18 februari 2016
Dit protocol is bedoeld om onderzoekers in staat te stellen experimenten uit te voeren die zijn ontworpen om deze aspecten van verslaving te testen met behulp van de geconditioneerde plaatsvoorkeur en het gedragsmatige sensitisatie-assays van de locomotor.
Het algemene doel van deze gedragstaken is om onderzoekers in staat te stellen drug-gerelateerd gedrag, zoals beloning en sensibilisatie, te analyseren. Deze methoden kunnen helpen bij het beantwoorden van kernvragen binnen het vakgebied van drugverslaving, zoals welke moleculen of pathways bijdragen aan drug-geïnduceerde plasticiteit. Het belangrijkste voordeel van deze technieken is dat ze een hoge doorvoer hebben en kunnen worden uitgevoerd met zowel zelfgemaakte als aangeschafte apparatuur. Wanneer we conditioned place preference assays uitvoeren met verschillende drugsdoseringen, kan deze aanpak verschillen blootleggen die voortvloeien uit een veranderde druggevoeligheid en kan dit extra vertrouwen geven in uw bevindingen. In dit experiment worden CPP-dozen met drie kamers gebruikt, uitgerust met fotobalken voor geautomatiseerde gegevensverzameling. Zorg dat u er vier of meer voorhanden heeft. Dit apparaat heeft twee grote kamers, A en B, waarin muizen via een klep kunnen worden geplaatst. In elke kamer bevindt zich een dimbare lichtbron. De kamers A en B worden visueel onderscheidend gemaakt, bijvoorbeeld wit versus zwart, en ook tactiel onderscheidend, zoals met verschillende vloertexturen. Tussen de twee grote kamers bevindt zich een kleinere, verbindende neutrale kamer, of C, die toegankelijk is via schuifdeuren. Raadpleeg het tekstprotocol voor meer details over de CPP-dozen, inclusief belangrijke informatie over het opzetten van een gebalanceerd ontwerp. Gebruik voor deze experimenten muizen die regelmatig zijn gehanteerd om de impact van variabele hantering van de dieren op de resultaten te minimaliseren. Bereid de testruimte voor en maak de CPP-dozen grondig schoon. Zet de apparatuur aan en dim de kamerverlichting. Verplaats vervolgens de muizen 60 tot 90 minuten voor de trial naar het testgebied. Voer op de eerste testdag een pre-test uit. Bereid de kamers voor door de tussendeuren te openen. Open vervolgens het computerprogramma. Laad het testprogramma. Voer daarin de animal ID's in en geef het startcommando. Plaats, wanneer u klaar bent, elke muis voorzichtig in de middelste kamer van het toegewezen apparaat. Keer de muizen na de pre-trials terug naar hun thuiskooien en exporteer de gegevens. Bepaal op basis van de pre-testresultaten de voorkeur van elk dier voor kamer A en B. Trek de tijd die in elke kamer is doorgebracht van elkaar af en gebruik het verschil als index. Besteed speciale aandacht aan dieren met sterke pre-testvoorkeuren, hier in rood weergegeven, zoals beschreven in het tekstprotocol. Selecteer op basis van dit resultaat de drug-gepaarde kamer voor elke muis. De som van de indexscores voor elke testgroep moet gelijkwaardig en dicht bij nul zijn. Met andere woorden: kies voor ongeveer de helft van de muizen de voorkeurszijde. Wijs de dieren daarnaast gelijkmatig toe aan de A- en B-kamers binnen elke groep. Als het wenselijk is om meerdere groepen gelijktijdig te conditioneren, probeer dan dieren die hetzelfde apparaat gebruiken aan tegenovergestelde kamers toe te wijzen. Raadpleeg het tekstprotocol voor meer details. Een kritische stap bij conditioned place preference bij gebruik van een gebalanceerd ontwerp is de toewijzing van de drug-gepaarde kamers, zodat de pre-testscores bijna gelijk zijn voor alle testgroepen en zo dicht mogelijk bij nul of geen voorkeur liggen. Begin altijd met het wegen van elke muis vóór de conditioneringsfase. Bereid op de eerste conditioneringsdag spuiten voor met cocaïne of het gekozen testmiddel op basis van het lichaamsgewicht van elk dier. Bereid op alternatieve dagen spuiten voor met saline of een ander geschikt vehikel. Bereid de dozen voor door de tussendeuren te sluiten. Laad het conditioneringsprogramma op de computer, voer de ID's in en start het programma. Injecteer vervolgens de dieren met hun drug- of vehikelbolus en plaats ze in hun toegewezen doos. Het is cruciaal om ervoor te zorgen dat de conditionering elke dag in de juiste A- of B-kamer plaatsvindt voor elke muis, zoals toegewezen, aangezien fouten in deze stap kunnen leiden tot de noodzakelijke verwijdering van dieren uit de studie. Keer de muizen na maximaal 30 minuten conditionering terug naar hun thuiskooien. Wanneer alle trials zijn voltooid, exporteert u de gegevens en keert u de muizen terug naar de kolonie. Deze assay maakt gebruik van 4x8 fotobalk-arrays van 20 inches bij 11,5 inches. Zorg dat u er tussen de vier en 16 voorhanden heeft. Plaats elke array in een zwarte Plexiglas kamer met open bovenkant. Zorg in de testruimte voor een rood licht om de kamers te verlichten. Bereid in de software de programsessies voor voor de dagelijkse habituatie en injectietrials. Stel eerst de duur van de habituatierial in op 30 tot 60 minuten. Een uur is een goed startpunt. Zorg dat de beam breaks worden geregistreerd in intervallen van vijf minuten of korter. Ten tweede: stel de tijd van de trial in elke kamer zo in dat deze begint zodra de eerste fotobalk wordt onderbroken, wat gebeurt nadat de trial is gestart met een startsignaal. Ten derde: stel de duur van de injectietrial in op 60 tot 120 minuten. Kies voor injectietrials, indien mogelijk, ervoor om de startsignalen individueel en niet gelijktijdig vanaf de fotobalk-arrays te initiëren. Locomotorische sensibilisatie vereist een initiële testreeks van 10 of 11 opeenvolgende dagen. Breng de muizen elke dag 30 tot 60 minuten voor de test naar de gedragssluis. Plaats nu een schone, doorschijnende muizenkooi in elke kamer. Zorg ervoor dat de fotobalken gecentreerd zijn op de lange as van elke kooi. Verwijder, wanneer u klaar bent, de muizen in willekeurige volgorde uit hun thuiskooien. Pak ze eerst in de nek en weeg ze. Plaats vervolgens elk dier in de toegewezen locomotorische testkooi voor de habituatierial en dek deze af met een klep. Elke dag bestaat uit een habituatierial zonder injectie, gevolgd door een injectietrial. Bereid tijdens de habituatierial spuiten voor op basis van het huidige lichaamsgewicht van elke muis. Nadat alle habituatierials zijn beëindigd, laadt u het programma voor de injectietrial en betreedt u rustig de testruimte. Geef na het injecteren van een muis snel het startsignaal voor de kooi in de software en plaats die muis vervolgens terug in zijn testkooi. Dien gedurende de eerste drie tot vier testdagen saline of een ander geschikt vehikel toe. Dien gedurende de volgende zeven dagen cocaïne of het gekozen testmiddel toe. Keer de muizen na afloop van alle injectietrials terug naar hun verblijfruimte. In de CPP-assay werden wild-type C57 black 6n muizen geconditioneerd met alleen saline, of twee verschillende concentraties cocaïne. De groep met alleen saline vertoonde, zoals verwacht, geen verandering in voorkeur na conditionering, terwijl in groepen behandeld met cocaïne versterkte voorkeuren werden waargenomen. De tijd die voor en na de test in verschillende kamers werd doorgebracht, toonde aan dat de met cocaïne behandelde muizen meer tijd in de cocaïne-gepaarde kamer doorbrachten dan in elke andere kamer. Muizen die alleen saline ontvingen, vertoonden, zoals verwacht, geen opvallende verschillen in kamervoorkeur. Vervolgens werd de locomotorische assay uitgevoerd op C67 black 6n muizen. Saline-injecties werden gedurende drie tot vier dagen gegeven, gevolgd door cocaïne-injecties in vier verschillende doses gedurende zeven dagen. Zoals verwacht werden bij toenemende doses cocaïne meer uitgesproken veranderingen in gedrag waargenomen. Als uitdaging kreeg elke groep na één tot twee weken onthouding de oorspronkelijke dosis cocaïne toegediend. Vervolgens werden aanvullende uitdagingen gegeven met variabele onthoudingsperioden en doses. Hoewel deze video deze technieken demonstreerde met commercieel aangeschafte apparatuur, voeren veel laboratoria deze succesvol uit met zelfgeconstrueerde apparaten. Bij het uitvoeren van deze procedures is het belangrijk om ervoor te zorgen dat alle dieren een gelijke behandeling krijgen om stress, fouten en variabiliteit tussen experimenten te verminderen. Variabelen om rekening mee te houden zijn onder andere de hanteertijd en de tijd die in de testruimte en kamer wordt doorgebracht. Uitbreidingen van deze assays, waaronder extinctie en reinstatement voor CPP en langetermijn- of cross-sensibilisatie-uitdagingen voor locomotorische sensibilisatie, kunnen wenselijk zijn. Daarnaast is het belangrijk om drug na
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit protocol is bedoeld om onderzoekers in staat te stellen experimenten uit te voeren om aspecten van verslaving te testen met behulp van de assays voor geconditioneerde plaatsvoorkeur en locomotorische gedragssensitisatie.
gedragssensitisatie- en conditionele plaatsvoorkeur-assays (CPP) bij muizen bieden robuuste high-throughput platformen voor het onderzoeken van de neurobiologische mechanismen die ten grondslag liggen aan verslavingsgerelateerd gedrag. Deze assays maken een kwantitatieve beoordeling mogelijk van door drugs geïnduceerde plasticiteit en contextuele beloning, wat bijdraagt aan het voorspellend vertrouwen bij vroege targetvalidatie en mechanistische risicoreductie voor CNS-drugdiscoveryportefeuilles. Hun gestandaardiseerde output vergemakkelijkt vergelijkingen tussen studies en informeert risico-gecorrigeerde beslissingen over verdere ontwikkeling in neuropsychiatrische R&D-pipelines.
CPP- en gedragssensitisatie-assays bevinden zich op het snijvlak van vroege ontdekking en preklinische validatie, waardoor iteratieve hypothesetests en risicoreductie van targets mogelijk zijn voorafgaand aan de lead-optimalisatie.