Herstel van de Drug-zoekende in muizen met behulp van de geconditioneerde plaats voorkeur paradigma
7 juni 2018
Dit protocol beschrijft de geconditioneerd plaats voorkeur (CPP) als een model van instorting. Deze procedure maakt het meten van herval in proefdieren, gelet op de invloed van drug-geassocieerde milieu signalen als verlangen en herval in onthouden verslaafden is momenteel de focus van drugsgebruik behandelingsprogramma's.
Het algemene doel van deze procedure is om de hervatting van drugszoekend gedrag bij laboratoriumdieren te evalueren, rekening houdend met de invloed van de omgevingssignalen en stress die aan de drug zijn gekoppeld. Deze methode kan helpen om belangrijke vragen in het gebied van drugsverslaving te beantwoorden, zoals de rol van verschillende omgevingsmanipulaties die terugval in drugsgebruik kunnen moduleren. Het grote voordeel van deze techniek is dat de hervatting van het CPP wordt beschouwd als een weerspiegeling van de reactivering van de incentive motiverende waarde van de contextstimulus gepaard met de drug, consistent in de heroptreding van het benaderingsgedrag naar de context.
De implicaties van deze techniek strekken zich uit naar de ethologie van drugsrelapse, omdat het een nuttige en gevoelige manier is om verschillende omgevingsmanipulaties te beoordelen, die de belangrijkste triggers zijn voor menselijke terugval. Nieuwkomers in deze methode zullen het moeilijk hebben omdat het hervattingsmodel erg gevoelig is voor veranderingen in de omgeving. De kamer- en omgevingsomstandigheden moeten constant blijven tijdens de procedure, vooral met partners van het andere geslacht, geluiden of lichtcondities.
Reacties op de drug en stress-geïnduceerde hervatting worden uitgevoerd door verschillende procedures die de resultaten kunnen beïnvloeden. Vooral om deze reden is het belangrijk om sociale nederlaag te tonen als een bepalende factor van hervatting. Om te beginnen, behandel de muizen gedurende één tot twee minuten elke drie dagen voorafgaand aan het testen.
Stel identieke dozen in, testruimte en cocaïne-oplossing, zoals aangegeven in het schriftelijke protocol. Breng de muizen elke dag in hun thuiskooitjes naar de testruimte. Laat de muizen gedurende 15 minuten ongestoord zitten, als de habituatieperiode voor alle testgerelateerde geluiden en stimuli.
Zorg ervoor dat de guillotinedeuren uit de kooi zijn verwijderd en begin met het instellen van de computer. Voer de ID van de muis in en druk op de proef- en startopdracht. Plaats vervolgens de muis in het midden van de kamer van de doos en houd minimaal geluid in de testruimte.
Wanneer de proef is voltooid, breng de muizen terug naar hun thuiskooitjes en sla de gegevens op de computer op. Laat elke muis gedurende 15 minuten per dag toegang hebben tot beide compartimenten van de dozen, gedurende drie opeenvolgende dagen. Op de derde dag, noteer de hoeveelheid tijd die elke muis in elk compartiment doorbrengt.
Vervolgens wijst u de helft van de muizen toe om het medicijn in één compartiment te ontvangen en de andere helft in het andere compartiment. Weeg eerst de muizen om de juiste cocaïnedosis te bepalen. Bereid vervolgens spuiten voor met de juiste dosis cocaïne of zoutoplossing.
Injecteer elke muis op een keer intraperitoneaal en plaats hem voorzichtig in zijn toegewezen compartiment. Na vier uur, injecteer de cocaïnedosis en beperk de muis gedurende 30 minuten tot zijn drug-gekoppelde compartiment. Zorg ervoor dat de guillotinedeuren die de twee compartimenten scheiden, gesloten zijn.
Op de dag van de post-conditioneringstest, breng de dieren naar de testruimte en laat ze gedurende 15 minuten wennen. Verwijder de guillotinedeuren die de twee compartimenten scheiden en stel het computerprogramma in. Voer de dieren-ID's in en druk op de startopdracht.
Noteer de hoeveelheid tijd die de onbehandelde muizen doorbrengen in het compartiment van de doos gedurende de 15 minuten durende observatieperiode. Wanneer de observatieperiode voorbij is, breng de muizen terug in hun thuiskooitjes en sla de gegevens op de computer op. Voer elke week een extinctiesessie uit met alle muizen die een voorkeur voor het drug-gekoppelde compartiment hebben aangetoond.
Verwijder eerst de guillotinedeur uit de doos en plaats het dier gedurende 15 minuten in de doos. Wanneer een hele groep geen voorkeur toont voor het drug-gekoppelde compartiment, herhaal de test 24 uur later om de extinctie te bevestigen. Voor door drugs geïnduceerde hervatting, breng de dieren 24 uur na bevestiging van de extinctie naar een andere kamer.
Injecteer ze vervolgens met de helft van de vorige dosis cocaïne en breng ze terug naar hun vivarium voor 15 minuten. Neem vervolgens de muizen mee naar de testruimte en plaats ze 15 minuten in de doos. Noteer de hoeveelheid tijd die elke muis in elk compartiment doorbrengt en sla de gegevens op de computer op.
Om de effecten van stress-geïnduceerde hervatting te evalueren, brengt u de muizen 24 uur na bevestiging van de extinctie naar een andere kamer. Plaats vervolgens een experimentele muis gedurende 10 minuten in een plastic kooi met een agressieve tegenstandermuis. Na de antagonistische ontmoeting, verwijder de experimentele muizen en breng ze naar de testruimte.
Verwijder ten slotte de guillotinedeur en houd de muizen gedurende 15 minuten in de doos. Wat betreft sociale stress, moeten we bevestigen dat het dier daadwerkelijk is verslagen. Een positieve sociale ontmoeting, die niet eindigt in nederlaag, vertoont beschermende effecten en blokkeert de hervatting van de plaatsvoorkeur van cocaïne.
Met behulp van het CPP-protocol werden mannelijke muizen in deze studie blootgesteld aan verschillende omgevingsmanipulaties om terugval van cocaïne te meten. Geïnduceerde hervatting door priming werd onderworpen aan opeenvolgende afnemende primingdoses totdat de primingdosis werd bevestigd als ineffectief. Zoals getoond in deze figuur, had priming met 12,5, 6,25, 3,125 en 1,56 milligram per kilogram cocaïne een significant effect op hervatting.
Muizen werden onderworpen aan een sociale interactie, waarbij de experimentele dieren door een agressieve tegenstander werden verslagen om stress-geïnduceerde hervatting te meten. Het blootgesteld worden aan een agressief dier en 15 minuten voor de test verslagen, leidde tot herstel van eerder gedoofd voorkeur. Muizen die herhaalde sociale nederlaag leden vóór de CPP-procedure, vertoonden gewijzigde belonende effecten van subdrempeldoses van cocaïne.
Na de extinctie van voorkeur, herstelden sociaal verslagen muizen hun voorkeur met de primingdosis van slechts 0,5 milligram per kilogram cocaïne
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit protocol beschrijft de Conditioned Place Preference (CPP) als model voor terugval, met de nadruk op het meten van terugval bij laboratoriumdieren. Er wordt ingegaan op de invloed van druggerelateerde omgevingssignalen op craving en terugval, wat cruciale gebieden zijn binnen programma's voor de behandeling van drugsmisbruik.
Belangrijkste componenten van de studie
Wetenschappelijk gebied
- Neurowetenschap
- Gedragspsychologie
- Onderzoek naar drugverslaving
Achtergrond
- CPP is een veelgebruikte methode om drugzoekend gedrag te bestuderen.
- De procedure evalueert de impact van omgevingsprikkels op terugval.
- Het begrijpen van deze prikkels is essentieel voor de ontwikkeling van effectieve behandelstrategieën.
- De gevoeligheid van het model voor omgevingsveranderingen is cruciaal voor nauwkeurige resultaten.
Doel van de studie
- Om het herstel van drugzoekend gedrag bij laboratoriumdieren te evalueren.
- Om de rol van omgevingsmanipulaties bij drugstherapie-terugval te beoordelen.
- Om inzicht te verschaffen in de ethologie van drugstherapie-terugval.
Gebruikte methoden
- Procedure voor Conditioned Place Preference (CPP).
- Beoordeling van omgevingsprikkels en stressfactoren.
- Gecontroleerde omstandigheden om externe invloeden te minimaliseren.
- Evaluatie van gedragsresponsen op met medicatie geassocieerde contexten.
Belangrijkste resultaten
- Herstel van CPP weerspiegelt de reactivatie van de incentive motivationele waarde.
- Omgevingsmanipulaties hebben een significante invloed op het drugzoekend gedrag.
- Consistente kamer- en omgevingscondities zijn essentieel voor betrouwbare resultaten.
- De techniek is gevoelig voor veranderingen in omgevingsfactoren.
Conclusies
- CPP is een waardevol hulpmiddel voor het bestuderen van mechanismen achter terugval bij verslaving.
- Inzicht in omgevingsfactoren die terugval uitlokken kan bijdragen aan de ontwikkeling van behandelmethoden.
- Verder onderzoek is noodzakelijk om de nuances van omgevingsinvloeden op terugval te verkennen.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie voor Directie
Het model voor herstel van Conditioned Place Preference (CPP) biedt een voorspellend kader voor het evalueren van omgevingsfactoren die een terugval triggeren bij verslavingsstoornissen, wat bijdraagt aan de validatie van targets voor therapeutische behandelingen bij verslaving. Door de herstelde drugzoekende verslaving na uitdoving te kwantificeren, geïnduceerd door cues of stress, maakt deze assay een mechanische risicoreductie mogelijk voor verbindingen die erop gericht zijn de vatbaarheid voor craving te verminderen. Deze gedragsmatige readout informeert portfoliobeslissingen door interventies te identificeren die de incentive motivationele waarde moduleren zonder de primaire bekrachtiging te beïnvloeden.
Strategische toepassingen in biofarmaceutisch R&D
Vroege ontdekking & validatie van targets
- Wetenschappelijke waarde: Onderzoekt therapeutische hypothesen met betrekking tot cue-reactiviteit en stresspaden in modellen van terugval bij verslaving.
- Operationele waarde: Maakt functionele validatie mogelijk van targets die betrokken zijn bij incentive-motivatie via kwantificeerbare gedragsmatige reinstatement.
- Voorspellende waarde: Ondersteunt het vertrouwen in target-engagement door de attenuatie van reinstatement te meten over verschillende farmacologische manipulaties.
Screening & Assayontwikkeling
- Klaarheid van de assay: Bereidt gevalideerde biologische systemen voor op de dosis-respons evaluatie van priming en stress-geïnduceerde reinstatement.
- Kwantitatieve output: Genereert metingen van de tijd in het compartiment, waardoor gestandaardiseerde vergelijkingen tussen testcondities mogelijk zijn.
- Reproduceerbaarheid: Vereist strikte omgevingscontrole om betrouwbare reinstatement-readouts over verschillende sessies te garanderen.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Ziekterelevantie: Modelleert menselijke triggers voor terugval, zoals drugsgerelateerde signalen en sociale stress, wat de translationele validiteit verhoogt.
- Mechanistische continuïteit: Slaat een brug tussen ontdekkingsbevindingen en de preklinische evaluatie van interventies ter preventie van terugval.
- Risico-gecorrigeerde vooruitgang: Informeert go/no-go-beslissingen op basis van de attenuatie van reinstatement door kandidaat-therapeutica.
Integratie van pipeline en workflow
De CPP-herstelassay past binnen het ontdekkingscontinuüm van hypothesetoetsing van targets tot lead-optimalisatie, waardoor iteratieve evaluatie mogelijk is van verbindingen die de kwetsbaarheid voor terugval beïnvloeden.
- Discovery Biology: Ondersteunt hypothesetoetsing van neurale circuits die omgevingsprikkels koppelen aan drug-zoekend gedrag.
- Screening: Levert kwantitatieve, door extinctie gevalideerde readouts voor het beoordelen van de effecten van verbindingen op de magnitude van reinstatement.
- Analytics: Biedt tijdsafhankelijke variabelen die statistische vergelijking mogelijk maken van drug- en stress-geïnduceerde reinstatement.
- Translationeel onderzoek: Verbindt de uitkomsten van omgevingsmanipulaties met de preklinische validiteit van terugvalmodellen.
- Enterprise Reuse: Fungeert als een herbruikbaar platform voor het evalueren van meerdere therapeutische targets voor diverse verslavingsindicaties.
Operationele impact en impact op de organisatie
- Wetenschappelijke waarde: Vermindert mechanistische ambiguïteit door cue- en stressspecifieke bijdragen aan terugvalachtig gedrag te isoleren.
- Operationele waarde: Levert gestandaardiseerde, kosteneffectieve gedragsmaten met een hoge gevoeligheid voor farmacologische en omgevingsmatige manipulaties.
- Strategische waarde: Verbetert de kwaliteit van go/no-go-beslissingen door het klinische risico op terugval te voorspellen via omgevingsuitdagingsmodellen.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering mogelijk van verbindingen die een vermindering van herstel vertonen in gevalideerde terugvalparadigma's.
Overwegingen voor Implementatie
- Vereist expertise in gedragsneurowetenschappen en het hanteren van knaagdieren voor consistente extinctie- en reinstatement-testen.
- Afhankelijk van gecontroleerde omgevingsinstrumentatie om storende variabelen zoals licht, geluid en sociale cues te minimaliseren.
- Noodzaak tot cross-team standaardisatie van extinctiecriteria en reinstatement-triggers tussen laboratoria.
- Omvat overwegingen voor aanpassing bij het vertalen van protocollen naar andere soorten of stressparadigma's.
- Beperkt tot het beoordelen van de kwetsbaarheid voor terugval; meet geen primaire bekrachtiging of compulsief druggebruik zonder aanvullende modellen.
