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

Het algemene doel van dit protocol is om operant respons op alcohol bij ratten snel te initiëren met een methode die praktisch is voor experimentatoren en, in tegenstelling tot standaardmethoden, geen waterdeprivatie of het geleidelijk afbouwen van saccharose/saccharine vereist. Deze methode is daarom een zeer nuttig instrument om kernvragen over de neurobiologie en neurofarmacologie van alcoholbeloning bij alcoholzoekend gedrag bij ratten te beantwoorden. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het afbouwen van saccharose/saccharine niet nodig is om alcoholrespons bij ratten te initiëren.

Elimineer eerst de potentiële valkuil van het gebruik van zoetstoffen in de procedure voor ethanol-zelfadministratie. Gebruik voor dit experiment ratten met een gewicht van 200 tot 225 gram. Hier worden Wistar-mannetjes gebruikt.

Huis ze in paren of individueel, afhankelijk van de rationale van het experiment. Houd de kolonie op een omgekeerde licht-donkercyclus van 12-12 met gecontroleerde temperatuur en vochtigheid, en voer de experimenten uit tijdens de donkerfase. Weeg de dieren wekelijks en laat ze ten minste één week acclimatiseren voordat het experiment begint.

Beperk de toegang van de rat tot voedsel en water niet. Dit is niet nodig voor de conditionering. Voer alle gedragstraining uit in dezelfde operante kamer met een overstroomrooster en een opvangbak.

De kamer moet worden geplaatst in een geventileerde, geluidsisolerende cabine. Elke kamer moet zijn voorzien van stimuluslampen, spuitpompen en twee intrekbare hendels. De hendels moeten zijdelings ten opzichte van een houder voor een vloeistofbeker worden geplaatst.

Elke kamer moet via een computerinterface automatisch worden aangestuurd. Gebruik deze software om het operante conditioneringsprogramma naar behoefte voor te bereiden. Voer bijvoorbeeld de volgende commando's uit.

Strek twee hendels uit om het begin van de sessie te markeren en de beschikbaarheid van alcohol aan te geven. Laat de ethanolhendel, wanneer deze wordt ingedrukt, 100 microliters 20% ethanol in de aangrenzende drinkbak afgeven, gevolgd door een time-out van vijf seconden. Geef de time-out aan door een cue-lampje boven de hendel te laten branden.

De andere hendel heeft, wanneer deze wordt ingedrukt, geen geprogrammeerd gevolg en dient als controle voor aspecifiek gedrag. Registreer zelfs tijdens de time-outs hoe de ratten de hendels gebruiken, hoewel dit geen gevolg heeft voor de rat. Trek na 30 minuten de twee hendels in om het einde van de sessie te signaleren.

Vul een spuit met een ethanoloplossing, bereid uit 95% ethanol en kraanwater. Spuit de oplossing uit zonder luchtbellen in de toevoerlijnen te introduceren. Bevestig handmatig de stroming van de oplossing.

Test de apparaten altijd handmatig. Droog daarnaast altijd het reservoir voor de oplossing voordat u een sessie start. Laad vóór aanvang van een sessie de softwarebediening en zorg ervoor dat alles correct functioneert.

Verplaats de ratten in een transportkooi naar de testruimte en wijs elke rat toe aan een kamer. Houd de temperatuur en vochtigheid in de testruimte gelijk aan die van het vivarium. Plaats de ratten op een consistente manier in hun kamers en op hetzelfde tijdstip van de dag voor elke sessie.

Start vervolgens de software om de sessie te beginnen. Keer na afloop van de sessie terug naar het vivarium met de ratten en gebruik een desinfectiemiddel om de kooien voor operante conditionering te reinigen. Voer de sessies dagelijks uit, vijf tot zes keer per week.

Bereken na elke sessie het gemiddelde aantal actieve hefboomdrukken, inactieve hefboomdrukken en alcoholbeloningen. De prestaties zijn gestabiliseerd wanneer de beloningen over drie opeenvolgende sessies niet meer dan 15% variëren. Ratten met een stabiele baseline kunnen vervolgens worden gemanipuleerd. Een mogelijke manipulatie voor ratten met een gestabiliseerde baseline is het beoordelen van hun motivatie voor de ethanolbeloningen.

Om dit te doen, worden ze onderworpen aan een progressief ratio-schema. Programmeer de kamers zodat er aanvankelijk één volume alcohol wordt afgegeven bij één hendelbedrukking, maar verhoog het aantal vereiste hendelbedrukkingen na elke alcoholbekrachtiger. Elk dier zal een breekpunt bereiken, wat overeenkomt met het aantal drukkingen dat is uitgevoerd voor de laatste verdiende bekrachtiger.

Dit model is geëvalueerd op zijn voorspellende validiteit met gebruik van het goedgekeurde medicijn voor alcoholisten, naltrexone. De voorspellende validiteit is inderdaad vastgesteld, waardoor het model kan worden gebruikt om nieuwe kandidaat-geneesmiddelen te evalueren. Injecteer de ratten in eerste instantie 30 minuten vóór elke sessie met een zoutoplossing om hen te laten wennen aan de injectie.

Analyseer de resultaten van de sessies en ga verder wanneer het aantal beloningen tussen de laatste twee sessies met 15% of minder varieert. Dien vervolgens de naltrexone toe in saline met een op neutraal ingestelde pH. Randomiseer de testvolgorde tussen de verschillende behandelingsgroepen en de onbehandelde controles.

Laat tussen de toedieningen van de medicatie elke rat twee normale sessies doorlopen zonder behandeling, waarbij ze alleen aan zoutoplossing worden blootgesteld. Dit dient als de uitwasperiode en reset de rat. Herhaal de tests totdat elke geconditioneerde rat uiteindelijk elk behandelniveau één keer en de controlebehandeling één keer heeft ontvangen.

Na analyse van de gegevens kan de meest effectieve dosis worden geselecteerd voor gebruik bij de dieren tijdens de progressive ratio-testen. Met gebruik van het beschreven protocol werden 239 ratten uit acht verschillende cohorten getraind om de alcoholbeloning zelf toe te dienen, zonder waterdeprivatie of het geleidelijk afbouwen van saccharine-sucrose. De ratten begonnen snel met het indrukken van de hendel, waarbij ze in de eerste sessie meer dan 10 beloningen behaalden.

Uiteindelijk vertoonden de ratten stabiele responsie-snelheden, waarbij ze ongeveer 24 beloningen per sessie van een half uur behaalden. Een door de FDA goedgekeurd geneesmiddel, naltrexone, werd in drie concentraties getest. Zoals verwacht veroorzaakte de behandeling met naltrexone een dosisafhankelijke afname van de alcoholische zelftoediening, wat een belangrijke farmacologische validatie voor dit protocol leverde.

Ook zoals verwacht verminderde naltrexone de motivatie van de rat voor alcohol onder een progressief ratio-schema, zoals blijkt uit de daling in de break point-meting. Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u ethanol-operant responsgedrag bij ratten snel kunt initiëren zonder gebruik te maken van waterdeprivatie of een procedure voor het geleidelijk afbouwen van saccharine-sucrose. Met dit protocol bereiken ratten in ongeveer twee weken stabiele zelfadministratiesnelheden, die resulteren in farmacologisch relevante bloedalcoholconcentraties.

Tijdens het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om de dagelijkse omstandigheden zo consistent mogelijk te houden. Het is daarnaast cruciaal dat de ethanol vanaf de eerste versterkte respons correct in het reservoir wordt afgeleverd, aangezien elke storing de acquisitie van ethanol-zelftoediening kan wijzigen of vertragen. Na deze procedure kunnen andere experimenten worden uitgevoerd om de neurale basis van alcoholbegeerte en -gebruik te bestuderen.