11 november 2013
Een procedure die een demonstratie van robuuste vergroting van op zoek naar drugs in voedsel beperkt ratten laat wordt beschreven. Na heroïne zelftoediening training, ratten gaan door een periode van onthouding, in een drugsvrije omgeving, waarin ze zijn mild eten beperkt. Op zoek naar drugs wordt dan getest in de drugs-geassocieerde omgeving.
Het algemene doel van deze procedure is om de effecten van omgevingsmanipulaties, zoals chronische voedselbeperking, op de terugval naar heroïnezoekgedrag bij laboratoriumratten onder onttrekkingsomstandigheden te bestuderen. Dit wordt bereikt door eerst chirurgisch een intravenuze katheter in de jugularisvene van de rat in te brengen, om na een herstelperiode zelftoediening van heroïne mogelijk te maken. De ratten worden gedurende een periode van 10 dagen getraind om heroïne zelf toe te dienen in operante conditioneringskamers.
De volgende stap van de procedure is de onthoudingsfase, waarbij de ratten naar de dierfaciliteit worden getransporteerd en worden onderworpen aan een periode van beperkte of onbeperkte toegang tot voedsel. Ten slotte keren de ratten terug naar de operante conditioneringskamers voor een heroïne-zoektest, waarbij responsen op de door heroïne aangetaste hendel leiden tot de activering van een cue, licht en toon, zonder dat er heroïne wordt toegediend. Uiteindelijk zullen chronisch voedselbeperkte ratten met een geschiedenis van heroïnezelfadministratie een robuuste toename vertonen in het zoeken naar heroïne onder onttrekkingsomstandigheden, als gevolg van herblootstelling aan de drugsgebruiksomgeving en drugsgeassocieerde cues.
Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden, zoals de herstelprocedure, is de afwezigheid van expliciete operante extinctie, die bij de menselijke conditie niet wordt waargenomen. Bovendien maakt het gebruik van chronische versus acute manipulaties een grotere constructvaliditeit mogelijk met betrekking tot de menselijke conditie. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen in het veld van drugverslaving, zoals de gemeenschappelijke neurologische mechanismen die ten grondslag liggen aan drug- en voedselzoekgedrag.
Katheters worden in bulk klaargemaakt en geautoclaveerd voor gebruik over een langere periode. Om een katheter te maken, knip je eerst elastische slang in stukken van 12 centimeter lang. Gebruik een tandenstoker of een naald van 18 gauge om een kleine druppel silicon rond de katheter aan te brengen op drie centimeter van de punt.
Laat het silicon 24 uur drogen voordat u het autoclaveert; buig de lange buis van de five-up canule, die als connector zal dienen, in een rechte hoek ten opzichte van het plastic voetstuk vóór het autoclaveren. Om de katheters op de dag van de operatie te assembleren, schuift u de lange zijde van de scholastic-buis tot ongeveer halverwege het plastic voetstuk over de gebogen metalen buis van de five-up canule. Verbind de five-up buis via tigon-slangen en een stompe 22 gauge naald met een spuit van 1 mL gevuld met steriele zoutoplossing.
Spoel fysiologische zoutoplossing door de katheter om een ongehinderde doorstroming te garanderen. Begin met het anesthetiseren van het dier voordat het gebied op de rechter schouder en de kop wordt geschoren en gereinigd met alcohol en een chirurgische scrub. Na het aanbrengen van gel in de ogen om uitdroging te voorkomen, worden penicilline en fysiologische zoutoplossing geïnjecteerd ter bescherming tegen infectie en uitdroging.
Gebruik standaardtechnieken om de vena jugularis externa bloot te leggen zodra deze is geïsoleerd van het omliggende weefsel. Plaats een gebogen pincet onder de ader om deze opgetild en licht gespannen te houden. Maak een kleine V-vormige incisie in de ader en houd de opening open.
Beweeg met behulp van een vaatdilatator de korte tip van drie centimeter van de katheter in de ader richting het hart, totdat de siliconen druppel zich bij het incisiepunt bevindt. Zet de katheter met drie hechtingen aan de ader vast: één zo caudaal mogelijk, één net rostraal van de siliconen druppel en de derde zo rostraal mogelijk.
Spoel zoutoplossing door de katheter om te controleren of deze niet geblokkeerd is en of de hechtingen niet te strak zitten. Plaats de rat vervolgens met de ventrale zijde naar beneden. Maak een incisie in de kop en voeg een hemostaat in om de huid van het onderliggende weefsel te scheiden en een subcutane pocket te creëren.
Begeleid de hemostat onder de huid richting de opening op de schouders waar de catheter is ingebracht. Doorbreek het bindweefsel en klem de catheter stevig vast op het meest rostrale punt onder de basis van de fixatie. Verwijder de fixatie en leid het lange uiteinde van de catheter onder de huid door naar buiten via de incisie aan de bovenzijde van de kop.
Gebruik een schaar om de katheter onder de plek waar de hemostaat was geklemd door te knippen en bevestig het lange uiteinde opnieuw aan de five-up. Trek de katheter langs de metalen schacht van de five-up helemaal tot aan de plastic voet en spoel er zoutoplossing doorheen om een vrije doorstroming te garanderen. Plaats de rat in een stereotaxisch apparaat nadat de wonden met hechtingen zijn gesloten.
Zodra de blootgestelde schedel schoon en droog is, gebruikt u een handboormachine om vier tot vijf gaten in het oppervlak te boren. Plaats vervolgens machineschroeven in de gaten om als steunpunt voor de hoofdkap te dienen. Plaats de vijf-ops connector tussen de schroeven en stop het overtollige deel van de katheter in de eerder gemaakte subcutane pocket.
Gebruik tot slot tandcement om de vijf elektroden aan de bovenkant van de schedel te bevestigen. Verwijder de rat uit het stereotaxische apparaat zodra het cement volledig is opgedroogd en houd het dier in de gaten tot het volledig is hersteld. De ratten worden individueel gehuisvest in kamers voor operante conditionering.
Omsloten in geluidsisolerende compartimenten die zijn uitgerust met een ventilator. Twee intrekbare hendels zijn negen centimeter boven de vloer van de rechterzijwand gemonteerd, met boven elke hendel een signaallampje. Een toonmodule is boven de actieve hendel geplaatst en een rood huislicht is gepositioneerd in het bovenste midden van de linkerzijwand.
Voedsel en water zijn ad libitum beschikbaar. De drugspomp is via een vloeistofdraaikoppeling en tigon-tubing, beschermd door een metalen veer, aan de katheter bevestigd. De zelftoediening van heroïne wordt gestart na het herstel van de operatie en een habituatieperiode van 24 uur.
Begin met het spoelen van de catheter met een heparine-gentamycine-oplossing. Sluit vervolgens de vijf-wegconnector aan op de Tigon-buis en bevestig de metalen veer. Begin elke sessie bij aanvang van de donkere fase met de uitstretching van de actieve en inactieve hendels, evenals de verlichting van het huislicht en activering van het Q-lichttooncomplex.
Gedurende 30 seconden krijgen de ratten 10 dagen lang de gelegenheid om zelf heroïne toe te dienen tijdens drie sessies van drie uur, gescheiden door intervallen van drie uur. Reacties op de actieve hendel leiden tot activatie van de drugspomp en het begin van een time-outperiode van 22 seconden, waarbij het huislicht wordt uitgeschakeld en het Q-licht-tooncomplex boven de actieve hendel wordt geactiveerd. Reacties op de inactieve hendel worden geregistreerd, maar hebben geen programmeerbare gevolgen.
Verwijder na de training voor zelftoediening de ratten uit de operante conditioneringskamers en huisvest ze individueel in de dierfaciliteit met onbeperkte toegang tot voedsel en water. Beperk op de volgende dag, de dag van de drug-washout, de hoeveelheid voedsel voor de groep met voedselrestrictie om de abstinentieperiode te starten, terwijl de verzadigde groep onbeperkte toegang tot voedsel behoudt. Voer de test voor drugzoeken uit op de ochtend van de abstinentie.
Dag 14, plaats de ratten terug in de operante conditioneringskamers en bevestig ze aan de metalen veer. Laat een sessie van één of drie uur plaatsvinden waarin de reacties op de actieve en inactieve hendel dezelfde gevolgen hebben als bij de zelftoedieningstraining, met uitzondering van de beschikbaarheid van de drug. Deze resultaten tonen aan dat het lichaamsgewicht stabiel blijft gedurende de heroïnebehandeling.
Zelfadministratietraining Tijdens de onthoudingsperiode namen ratten met onbeperkte toegang tot voer in lichaamsgewicht toe, terwijl ratten met een beperkte voedselinname hun lichaamsgewicht met ongeveer 10 tot 15% zagen afnemen. Zoals hier te zien is, namen de infusies en de responsen op de actieve hendel toe gedurende de trainingsdagen, terwijl de responsen op de inactieve hendel dat niet deden. Na de onthoudingsperiode nam de respons op de actieve hendel bij de voedselbeperkte ratten significant toe in vergelijking met de verzadigde ratten. De respons op de inactieve hendel bleef daarentegen minimaal en vergelijkbaar tussen de groepen na deze procedure.
Andere methoden, zoals intracraniële injecties, microdialyse, western blotting en immunohistochemische technieken, kunnen worden gebruikt om specifieke neurochemische en farmacologische systemen te targeten. Na het bekijken van deze video heeft u een duidelijk inzicht in hoe u chirurgisch een intraveneuze katheter in de vena jugularis van de rat plaatst, evenals hoe u een procedure voor zelfadministratie van heroïne uitvoert in standaard operante conditioneringskamers.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie beschrijft een procedure om de impact van voedselrestrictie op het heroïnezoekend gedrag bij ratten te onderzoeken. Na een periode van heroïne-zelftoediening ondergaan de ratten een onthoudingsperiode in een drugsvrije omgeving met beperkte toegang tot voedsel, waarna hun drugzoekend gedrag wordt beoordeeld.
Deze procedure modelleert hoe omgevingsstressoren, zoals voedselrestrictie, terugvalachtig gedrag bij onthoudende proefpersonen kunnen potentieren, wat translationele inzichten biedt in comorbiditeitsmechanismen bij middelengebruikstoornissen. Door de impact van caloriegebrek op cue-geïnduceerd drugseeking te isoleren, ondersteunt het inspanningen voor targetvalidatie op het snijvlak van voedings- en beloningspaden. Het model maakt mechanistische risicoreductie mogelijk van hypothesen die de metabole status koppelen aan de kwetsbaarheid voor terugval in preklinisch onderzoek.
De methode past binnen het ontdekkingscontinuüm, van het testen van hypothesen over targets via de ontwikkeling van gedragsassays tot de preklinische validatie van het risico op terugval onder omgevingsstress.