Name: Procedura badania wywołanego wstrząsem stopy przywrócenia kokainy u szczurów laboratoryjnych (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-01-06T18:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 54 s
Description: Poznaj metodę wywołania wstrząsu stopy przywracającego poszukiwanie kokainy u szczurów laboratoryjnych. Ta procedura pozwala badać mechanizmy neurobiologiczne relacji między stresem a nawrotem uzależnienia.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

1. Procedury zakwaterowania i aklimatyzacji zwierząt
<ol>
<li>Samce szczurów Long Evans o masie 300-325 g w momencie przybycia do animalarium są utrzymywane indywidualnie w standardowych plastikowych klatkach z podścieleniem z granulowanego papieru z recyklingu, z siatkowymi pokrywami umożliwiającymi zamocowanie butelek z wodą oraz karmideł.</li>
<li>Szczury są utrzymywane w odwróconym cyklu światło-ciemność (światło od 19:00 do 07:00), w animalarium z kontrolowaną temperaturą i wilgotnością.</li>
<li>Pokarm i woda są dostępne ad libitum w klatkach macierzystych przez cały czas trwania eksperymentu.</li>
<li>Przed operacją szczurom umożliwia się aklimatyzację do warunków animalarium i zakwaterowania przez jeden tydzień. W tym czasie szczury nie są niepokojone, z wyjątkiem rutynowego sprzątania, karmienia i monitorowania masy ciała.</li>
</ol>
2. Chirurgiczny zabieg kaniulacji dożylnej
<ol>
<li>W znieczuleniu gazowym izofluranem, stosując standardowe aseptyczne techniki chirurgiczne, u szczurów implantuje się cewniki silikonowe w prawą żyłę szyjną. Cewnik wyprowadzony jest do zmodyfikowanej kaniuli (Plastics One) na powierzchni czaszki, a kaniula jest mocowana do czaszki za pomocą śrub jubilerskich i cementu stomatologicznego. Szczegóły procedur chirurgicznych opisano w źródłach 7, 8.</li>
<li>Po zakończeniu operacji cewniki przepłukuje się około 0,2 mL roztworu zawierającego 50% heparyny (1000 IU) i 50% dekstrozy (25 g/50 mL). Nad otworem kaniuli umieszcza się plastikową zaślepkę, aby chronić cewnik przed zanieczyszczeniami zewnętrznymi i zachować jego drożność.</li>
<li>W czasie operacji oraz ponownie dzień po zabiegu szczurom podaje się podskórnie (SC) 5 mg/kg leku przeciwbólowego ketoprofen.</li>
<li>Przed rozpoczęciem eksperymentów szczurom zapewnia się co najmniej siedem dni na rekonwalescencję po operacji. W tym czasie zwierzęta pozostają w klatkach domowych bez zakłóceń, z wyjątkiem rutynowego czyszczenia, karmienia oraz codziennego monitorowania masy ciała i stanu zdrowia. W ostatnim dniu okresu rekonwalescencji cewniki przepłukuje się roztworem heparyny i dekstrozy (Sekcja 2.2) w celu sprawdzenia ich drożności.</li>
</ol>
3. Procedury behawioralne
Wszystkie procedury behawioralne są przeprowadzane przy użyciu sprzętu dostarczonego przez Med Associates Inc. (St Albans, VT). Sprzęt, znajdujący się w wydzielonym pomieszczeniu, obejmuje zestaw standardowych komór operantowych, z których każda jest umieszczona w obudowie wygłuszającej. Każda komora operantowa jest wyposażona w dwie chowane dźwignie, obie uniesione o 6,5 cm ponad podłogą wykonaną ze stalowych prętów. Biała lampka stymulująca znajduje się tuż nad jedną z dźwigni, a reakcje na tej dźwigni (tzw. dźwigni „aktywnej”) skutkują jednoczesnym zapaleniem się lampki stymulującej i aktywacją pompy infuzyjnej (Razel Scientific Instruments, St. Albans, VT). Pompa jest umieszczona na półce tuż poza komorą operantową, ale wewnątrz obudowy wygłuszającej. Druga dźwignia (tzw. dźwignia „nieaktywna”) pozostaje wysunięta w komorze podczas wszystkich procedur eksperymentalnych; reakcje na tę dźwignię nie wywołują żadnych skutków. Wreszcie, każda komora jest wyposażona w system podawania przerywanego, nieuniknionego wstrząsu elektrycznego o stałym natężeniu prądu poprzez scrambler do stalowej podłogi. Wszystkie warunki eksperymentalne (np. prezentacje bodźców, infuzje leków, podawanie wstrząsów), a także rejestracja i konsolidacja danych, są realizowane za pomocą interfejsów między komorami testowymi a komputerem centralnym obsługującym oprogramowanie Med Associates (MED-IV).
Eksperyment jest przeprowadzany w 5 fazach: 1) habituacja; 2) samopodawanie (SA) kokainy; 3) okres bez leku; 4) wygaszanie oraz 5) testowanie ponownego wywołania reakcji. we wszystkich fazach (z wyjątkiem okresu bez leku) szczury są przenoszone z pomieszczenia bytowego do operacyjnych komór testowych na codzienne sesje. Zwierzęta są przenoszone indywidualnie, w małych plastikowych pojemnikach. W komorach operacyjnych nie ma dostępu do pożywienia i wody.
<ol>
<li>Habituacja
<ol>
<li>Na dwadzieścia cztery godziny przed pierwszą sesją SA kokainy (patrz sekcja 3.2.), szczury są poddawane habituacji do komór operantowych podczas jednej 2-godzinnej sesji; w trakcie tej sesji dźwignia aktywna jest wciągnięta.</li>
</ol>
</li>
<li>Trening SA kokainy
<ol>
<li>Przed każdą codzienną sesją treningową szczury są ważone w pomieszczeniu dla zwierząt. Następnie są one przenoszone do komór operantowych.</li>
<li>Po umieszczeniu w komorach operantowych, zespół sprężyny i rurek (wychodzący z pompy infuzyjnej leku) jest podłączany do kaniuli zamontowanej w czaszce.</li>
<li>Szczury mogą samodzielnie podawać sobie kokainę HCl podczas codziennych 3-godzinnych sesji przez łącznie 8-10 dni (następujących po sobie lub z dwoma przerwami w postaci „dni wolnych” między sesjami 5 a 6).</li>
<li>Sesje SA odbywają się naprzemiennie rano (9:00-12:00) i po południu (13:00-16:00). Pora sesji SA jest zmieniana, ponieważ procedury w kolejnych fazach eksperymentu (tj. wygaszanie i testowanie) odbywają się o obu tych porach dnia dla wszystkich zwierząt (patrz sekcje 3.4 i 3.5); takie rozwiązanie zapobiega wpływowi pory dnia na późniejsze zachowania poszukiwania leku.</li>
<li>Każdej sesji treningowej poprzedza 5-minutowy okres aklimatyzacji, podczas którego zwierzęta są umieszczane w komorach operantowych z wciągniętą dźwignią aktywną.</li>
<li>Na początku sesji treningowej dźwignia aktywna zostaje wysunięta do komory, a światło bodźca (znajdujące się nad dźwignią aktywną) zostaje zapalone na 30 s. Dodatkowo w tym czasie włącza się światło pokojowe, które pozostaje zapalone przez całą sesję. Wydarzenia te wspólnie sygnalizują dostępność kokainy.</li>
<li>W trakcie sesji reakcje na dźwigni aktywnej są wzmacniane poprzez 3-sekundową infuzję kokainy (0.23 mg/65 μL, i.v.) według schematu wzmacniania stałego stosunku 1 (fixed-ratio-1). Równocześnie z aktywacją pompy infuzyjnej i podaniem leku następuje 20-sekundowa aktywacja światła bodźca nad dźwignią aktywną. Ta 20-sekundowa prezentacja światła odpowiada okresowi „time-out”, podczas którego dodatkowe reakcje na dźwigni aktywnej są rejestrowane, ale nie są wzmacniane.</li>
<li>Zwierzęta mogą otrzymać maksymalnie 50 infuzji na 3-godzinną sesję. Rutynowo stosujemy to kryterium w naszej pracy i w naszym doświadczeniu stwierdziliśmy, że znacznie ogranicza ono, a nawet eliminuje, przypadki zgonów z powodu przedawkowania.</li>
<li>Na koniec każdej codziennej sesji cewniki szczurów są płukane 0.2-0.3 mL roztworu heparyny i dekstrozy (patrz sekcja 2.2), a szczury są wracają do swoich klatek domowych.</li>
</ol>
</li>
<li>Okres wolny od leku
<ol>
<li>Po ostatniej sesji SA kokainy szczury pozostają niezakłócone (z wyjątkiem rutynowego czyszczenia, karmienia i monitorowania masy ciała) w swoich klatkach domowych przez minimum siedem dni.</li>
</ol>
</li>
<li>Wygaszanie zachowania wytrenowanego kokainą
<ol>
<li>Szczury są przenoszone do komór operantowych między 09:00 a 10:00 w celu treningu wygaszania.</li>
<li>Zespół sprężyny i rurek jest podłączany do kaniuli zamontowanej w czaszce.</li>
<li>Zgodnie z warunkami treningu SA, każdemu dniu treningu wygaszania poprzedza 5-minutowy okres aklimatyzacji, podczas którego zwierzęta są umieszczane w komorach operantowych z wciągniętą dźwignią aktywną.</li>
<li>Następnie szczury przechodzą cztery 60-minutowe sesje wygaszania, oddzielone 30-minutowymi odstępami. Każda 60-minutowa sesja rozpoczyna się tymi samymi zdarzeniami, które mają miejsce na początku sesji treningowych (tj. zapalenie światła pokojowego, wysunięcie dźwigni aktywnej i 30-sekundowe zapalenie światła bodźca nad dźwignią aktywną). Przez cały czas trwania sesji utrzymywane są wszystkie warunki obecne podczas treningu SA (tj. zależne od reakcji zapalenie światła bodźca na 20 s i 3-sekundowa aktywacja pompy infuzyjnej), z wyjątkiem tego, że reakcje na dźwigni aktywnej nie są już wzmacniane infuzjami kokainy. Podczas 30-minutowych odstępów oddzielających każdą 60-minutową sesję wygaszania, dźwignia aktywna jest wciągnięta, a światło pokojowe zgaszone.</li>
<li>Na koniec ostatniej 60-minutowej sesji szczury wracają do swoich klatek domowych.</li>
<li>Kroki 3.4.1. do 3.4.5. są powtarzane przez 3 kolejne dni.</li>
</ol>
</li>
<li>Przywrócenie zachowania wytrenowanego kokainą za pomocą stresu wywołanego wstrząsem stopy
<ol>
<li>Szczury są przenoszone do komór operantowych między 09:00 a 10:00.</li>
<li>Po umieszczeniu w komorach operantowych zespół sprężyny i rurek jest podłączany do kaniuli zamontowanej w czaszce.</li>
<li>Zgodnie z warunkami treningu i wygaszania, zapewnia się 5-minutowy okres aklimatyzacji, podczas którego szczury są umieszczane w komorach operantowych z wciągniętą dźwignią aktywną.</li>
<li>Następnie szczury przechodzą dwie 60-minutowe sesje wygaszania (patrz 3.4.4.) oddzielone 30-minutowym odstępem, identyczne z sesjami przeprowadzanymi w fazie wygaszania.</li>
<li>Jeśli po drugiej 60-minutowej sesji całkowita liczba reakcji na poprzednio aktywnej dźwigni jest mniejsza niż 15, zwierzęta są poddawane testowi przywrócenia po dodatkowym 30-minutowym odstępie. W tym 30-minutowym odstępie podawany jest wstrząs stopy lub pozorowany wstrząs stopy (sham footshock, tj. brak wstrząsu) (patrz 3.5.6.). Jeśli po drugiej sesji kryterium 15 lub mniej reakcji na dźwigni aktywnej nie zostanie osiągnięte, przed testem przywrócenia przeprowadza się dodatkową sesję (sesje) wygaszania.</li>
<li>Dziesięć minut po drugiej 60-minutowej sesji wygaszania (lub po każdej dodatkowej 60-minutowej sesji wygaszania wymaganej do ustanowienia kryterium wygaszania 15 lub mniej reakcji), zwierzęta są poddawane 20-minutowemu przerywanemu stresowi elektrycznemu w postaci wstrząsów stopy (lub pozorowanym wstrząsom) w komorze operantowej. Wstrząsy stopy są podawane w czasie, gdy dźwignia aktywna jest wciągnięta, a światło pokojowe i bodźca są zgaszone. Wstrząsy stopy są dostarczane według zmiennego harmonogramu czasowego ze średnim odstępem 40 s (zakres 10-70 s). Każdy wstrząs jest podawany z natężeniem 0.9 mA i trwa 0.5 s. Parametry wstrząsów stopy opierają się na obszernych badaniach pilotażowych przeprowadzonych w naszym laboratorium w celu ustanowienia wiarygodnego przywrócenia poszukiwania kokainy przy minimalnym natężeniu i czasie ekspozycji na wstrząsy. Przy tych parametrach zwierzęta wykazują refleksyjną reakcję skoku na 0.5 s wstrząs i okazjonalnie wydają krótki dźwięk. Mimo że zwierzęta są obserwowane przez cały okres wstrząsów, natężenie wstrząsu nie jest wystarczająco duże, aby wywołać wyraźniejsze oznaki stresu.</li>
<li>Natychmiast po zakończeniu sesji wstrząsów stopy dźwignia aktywna zostaje wysunięta, a szczurom pozwala się naciskać dźwignię w warunkach wygaszania (tj. reakcje nie są wzmacniane kokainą, ale nadal skutkują zapaleniem światła bodźca i aktywacją pompy infuzyjnej). Okres ten definiuje się jako test przywrócenia i trwa on zazwyczaj od 1 do 3 godzin. Większość reakcji występuje w wczesnej części sesji testowej (pierwsze 30 min- 1 h), a następnie wygasa w dłuższych okresach testowych. Zatem 1-godzinny test jest wystarczający do uchwycenia efektu przywrócenia, natomiast dłuższe okresy testowe zapewniają pełniejszy profil wygaszania efektu.</li>
<li>W przypadku zastosowania projektu z pomiarami powtarzanymi każdy szczur jest testowany w warunkach wstrząsu stopy i pozorowanego wstrząsu stopy. Kroki 3.5.1. do 3.5.8 są powtarzane w kolejnym dniu testowym, a następnie podawany jest alternatywny test przywrócenia (wstrząs stopy lub pozorowany wstrząs stopy).</li>
</ol>
</li>
</ol>
4. Reprezentatywne wyniki:
<img src="/files/ftp_upload/2265/2265fig1.jpg" alt="Wykresy samopodawania, wygaszania i przywracania; analiza behawioralna; eksperyment odpowiedzi na lek." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1. Ustylizowane profile odpowiedzi dla aktywności na dźwigniach aktywnej i nieaktywnej podczas treningu samopodawania, wygaszania oraz testów przywracania.
Rysunek 1 przedstawia schematyczne profile reakcji operantowych, typowe dla tych uzyskanych podczas poszczególnych faz opisanego tutaj protokołu eksperymentalnego.
1. Aktywne reakcje na dźwignię
<ol>
<li>Trening SA kokainy. Rycina 1 (lewy panel) przedstawia typową krzywą treningu SA kokainy, obejmującą zarówno liczbę infuzji, jak i całkowitą liczbę naciśnięć aktywnej dźwigni. Szczury zazwyczaj nabywają zachowania SA kokainy w ciągu 1-3 sesji i po ugruntowaniu tego zachowania utrzymują stabilne tempo przyjmowania leku (zazwyczaj wariancja między sesjami wynosi mniej niż 20%) w kolejnych sesjach.</li>
<li>Wygaszanie zachowania uwarunkowanego kokainą. Na Rycini 1 (środkowy panel) widać, że w 1. dniu wygaszania, gdy reakcje po raz pierwszy nie są wzmacniane, całkowita liczba reakcji na aktywnej dźwigni jest początkowo wyższa niż pod koniec fazy treningowej (co odpowiada tzw. „wybuchowi wygaszania”); stopniowo, w ciągu czterech sesji wygaszania, liczba reakcji maleje. W 2. i 3. dniu wygaszania może wystąpić częściowa regeneracja reakcji (w stosunku do tej obserwowanej podczas ostatniej sesji dnia poprzedniego); jednak reakcje są zazwyczaj nieliczniejsze niż na początku poprzedniego dnia wygaszania, a proces wygaszania w ciągu czterech sesji w danym dniu zazwyczaj postępuje szybciej.</li>
<li>Przywrócenie poszukiwania kokainy. Na Rycini 1 (prawy panel) widać, że 20 min ekspozycji na przerywane wstrząsy elektryczne stóp indukuje wzrost nie-wzmocnionych reakcji na aktywnej dźwigni w stosunku do tych obserwowanych pod koniec poprzedniej sesji wygaszania. Wstrząsy elektryczne stóp indukują również wzrost reakcji w stosunku do tych obserwowanych w warunkach, w których podawano pozorowany wstrząs elektryczny stóp. Zatem przywrócenie poszukiwania kokainy przez stres wywołany wstrząsem elektrycznym stóp może być wyrażone albo jako: 1) zwiększona liczba nie-wzmocnionych reakcji po ekspozycji na wstrząs elektryczny w stosunku do reakcji w sesji wygaszania przed wstrząsem, lub 2) zwiększona liczba nie-wzmocnionych reakcji po wstrząsie elektrycznym w stosunku do pozorowanego wstrząsu.</li>
</ol>
2. Reakcje nieaktywne dźwignią
Na Rysunku 1 (czerwona linia) widać, że we wszystkich fazach eksperymentalnych poziomy reakcji związane z dźwignią nieaktywną są bardzo niskie. Jednakże po ekspozycji na stres wywołany wstrząsem stopy czasami obserwuje się niewielki wzrost reakcji na tej dźwigni. Nawet w przypadkach, gdy występuje taki wzrost reakcji, wzrost reakcji na dźwignię aktywną ma tendencję do bycia proporcjonalnie znacznie większym.

<ol><li>Shaham, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+reinstatement+model+of+drug+relapse%3A+history%2C+methodology+and+major+findings%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">The reinstatement model of drug relapse: history, methodology and major findings.</a> Psychopharmacology. 168 (1-2), 3-20 (2003).</li>
<li>de Wit, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Priming+effects+with+drugs+and+other+reinforcers%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+and+Clinical+Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Priming effects with drugs and other reinforcers.</a> Experimental and Clinical Psychopharmacology. 4, 5-10 (1996).</li>
<li>Bossert, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurobiology+of+relapse+to+heroin+and+cocaine+seeking%3A+An+update+and+clinical+implications%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Neurobiology of relapse to heroin and cocaine seeking: An update and clinical implications.</a> Eur J Pharmacol. 526 (1-3), 36-50 (2005).</li>
<li>Shalev, U., Grimm, J. W., Shaham, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurobiology+of+relapse+to+heroin+and+cocaine+seeking%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacol+Rev%22%5BJournal%5D)">Neurobiology of relapse to heroin and cocaine seeking: a review.</a> Pharmacol Rev. 54 (1), 1-42 (2002).</li>
<li>Shaham, Y., Stewart, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress+reinstates+heroin-seeking+in+drug-free+animals%3A+an+effect+mimicking+heroin%2C+not+withdrawal%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Stress reinstates heroin-seeking in drug-free animals: an effect mimicking heroin, not withdrawal.</a> Psychopharmacology. 119, 334-341 (1995).</li>
<li>Shaham, Y., Erb, S., Stewart, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress-induced+relapse+to+heroin+and+cocaine+seeking+in+rats%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res+Brain+Res+Rev%22%5BJournal%5D)">Stress-induced relapse to heroin and cocaine seeking in rats: a review.</a> Brain Res Brain Res Rev. 33 (1), 13-33 (2000).</li>
<li>Erb, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Central+injections+of+CRF+reinstate+cocaine+seeking+in+rats+after+postinjection+delays+of+up+to+3+h%3A+an+influence+of+time+and+environmental+context%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology+%28Berl%29%22%5BJournal%5D)">Central injections of CRF reinstate cocaine seeking in rats after postinjection delays of up to 3 h: an influence of time and environmental context.</a> Psychopharmacology (Berl). 187 (1), 112-120 (2006).</li>
<li>Erb, S., Shaham, Y., Stewart, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress+reinstates+cocaine-seeking+behavior+after+prolonged+extinction+and+a+drug-free+period%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Stress reinstates cocaine-seeking behavior after prolonged extinction and a drug-free period.</a> Psychopharmacology. 128, 408-412 (1996).</li>
<li>Tran-Nguyen, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time-dependent+changes+in+cocaine-seeking+behavior+and+extracellular+dopamine+levels+in+the+amygdala+during+cocaine+withdrawal%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Time-dependent changes in cocaine-seeking behavior and extracellular dopamine levels in the amygdala during cocaine withdrawal.</a> Neuropsychopharmacology. 19, 48-59 (1998).</li>
<li>Stretch, R., Gerber, G. J., Wood, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+affecting+behavior+maintained+by+response-contingent+intravenous+infusions+of+amphetamine+in+squirrel+monkeys%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Journal+of+Physiology+and+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Factors affecting behavior maintained by response-contingent intravenous infusions of amphetamine in squirrel monkeys.</a> Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 49, 581-589 (1971).</li>
<li>Shaham, Y., Rodaros, D., Stewart, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reinstatement+of+heroin-reinforced+behavior+following+long-term+extinction+Implications+for+the+treatment+of+relapse+to+drug-taking%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Reinstatement of heroin-reinforced behavior following long-term extinction Implications for the treatment of relapse to drug-taking.</a> Behavioural Pharmacology. 5, 360-364 (1994).</li>
<li>Wit, H. de, Stewart, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reinstatement+of+cocaine-reinforced+responding+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Reinstatement of cocaine-reinforced responding in the rat.</a> Psychopharmacology. 75, 134-143 (1981).</li>
<li>Erb, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alpha-2+adrenergic+receptor+agonists+block+stress-induced+reinstatement+of+cocaine+seeking%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Alpha-2 adrenergic receptor agonists block stress-induced reinstatement of cocaine seeking.</a> Neuropsychopharmacology. 23 (2), 138-150 (2000).</li>
<li>Shalev, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress+and+relapse+to+drug+seeking+in+rats%3A+studies+on+the+generality+of+the+effect%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology+%28Berl%29%22%5BJournal%5D)">Stress and relapse to drug seeking in rats: studies on the generality of the effect.</a> Psychopharmacology (Berl). 150, 337-346 (2000).</li>
</ol>

Doświadczenia na zwierzętach zostały przeprowadzone zgodnie z wytycznymi i przepisami określonymi przez Canadian Council of Animal Care oraz komisję ds. opieki nad zwierzętami University of Toronto.

Produkcja tego filmu została sponsorowana przez firmę Med Associates, Inc., która produkuje instrument wykorzystany w niniejszym artykule.

W ciągu ostatnich kilku dekad opracowano trzy warianty procedury przywracania SA w celu badania przywracania poszukiwania narkotyku u szczurów i małp laboratoryjnych. Różnice definiujące te warianty proceduralne dotyczą przede wszystkim tego, czy sesje SA narkotyku, wygaszania i testowania odbywają się w tym samym dniu, czy w różne dni 1. Procedura opisana w niniejszej pracy jest powszechnie określana jako wariant sesji „wewnątrz-między” (within-between), ponieważ SA narkotyku odbywa się podczas codziennych sesji (tzn. w sposób między-sesyjny), które są oddzielone od sesji wygaszania i testowania, natomiast wygaszanie i testowanie odbywają się w tym samym dniu (tzn. w sposób wewnątrz-sesyjny) [np. 7, 9]. Alternatywnie, w tzw. procedurach „między sesjami” (between sessions), wszystkie fazy eksperymentu odbywają się sekwencyjnie, tak że sesje SA, wygaszania i testowania są przeprowadzane w różne dni (tzn. wszystkie fazy odbywają się między sesjami) [np. 8, 10, 11]. Z kolei w pełnych procedurach „wewnątrz sesji” (within sessions), trening SA, wygaszanie oraz sesje testowe odbywają się w tym samym dniu [np. 12].
Mimo opublikowanych doniesień o wywoływaniu ponownego poszukiwania narkotyku za pomocą wstrząsów stóp z zastosowaniem różnych wariantów procedury reinstytucji, stwierdziliśmy, że ten stresor (przynajmniej u zwierząt z historią SA kokainy) jest najskuteczniejszy, gdy wygaszanie i testowanie odbywają się tego samego dnia (tj. w trybie sesji „wewnątrz-między”). Alternatywnie, z powodzeniem uzyskiwaliśmy wiarygodną reinstytucję poszukiwania kokainy indukowaną wstrząsami stóp, stosując procedurę całkowicie „między sesjami”, lecz wyłącznie w warunkach, w których zwierzęta były przetrzymywane w komorach SA przez cały czas trwania eksperymentu 8 lub przynajmniej podczas wygaszania i testowania 13. Wadą tego podejścia między sesjami, w porównaniu do opisanego w niniejszym protokole, jest ograniczenie liczby osobników, które można trenować i testować jednocześnie, co zmniejsza wydajność zbierania danych. Choć w warunkach niniejszego protokołu tylko jedna grupa zwierząt może być wygaszana i testowana w danym czasie, większą przepustowość można osiągnąć poprzez przesunięcie o jeden tydzień czasu rozpoczęcia fazy treningu SA dla dwóch grup szczurów. W takim scenariuszu pierwsza grupa szczurów może wejść w fazę wolną od narkotyku w momencie, gdy druga grupa wchodzi w 2. tydzień treningu SA, a następnie wygaszanie i testowanie mogą być przeprowadzone w pierwszej grupie, podczas gdy druga znajduje się w fazie wolnej od narkotyku. Takie podejście pozwala na bardziej efektywne wykorzystanie zasobów i przyspiesza tempo pozyskiwania danych, prowadząc jednocześnie do bardzo skutecznej i wiarygodnej reinstytucji indukowanej wstrząsami stóp.
Co istotne, w naszej procedurze wygaszanie wcześniej wzmocnionego lekiem zachowania oraz testowanie ponownego wywołania zachowania (reinstatement) odbywa się w obecności wskazówek związanych z lekiem. Chociaż nigdy nie przeprowadzaliśmy treningu wygaszania ani testów w nieobecności wskazówek związanych z lekiem, z przekazów osobistych wynika, że stresor może w rzeczywistości być nieskuteczny w indukowaniu ponownego wywołania zachowania, gdy testy odbywają się w nieobecności wygaszonych wskazówek (przynajmniej w przypadku zwierząt z historią SA kokainy). Systematyczne zbadanie tej zmiennej oraz wynikających z niej implikacji teoretycznych stanowi istotne zagadnienie dla przyszłych badań.
Ostatnim czynnikiem proceduralnym zasługującym na omówienie jest fakt, że wpływ stresu wywołanego wstrząsem stopy na powrót reakcji wydaje się być wysoce wrażliwy na manipulacje kontekstem. Na przykład stres wywołany wstrząsem stopy jest skuteczny w indukowaniu powrotu poszukiwania narkotyku tylko wtedy, gdy jest on aplikowany w środowisku, w którym odbywały się SA narkotykowa oraz wygaszanie; inaczej mówiąc, wstrząs stopy nie przywraca poszukiwania narkotyku, jeśli ekspozycja na stresor następuje w nowym kontekście, co sugeruje istotną interakcję między stresorem a środowiskiem narkotykowym w zakresie ich wpływu na powrót reakcji 14.
Podsumowując, procedury przywracania reakcji za pomocą wstrząsów stóp, takie jak opisane w niniejszej pracy, były z dużym sukcesem wykorzystywane do wyjaśnienia podstawowych mechanizmów behawioralnych i neurobiologicznych rządzących relacją między stresem a nawrotem uzależnienia od leku. W rzeczywistości procedury te, po zmodyfikowaniu w celu uwzględnienia przedobróbek farmakologicznych lub manipulacji neurochemicznych celujących w konkretne substraty neuronalne, mogą służyć jako potężne narzędzia do charakteryzowania neurobiologii przywracania poszukiwania leku pod wpływem stresu.

<table><tbody><tr><td>Podstawowy zestaw do testów samopodawania leków dla szczurów</td><td></td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>MED-008-CT-B1</td><td></td></tr><tr><td>Głęboka, ekstra wysoka wyciszana komora z MDF</td><td>Komponent podstawowego zestawu do testów samopodawania leków dla szczurów</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>ENV-018MD</td><td></td></tr><tr><td>Standardowa modułowa komora testowa z górnym systemem infuzji leku i tacką na odpady</td><td>Komponent podstawowego zestawu do testów samopodawania leków dla szczurów</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>ENV-008CT</td><td></td></tr><tr><td>Podłoga z kratki ze stali nierdzewnej</td><td>Komponent podstawowego zestawu do testów samopodawania leków dla szczurów</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>ENV-005</td><td></td></tr><tr><td>Lampa pokojowa z osłoną, 28V</td><td>Komponent podstawowego zestawu do testów samopodawania leków dla szczurów</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>ENV-215M</td><td></td></tr><tr><td>Lampa bodźcowa 1&amp;#8221; z białą soczewką</td><td>Komponent podstawowego zestawu do testów samopodawania leków dla szczurów</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>ENV-221M</td><td></td></tr><tr><td>Niskoprofilowa chowana dźwignia odpowiedzi</td><td>Komponent podstawowego zestawu do testów samopodawania leków dla szczurów</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>ENV-112CM</td><td></td></tr><tr><td>Pakiet SmartCtrl 8 wejść/16 wyjść</td><td>Komponent podstawowego zestawu do testów samopodawania leków dla szczurów</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>DIG-716P2</td><td></td></tr><tr><td>Jednoprędkościowa pompa strzykawkowa, 3.33 RPM</td><td>Komponent podstawowego zestawu do testów samopodawania leków dla szczurów</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>PHM-100</td><td></td></tr><tr><td>Zestaw do samoinfuzji dla szczurów</td><td>Komponent podstawowego zestawu do testów samopodawania leków dla szczurów</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>PHM-119B-23-D</td><td></td></tr><tr><td>Zespół ramienia do podawania leku</td><td>Komponent podstawowego zestawu do testów samopodawania leków dla szczurów</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>PHM-110-SAI</td><td></td></tr><tr><td>Awersyjny stymulator fali prostokątnej</td><td>Komponent do wywoływania stresu wstrząsem stóp</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>ENV-414S</td><td></td></tr><tr><td>Opatentowana sielna wiązka szybkiego rozłączenia do podłogi z kratki ze stali nierdzewnej</td><td>Komponent do wywoływania stresu wstrząsem stóp</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>ENV-005-QD</td><td></td></tr><tr><td>Kabel wyjściowy wstrząsu</td><td>Komponent do wywoływania stresu wstrząsem stóp</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>SG-219G-10</td><td></td></tr><tr><td>Oprogramowanie MED-PC IV</td><td>Oprogramowanie</td><td><a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Med Associates, Inc.</a></td><td>SOF-735</td><td></td></tr></tbody></table>

procedura badania reinstatmentu poszukiwania kokainy indukowanego wstrząsem stopy u szczurów laboratoryjnych

A Procedure for Studying the Footshock-Induced Reinstatement of Cocaine Seeking in Laboratory Rats 

Najbardziej podstępnym aspektem uzależnienia od narkotyków jest wysoka skłonność do nawrotów. Modele zwierzęce nawrotów, znane jako procedury przywracania (reinstatement procedures), są szeroko stosowane do badania neurobiologii i fenomenologii nawrotów do zażywania substancji. Choć w ciągu ostatnich kilku dekad pojawiły się modyfikacje proceduralne, najbardziej konwencjonalne procedury przywracania opierają się na modelu samopodawania leku (SA). W tym modelu zwierzę jest trenowane do wykonywania reakcji operantowej w celu uzyskania narkotyku. Następnie zachowanie to jest wygaszane poprzez wstrzymanie wzmocnienia zależnego od reakcji. Przywrócenie poszukiwania narkotyku jest wówczas wyzwalane przez pojedyncze zdarzenie, takie jak iniekcja leku użytego w treningu, ponowna ekspozycja na bodźce związane z narkotykiem lub wystawienie na stresor 1.
Procedury reinstatacji zostały pierwotnie opracowane w celu zbadania zdolności ostrej, niekontyngentnej ekspozycji na lek stosowany w treningu do przywracania poszukiwania leku u szczurów i małp 1, 2. Od tego czasu procedury reinstatacji zostały zmodyfikowane, aby badać rolę bodźców środowiskowych, w tym wskazówek związanych z lekiem oraz ekspozycji na różne formy stresu, w nawrotach poszukiwania leku 1, 3, 4.
W ciągu ostatnich 15 lat głównym punktem zainteresowania w literaturze dotyczącej reinstatowania (przywracania) było badanie roli stresu w nawrotach uzależnienia od narkotyków. Jedną z najczęściej stosowanych form stresu do badania tej zależności jest ostra ekspozycja na łagodne, przerywane wstrząsy elektryczne podawane do łap. Zdolność stresu wywołanego wstrząsami elektrycznymi do indukowania reinstatowania poszukiwania narkotyku została pierwotnie zademonstrowana przez Shahama i współpracowników (1995) u szczurów z historią dożylnego SA heroiny5. Następnie efekt ten uogólniono na szczury z historią dożylnego SA kokainy, metamfetaminy i nikotyny, a także doustnego SA etanolu 3, 6.
Choć reinstalacja poszukiwania narkotyku wywołana wstrząsem stóp może być osiągnięta w sposób niezawodny i silny, efekt ten wykazuje tendencję do wrażliwości na określone zmienne parametryczne. Należą do nich układ sesji wygaszania i testów reinstalacji, intensywność i czas trwania stresu wywołanego wstrząsem stóp, a także obecność sygnałów związanych z narkotykiem podczas wygaszania i testów reinstalacji. Przedstawiamy tutaj protokół reinstalacji poszukiwania kokainy wywołanej wstrząsem stóp, który z powtarzalnym sukcesem wykorzystywaliśmy do badania zależności między stresem a poszukiwaniem kokainy.

Modele zwierzęce nawrotów, znane jako procedury reinstalacji, są szeroko wykorzystywane do badania roli stresu w nawrotach poszukiwania narkotyków. W niniejszym opracowaniu przedstawiamy metodę indukowania reinstalacji poszukiwania kokainy u szczurów laboratoryjnych poprzez krótkotrwałą ekspozycję na łagodne, przerywane wstrząsy elektryczne stóp.

Procedura badania reinstatmentu poszukiwania kokainy indukowanego wstrząsem stopy u szczurów laboratoryjnych

Najbardziej podstępnym aspektem uzależnienia od substancji psychoaktywnych jest wysoka skłonność do nawrotów. Modele zwierzęce nawrotów, znane jako procedury przywracania (reinstatement procedures), zostały...

W niniejszym filmie przedstawiono procedurę służącą do systematycznego badania związku między stresem a nawrotem poszukiwania kokainy. Szczury laboratoryjne są najpierw szkolone w samoadministracji kokainy dożylnie poprzez naciskanie dźwigni podczas wielu codziennych sesji w fazie ciemnej lub aktywnej 12-godzinnego cyklu światło-ciemność. Następnie reakcja naciskania dźwigni wzmocniona kokainą jest wygaszana w ciągu wielu sesji poprzez wstrzymanie wzmocnienia zależnego od reakcji.Wygaszone zachowanie naciskania dźwigni jest następnie przywracane poprzez poddawanie zwierząt przerywanym wstrząsom stóp bezpośrednio przed zapewnieniem im dostępu do dźwigni wcześniej wzmocnionej kokainą. Chociaż przywrócenie poszukiwania kokainy indukowane wstrząsami stóp jest efektem, który został wiarygodnie osiągnięty przez kilka grup badawczych, może on być wrażliwy na określone zmienne parametryczne. Protokół, który opiszemy, odzwierciedla nasze udane starania w celu optymalizacji tych parametrów w celu uzyskania wiarygodnego i silnego przywrócenia poszukiwania kokainy indukowanego wstrząsami stóp u szczurów.Metody opisane tutaj oraz ich modyfikacje mogą być wykorzystywane do badania kluczowych kwestii w dziedzinie uzależnień od narkotyków, a w szczególności do badania podstawowych mechanizmów behawioralnych i neurobiologicznych pośredniczących w relacji między stresem a nawrotem poszukiwania narkotyku. Sprzęt wykorzystywany do badania reinstatowania poszukiwania kokainy indukowanego wstrząsem stopy obejmuje zestaw standardowych komór operantowych, z których każda znajduje się w wyciszającej obudowie. Cały sprzęt został dostarczony przez firmę Med Associates Incorporated.Każda komora operantowa jest wyposażona w dwie chowane dźwignie, z których obie są uniesione na wysokość 6,5 centymetrów nad podłogą z prętów ze stali nierdzewnej. Biała lampka bodźca znajduje się tuż nad jedną z dźwigni. Tak zwana dźwignia aktywna oraz reakcje na tej dźwigni skutkują jednoczesnym zapaleniem lampki bodźca oraz aktywacją pompy infuzyjnej umieszczonej na półce tuż poza górnym końcem komory.Wewnątrz wyciszającej obudowy druga dźwignia, tzw. dźwignia nieaktywna, pozostaje wysunięta w komorze. Przez cały czas trwania procedur eksperymentalnych reakcja na tę dźwignię pozostaje bez konsekwencji. Ostatecznie każda komora jest wyposażona w system podający stały prąd, przerywane i możliwe do uniknięcia wstrząsy elektryczne stóp za pośrednictwem scramblera do stalowej kratownicy podłogi.Wszystkie warunki eksperymentalne, a także rejestracja i konsolidacja danych, są realizowane za pośrednictwem interfejsów łączących komory testowe z komputerem centralnym. Obsługuje je dedykowane oprogramowanie. Przed każdą codzienną sesją, która odbywa się w fazie ciemnej lub aktywnej cyklu światło-ciemność, należy zważyć szczury w pomieszczeniu bytowym, a następnie przenieść je do komór operantowych.Na 24 godziny przed pierwszą sesją samopodawania kokainy należy pozwolić szczurom na habituację w komorach operantowych podczas pojedynczej, dwugodzinnej sesji. Podczas tej sesji dźwignia aktywna jest wciągnięta, a dźwignia nieaktywna wysunięta. Na początku codziennych sesji treningowych należy podłączyć zestaw sprężyny i rurek do kaniuli zamontowanej w czaszce, a następnie umieścić szczura w komorze operantowej. Kaniula jest połączona z cewnikiem celesta, który został chirurgicznie wszczepiony do prawej żyły szyjnej, aby umożliwić dożylne podawanie leku.Pozwól szczurom na samopodawanie kokainy podczas codziennych trzygodzinnych sesji przez łącznie od ośmiu do 10 dni. Każdej sesji treningowej powinien poprzedzać pięciominutowy okres aklimatyzacji, podczas którego zwierzęta są umieszczane w komorach operacyjnych z wciągniętą dźwignią aktywną. Aby rozpocząć sesję treningową, wysuń dźwignię aktywną do wnętrza komory i zapal światło stymulujące na 30 sekund.Dodatkowo w tym czasie należy włączyć światło główne, które powinno pozostawać zapalone przez całą sesję. Wydarzenia te wspólnie sygnalizują dostępność kokainy podczas sesji. Reakcje na dźwigni aktywnej są wzmacniane poprzez trwającą trzy sekundy infuzję kokainy w stałym schemacie wzmacniania VR1, równolegle z aktywacją pompy infuzyjnej i podaniem leku, co następuje przy 22. aktywacji światła bodzieca nad dźwignią aktywną.Ta 22. prezentacja światła odpowiada okresowi przerwy (time out), podczas którego rejestrowane są dodatkowe aktywne reakcje dźwigni, ale nie są one wzmacniane. Podczas każdej trzygodzinnej sesji zwierzęta mogą otrzymać maksymalnie 50 infuzji, aby zmniejszyć prawdopodobieństwo przedawkowania. Na koniec każdej codziennej sesji należy przepłukać cewniki szczura 0,2 do 0,3 milliliters roztworu heparyny z dekstranem, a następnie oddać zwierzęta do klatki domowej.Po ostatniej sesji samodzielnego podawania kokainy pozostawić szczury w klatkach domowych bez ingerencji przez minimum pięć do siedmiu dni. Po upływie tego czasu przenieść szczury do komór operacyjnych w celu przeprowadzenia treningu wygaszania, zgodnie z warunkami treningowymi. Każdy dzień treningu wygaszania poprzedzić pięciominutowym okresem aklimatyzacji, podczas którego zwierzęta są umieszczane w komorach operacyjnych z wciągniętą dźwignią aktywną.Następnie przeprowadź u szczurów cztery 60-minutowe sesje wygaszania, oddzielone 30-minutowymi odstępami. Każda 60-minutowa sesja jest rozpoczynana przez te same zdarzenia, które występują na początku sesji treningowych w trakcie całego procesu. Zachowaj wszystkie warunki obecne podczas treningu, z wyjątkiem tego, że w 30-minutowych odstępach oddzielających poszczególne 60-minutowe sesje wygaszania nie należy już wzmacniać aktywnych reakcji na dźwignię infuzjami kokainy.Cofnij aktywną dźwignię i zgaś światło w pomieszczeniu po zakończeniu ostatniej 60-minutowej sesji. Przenieś szczury z powrotem do klatki domowej. Kroki te powtarza się przez trzy kolejne dni.Przenieś szczury do komór operantowych w taki sam sposób, jak ma to miejsce w fazie wygaszania, zgodnie z warunkami treningu i wygaszania. Zapewnij pięciominutowy okres aklimatyzacji, podczas którego szczury są umieszczane w komorach operantowych z wciągniętą dźwignią aktywną. Następnie przeprowadź dwie 60-minutowe sesje wygaszania, przedzielone 30-minutowym odstępem, identycznie jak w przypadku sesji w fazie wygaszania.Jeśli po drugiej 60-minutowej sesji całkowita liczba reakcji na wcześniej aktywnej dźwigni jest mniejsza niż 15, przeprowadź u zwierząt test ponownego wywołania (reinstatement) po dodatkowym 30-minutowym odstępie czasu, podczas którego podaje się wstrząs stopy lub pozorowany wstrząs stopy. Rozpocznij 10 minut po drugiej 60-minutowej sesji wygaszania narażanie zwierząt na 20-minutowy przerywany elektryczny wstrząs stopy, stres lub pozorowany wstrząs stopy w komorze operantowej. Podawaj wstrząs stopy w czasie, gdy aktywna dźwignia jest wciągnięta, a światła w pomieszczeniu i światła bodźca są wyłączone.Bezpośrednio po zakończeniu sesji wstrząsów stopy wysuń aktywną dźwignię i pozwól szczurowi naciskać ją w warunkach wygaszania. Okres ten definiuje się jako sesję testową przywracania i trwa ona zazwyczaj od jednej do trzech godzin. Po zakończeniu sesji testowej wyjmij szczura z komory i przenieś go z powrotem do klatki domowej.Przedstawiamy teraz reprezentatywne wyniki. Pokazano tutaj typową krzywą uczenia się samopodawania kokainy, która obejmuje całkowitą liczbę infuzji oraz całkowitą liczbę nacisnięć dźwigni aktywnej i nieaktywnej. Szczury zazwyczaj nabywają umiejętność samopodawania kokainy w ciągu jednej do trzech sesji, a po utrwaleniu tego zachowania utrzymują stabilne tempo przyjmowania leku w kolejnych sesjach, aż do pierwszego dnia wygaszania.Gdy odpowiedzi po raz pierwszy nie są wzmacniane, całkowita liczba reakcji na dźwigni aktywnej jest początkowo bardzo wysoka, lecz stopniowo maleje w ciągu czterech sesji wygaszania w drugim i trzecim dniu wygaszania. Może być obserwowany pewien powrót reagowania, jednak liczba odpowiedzi jest zazwyczaj mniejsza niż na początku poprzedniego dnia wygaszania, a proces wygaszania przebiega zazwyczaj szybciej w ciągu czterech sesji w danym dniu. Brak wzmacniania odpowiedzi na dźwigni aktywnej.Po 20 minutach ekspozycji na przerywane wstrząsy stóp, stres indukuje wzrost liczby reakcji na uprzednio aktywnej dźwigni w stosunku do dźwigni nieaktywnej. Wstrząsy stóp indukują również wzrost liczby reakcji w porównaniu do tej zaobserwowanej w warunkach, w których podawano pozorowane wstrząsy stóp. Po opanowaniu, opisane procedury można zrealizować w ciągu około sześciu tygodni.W naszym doświadczeniu sukces jest optymalizowany, gdy procedura jest przeprowadzana systematycznie i przez dobrze przeszkolony personel. Opisane tutaj procedury można łatwo dostosować do różnych manipulacji farmakologicznych lub neurochemicznych celujących w konkretne substraty neuronalne. Dzięki zastosowaniu takich manipulacji procedura indukcji wstrząsów stopy i oświadczenia może służyć jako potężne narzędzie do charakteryzacji neurobiologii wygaszania przyjmowania leków oraz nawrotu poszukiwania leków wywołanego stresem.

a-procedure-for-studying-footshock-induced-reinstatement-cocaine

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Procedura badania nawracającego poszukiwania kokainy wywołanego uderzeniem elektrycznym u szczurów laboratoryjnych

Procedury operacyjnego samopodawania leków oraz uwarunkowanej preferencji miejsca (CPP) są szeroko stosowane w badaniach do modelowania różnych komponentów wzmocnienia narkotykowego, konsumpcji i uzależnienia u ludzi. W niniejszym raporcie połączyliśmy tradycyjne metody CPP i samopodawania jako nowatorskie podejście do badania wzmocnienia i uzależnienia od leków u szczurów.

Nowoczesne urządzenie i metoda wzmacniania działania leku

Reagowanie na sygnały powiązane z pokarmem lub lekiem nasila się w czasie okresu abstynencji, co może wiązać się ze zwiększoną podatnością na zachowania nawrotowe. W niniejszym materiale szczegółowo opisujemy procedurę oceny tej „inkubacji głodu” (ang. incubation of craving) u szczurów, które podawały sobie samodzielnie sacharozę.

Ogólna metoda oceny inkubacji głodu sacharozy u szczurów

Źródło: Rich, M. T., et al. Wykorzystanie optogenetyki do odwrócenia neuroplastyczności i zahamowania poszukiwania kokainy u szczurów. J. Vis. Exp. (2021)Ten film pokazuje zastosowanie optogenetyki do wywoływania długotrwałej depresji (LTD) w synapsach przyśrodkowego jądra kolankowatego do bocznego ciała migdałowatego (MGN-LA), osłabiając wywołane sygnałem zachowanie związane z poszukiwaniem narkotyków w modelu szczurzym. Szczur, któremu chirurgicznie wszczepiono światłowody i wirusowo...

Optogenetyczna indukcja długotrwałej depresji w celu tłumienia zachowań związanych z poszukiwaniem narkotyków u szczurów

Ten artykuł opisuje, jak mikrowstrzykiwać wektory wirusowe do mózgu myszy, a następnie testować w warunkowym paradygmacie preferencji miejsca, który obejmuje fazę przejęcia, wyginięcia i przywrócenia.

Stereotaktyczne mikroiniekcja wektorów wirusowych eksprymujących rekombinazę Cre w celu zbadania roli genów docelowych w preferencjach miejsca uwarunkowanego kokainą

Opisana jest procedura, która pozwala na demonstrację solidnego wspomagania poszukiwania narkotyków u szczurów z ograniczeniami żywieniowymi. Po szkoleniu w zakresie samodzielnego podawania heroiny, szczury przechodzą przez okres abstynencji w środowisku wolnym od narkotyków, podczas którego są łagodnie ograniczane w jedzeniu. Poszukiwanie narkotyków jest następnie testowane w środowisku związanym z narkotykami.

Procedura mająca na celu zbadanie wpływu długotrwałego ograniczenia pokarmowego na poszukiwanie heroiny u szczurów abstynentów

Ten protokół ma na celu umożliwienie badaczom przeprowadzania eksperymentów mających na celu przetestowanie tych aspektów uzależnienia za pomocą testów warunkowej preferencji miejsca i uwrażliwienia lokomotorycznego.

Ocena uczulenia behawioralnego wywołanego kokainą i uwarunkowanej preferencji miejsca u myszy

Reaktywność wskazówek jest rozumiana jako wrażliwość na sygnały związane z doświadczeniami związanymi z zażywaniem narkotyków, które przyczyniają się do głodu i nawrotów u abstynentów. Reaktywność sygnału jest modelowana u szczurów poprzez pomiar orientacji uwagi na sygnały związane z narkotykami, co skutkuje zachowaniem podejścia apetytywnego w teście reaktywności sygnału po samodzielnym podaniu i wymuszonej abstynencji.

Protokół pomiaru reaktywności sygnałów w szczurzym modelu zaburzeń związanych z używaniem kokainy

Ten protokół opisuje Preferencję Miejsca Warunkowego (CPP) jako model nawrotu. Procedura ta pozwala na pomiar nawrotu u zwierząt laboratoryjnych, biorąc pod uwagę wpływ sygnałów środowiskowych związanych z narkotykami, takich jak głód i nawrót u osób uzależnionych od abstynencji, jest obecnie przedmiotem programów leczenia uzależnień.

Przywrócenie poszukiwania narkotyków u myszy przy użyciu paradygmatu warunkowej preferencji miejsca

Opisane tutaj metody opisują procedurę używaną do optogenetycznie odwracającej plastyczności wywołanej przez kokainę w behawioralnie istotnym obwodzie u szczurów. Utrzymująca się stymulacja optyczna synaps wzgórzowo-migdałowatych o niskiej częstotliwości wywołuje długotrwałą depresję (LTD). Indukowane optogenetycznie LTD in vivo u szczurów doświadczonych z kokainą skutkowało późniejszym osłabieniem poszukiwania narkotyków motywowanego sygnałem.

Wykorzystanie optogenetyki do odwrócenia neuroplastyczności i zahamowania poszukiwania kokainy u szczurów

Opisana jest procedura, która wykazuje silny ostry nawrót do heroiny spowodowany brakiem jedzenia po nałożonej karze abstynencji. Model abstynencji narzuconej karą został z powodzeniem wdrożony przy użyciu harmonogramu łańcucha poszukiwania i zażywania do samodzielnego podawania heroiny. Testy na obecność heroiny są następnie wykonywane po 24 godzinach stresu związanego z deprywacją pokarmową.

Procedura badania nawrotów heroiny wywołanych stresem Poszukiwanie abstynencji nałożonej karą

Poznaj metodę wywołania wstrząsu stopy przywracającego poszukiwanie kokainy u szczurów laboratoryjnych. Ta procedura pozwala badać mechanizmy neurobiologiczne relacji między stresem a nawrotem uzależnienia.

Procedura badania reinstatmentu poszukiwania kokainy indukowanego wstrząsem stopy u szczurów laboratoryjnych

Przeglądaj więcej filmów