizen gewend zijn, is de volgende stap het uitvoeren van dagelijkse operante testsessies volgens een schema met een vaste ratio van één. Ten slotte kan het bekrachtigingsschema worden overgezet naar een ander schema, zoals progressieve ratio, random ratio of variabele interval ratio testing. Het schema voor operante sensatiezoekende gedragingen kan worden gebruikt om veranderingen in de operante respons aan te tonen als gevolg van een genetische of farmacologische manipulatie.

Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden, zoals intraveneuze zelftoediening van geneesmiddelen bij de muis, is dat er geen training in chirurgie of voedselbeperking vereist is. Naast het bieden van inzicht in gemotiveerd gedrag, kan operante sensatiezoektocht ook worden toegepast op systemen zoals drugsverslaving.

Voordat het experiment kan beginnen, moeten de dieren eerst worden gewend aan de hantering en het transport. De habituatie vindt plaats over een periode van drie dagen. Nadat de muizen op de eerste dag van habituatie zijn geacclimatiseerd aan de dierfaciliteit, plaatst u met handschoenen beklede handen in de kooi en laat u deze daar 90 seconden blijven.

Als niet elke muis binnen die tijd uw handen heeft onderzocht, beweeg dan uw handen voorzichtig naar elke muis toe en wacht tot ze aan uw handen snuffelen en/of contact maken voordat u verdergaat. Pak vervolgens elke muis voorzichtig op bij de basis van de staart en plaats deze op uw hand. Til uw hand snel op en breng deze weer naar beneden, zodat de muis van uw hand af kan lopen en terug de kooi in kan gaan.

Herhaal deze handeling voor elke muis. Afhankelijk van het gedrag van de muis kunnen vijf tot 10 herhalingen nodig zijn totdat de muis kalm blijft. Til de laatste keer uw hand hoger op en houd de muis vijf seconden vast.

De muis moet de hele tijd op de hand blijven om te voldoen aan de criteria voor die dag. Herhaal deze procedure voor elke kooi, waarbij de handschoenen tussen de kooien worden gewisseld op de eerste dag van habituatie. Keer de volgende dag terug naar de faciliteit om de tweede ronde van habituatie te voltooien.

Hanteer elke muis zoals op de vorige dag door ze op uw hand te plaatsen en ze terug de kooi in te laten lopen. De laatste lift moet 10 seconden worden aangehouden. Plaats het dier vervolgens in uw hand en streel het.

Plaats het terug. Begin daarna vanaf dag twee met het wegen van elk dier en markeer hun staart met een watervaste stift om het subjectnummer aan te geven. Herhaal op de derde dag van de habituatie de stappen die op dag één en twee zijn gedemonstreerd, waarbij het dier gedurende 15 seconden hoog in de hand wordt gehouden. Weeg voor de laatste tillift elke muis en markeer hun staarten opnieuw.

Nadat alle muizen aan hun criteria voor die dag hebben voldaan, zijn ze gehabitueerd en klaar voor het testen. U moet eerst het programma schrijven dat zal worden gebruikt voor het opera sensation seeking- of OSS-programma. Fixed ratio- of FR-sessies met een duur van één uur.

Progressieve ratio- of PR-sessies moeten worden geprogrammeerd om twee te duren. Breid beide hendels uit en balanceer deze, waarbij voor elk dier wordt vastgesteld welke hendel actief en welke inactief is. De toewijzing van de hendels voor elk dier verandert nooit.

Programmeer het programma zodanig dat de auditieve en visuele bekrachtigers worden gevarieerd. De duur van elk wordt willekeurig gekozen en bedraagt 2, 4, 6 of acht seconden. De flitsfrequenties van de lamp worden eveneens willekeurig gekozen en variëren tussen 0.6 2 5, 1 0.25, 2.5 of vijf hertz, elk met een duty cycle van 50%.

De flitsen van de stimuluslamp variëren tussen de linker- en rechterzijde van de kamer. Programmeer vervolgens een auditieve stimulus voor de duur van de bekrachtiger. Hierbij produceert een infusiepomp een geluid dat ongeveer drie decibel boven het achtergrondgeluid in de kamer ligt.

Zorg ervoor dat de kamer schoon is en correct functioneert voordat u met het experiment begint. Was eerst de bodempot met warm water. Reinig vervolgens de operante kamer, de wanden en de vloeren met 30% ethanol.

Voer een testprogramma uit waarbij de ventilator en de huis- en stimuluslampen worden ingeschakeld, en waarbij hefbeweegingen worden uitgebreid en hefelaat-indrukkingen worden geregistreerd. Zodra is vastgesteld dat alle lampen en ventilatoren correct functioneren, dient het programma te worden getest om te bevestigen dat alle hefelaat-indrukkingen worden geregistreerd. Reinig tot slot de hefbomen met 30% ethanol. De opera-sessies moeten vijf tot zes dagen per week op hetzelfde tijdstip per dag worden uitgevoerd.

In dit voorbeeld worden de experimenten doorgaans uitgevoerd tussen 800 en 1400 uur. Weeg elke muis tijdens de donkere fase van de lichtcyclus van het dier. Laad vóór de test het programma voor elke kamer en annoteer het experiment op de juiste wijze.

Transporteer elke muis naar de daarvoor bestemde kamer, sluit de deur en start de sessie. Verwijder de muis direct nadat de sessie is beëindigd en markeer de staart opnieuw. Reinig de kamers zoals eerder gedemonstreerd en analyseer de gegevens voor het aantal actieve en inactieve hendelindrukkingen.

Het aantal bekrachtigers en/of de hefboomnauwkeurigheid kunnen ook worden gerapporteerd. Alle muizen moeten voldoen aan de acquisitiecriteria als ze getest worden op het effect van een behandeling op OSS; er moeten meer dan 20 actieve hefboomdrukken en een percentage actieve hefboomdrukken van meer dan 65% voor de laatste drie fixed ratio-sessies worden behaald voorafgaand aan het begin van de behandeling. Na de acquisitie van FR 1-respons kan het bekrachtigingsschema worden gewijzigd.

Bijvoorbeeld een hogere vaste ratio, progressieve ratio of willekeurige ratio. Hier zien we een voorbeeld van de acquisitie van operant sensation seeking-gedrag. Bij mannelijke C 57, black six J-muizen ontvingen OSS-muizen gevarieerde visuele en auditieve stimuli na elke actieve hendelbedrukking.

Terwijl inactieve hefboomdrukken geen gevolg hadden, werden controlemuizen onderworpen aan identieke omstandigheden, behalve dat er geen gevolg was voor het indrukken van beide hefbomen. Met elke opeenvolgende sessie nam het indrukken van de actieve hefboom door OSS-muizen toe ten opzichte van de inactieve hefboomcontrole.

Muizen die door de grijze lijnen worden weergegeven, vertoonden deze toename niet. In dit voorbeeld kreeg één groep muizen OSS-bekrachtiging. Terwijl een andere groep 10% Ensure als voedselbekrachtiging kreeg wanneer zij ad libitum toegang hadden tot voedsel, namen de responssnelheden voor zowel OSS- als voedselbekrachtiging in de loop van de tijd op een vergelijkbare wijze toe.

In het volgende voorbeeld werden de muizen gedurende vijf dagen onderworpen aan een progressief ratio-schema van bekrachtiging. De gegevens hier representeren de gemiddelde waarden van dag vier en vijf voor elk dier. De voltooide finale ratio is weergegeven op de Y-as aan de rechterzijde en verwijst naar het aantal responsen dat vereist was om de overeenkomstige bekrachtiger te verkrijgen, zoals aangetoond bij fixed ratio-responseren.

Progressieve ratio. De responssnelheden waren vergelijkbaar tussen OSS- en voedselbekrachtigers. Met deze methode kan het effect van een manipulatie op twee verschillende typen bekrachtiging, sensorisch en voedsel, worden vergeleken zonder de potentiële storende variabelen die voortvloeien uit de hongertoestand of verschillen in responssnelheid.

Concluderend biedt operant sensation seeking-gedrag een uniek instrument om de moleculaire mechanismen ten grondslag aan sensorische bekrachtiging te bestuderen, en kan het bovendien een instrument bieden om drugsverslaving te bestuderen.