Ocena uczulenia behawioralnego wywołanego kokainą i uwarunkowanej preferencji miejsca u myszy

Ogólnym celem tych zadań behawioralnych jest umożliwienie badaczom oceny zachowań związanych z działaniem leków, takich jak nagroda i sensytyzacja. Metody te mogą pomóc w odpowiedzi na kluczowe pytania w dziedzinie uzależnień od narkotyków, np. które cząsteczki lub szlaki sygnałowe przyczyniają się do plastyczności indukowanej lekami. Główną zaletą tych technik jest ich wysoka przepustowość oraz możliwość przeprowadzenia ich przy użyciu sprzętu własnej konstrukcji lub zakupionego. Wykonanie testów warunkowej preferencji miejsca (CPP) z zastosowaniem różnych dawek leku pozwala na odkrycie różnic wynikających ze zmienionej wrażliwości na lek i zapewnia dodatkową pewność co do uzyskanych wyników. W tym eksperymencie wykorzystuje się trójkomorowe pudła CPP wyposażone w fotokomórki do zautomatyzowanego gromadzenia danych. Należy posiadać cztery lub więcej takich zestawów. Aparatura ta posiada dwie duże komory, A i B, do których myszy można wprowadzić przez pokrywę. W każdej komorze znajduje się źródło światła z możliwością regulacji natężenia. Komory A i B są od siebie odróżnialne wizualnie, np. biała kontra czarna, a także dotykowo, np. poprzez zastosowanie różnych tekstur podłoża. Pomiędzy dwiema dużymi komorami znajduje się mniejsza, łącząca je komora neutralna, C, dostępna poprzez przesuwne drzwi. W celu uzyskania szczegółowych informacji na temat pudeł CPP, w tym istotnych wskazówek dotyczących konfiguracji zrównoważonego planu badawczego, należy zapoznać się z protokołem tekstowym. Do tych eksperymentów należy użyć myszy, które poddano regularnemu obchodzeniu, aby zminimalizować wpływ zmienności w kontakcie z zwierzęciem na wyniki. Należy przygotować pomieszczenie testowe i dokładnie wyczyścić pudła CPP. Należy włączyć urządzenie i przyciemnić światła w pomieszczeniu. Następnie, od 60 do 90 minut przed próbą, należy przenieść myszy do obszaru testowego. W pierwszym dniu testów należy przeprowadzić pre-test. Przygotuj komory, otwierając drzwi międzykomorowe. Następnie uruchom program komputerowy. Wczytaj program testowy. Wprowadź identyfikatory zwierząt i wydaj polecenie startu. Po przygotowaniu ostrożnie umieść każdą mysz w środkowej komorze przypisanego urządzenia. Po próbach wstępnych zwróć myszy do ich klatek macierzystych i wyeksportuj dane. Na podstawie wyników pre-testu określ preferencję każdego zwierzęcia do komór A i B. Odejmij czas spędzony w jednej z nich od czasu spędzonego w drugiej i wykorzystaj tę różnicę jako indeks. Zwróć szczególną uwagę na zwierzęta z silnymi preferencjami w pre-teście, zaznaczone tutaj na czerwono, zgodnie z opisem w protokole tekstowym. Na podstawie tego wyniku wybierz komorę parowaną z lekiem dla każdej myszy. Suma wyników indeksu dla każdej grupy testowej powinna być równa i bliska zeru. Innymi słowy, wybierz stronę preferowaną dla około połowy myszy. Ponadto przydziel zwierzęta równomiernie do komór A i B w obrębie każdej grupy. Jeśli pożądane jest jednoczesne warunkowanie wielu grup, staraj się przypisać zwierzęta korzystające z tego samego urządzenia do przeciwległych komór. Więcej szczegółów znajduje się w protokole tekstowym. Krytycznym krokiem w warunkowej preferencji miejsca przy zastosowaniu zrównoważonego planu jest przydzielenie komór parowanych z lekiem w taki sposób, aby wyniki pre-testu były niemal identyczne dla wszystkich grup testowych i jak najbliższe zeru lub braku preferencji. Na początek zawsze zważ każdą mysz przed fazą warunkowania. W pierwszym dniu warunkowania przygotuj strzykawki z kokainą lub wybranym lekiem testowym, dostosowując dawkę do masy ciała każdego zwierzęcia. W dniach naprzemiennych przygotuj strzykawki z solą fizjologiczną lub innym odpowiednim nośnikiem. Przygotuj pudła, zamykając drzwi międzykomorowe. Wczytaj program warunkowania do komputera, wprowadź identyfikatory i uruchom program. Następnie wstrzyknij zwierzętom dawkę leku lub nośnika i umieść je w przypisanym pudle. Jest kluczowe, aby upewnić się, że warunkowanie odbywa się we właściwych komorach A lub B dla każdej myszy każdego dnia, zgodnie z przydziałem, ponieważ błędy na tym etapie mogą wymusić usunięcie zwierząt z badania. Po nie więcej niż 30 minutach warunkowania zwróć myszy do ich klatek macierzystych. Po zakończeniu wszystkich prób wyeksportuj dane i zwróć myszy do hodowli. Ten test wykorzystuje macierze fotokomórek o rozmiarze 4x8 o wymiarach 20 cali na 11,5 cala. Należy posiadać od czterech do 16 takich macierzy. Umieść każdą macierz w czarnej komorze z Pleksiglasu z otwartą górą. W pomieszczeniu testowym przygotuj czerwone światło do oświetlenia komór. W oprogramowaniu przygotuj sesje programowe dla codziennej habituacji i prób wstrzykiwania. Po pierwsze, ustaw czas trwania próby habituacji na 30 do 60 minut. Godzina jest dobrym punktem wyjścia. Rejestruj przerwania wiązek w interwałach pięciominutowych lub krótszych. Po drugie, ustaw czas próby w każdej komorze tak, aby rozpoczynał się w momencie przerwania pierwszej wiązki fotokomórki, co następuje po zainicjowaniu próby sygnałem startu. Po trzecie, ustaw czas trwania próby wstrzykiwania na 60 do 120 minut. Jeśli to możliwe, w przypadku prób wstrzykiwania wybierz inicjowanie sygnałów startu z macierzy fotokomórek indywidualnie, a nie jednocześnie. Sensytyzacja lokomocyjna wymaga wstępnego cyklu testowego trwającego od 10 do 11 kolejnych dni. Każdego dnia przenieś myszy do przedsionka behawioralnego na 30 do 60 minut przed testem. Teraz w każdej komorze umieść nową, półprzezroczystą klatkę dla myszy. Upewnij się, że fotokomórki są wycentrowane na długiej osi każdej klatki. Gdy będziesz gotowy, wyjmij myszy w losowej kolejności z ich klatek macierzystych. Najpierw chwyć je za kark i zważ. Następnie umieść każdą w przypisanej klatce do testów lokomocyjnych na próbę habituacji i przykryj pokrywą. Każdy dzień obejmuje próbę habituacji bez wstrzykiwania, a następnie próbę wstrzykiwania. Podczas próby habituacji przygotuj strzykawki na podstawie aktualnej masy ciała każdej myszy. Po zakończeniu wszystkich prób habituacji uruchom program prób wstrzykiwania i po cichu wejdź do pomieszczenia testowego. Po wstrzyknięciu leku myszy szybko wydaj w oprogramowaniu sygnał startu dla klatki, a następnie zwróć tę mysz do klatki testowej. Przez pierwsze trzy do czterech dni testowych podawaj sól fizjologiczną lub inny odpowiedni nośnik. Przez kolejne siedem dni podawaj kokainę lub wybrany lek testowy. Po zakończeniu wszystkich prób wstrzykiwania zwróć myszy do pomieszczenia mieszkalnego. W teście CPP myszy typu dzikiego C57 black 6n poddano warunkowaniu tylko solą fizjologiczną lub dwiema różnymi koncentracjami kokainy. Grupa otrzymująca tylko sól fizjologiczną nie wykazała zmian w preferencjach po warunkowaniu, zgodnie z oczekiwaniami, podczas gdy w grupach traktowanych kokainą zaobserwowano zwiększone preferencje. Czas spędzony w różnych komorach przed i po teście wykazał, że myszy traktowane kokainą spędzały więcej czasu w komorze parowanej z kokainą niż w jakiejkolwiek innej komorze. Myszy, które otrzymały tylko sól fizjologiczną, nie wykazały znaczących różnic w preferencjach komór, co było oczekiwane. Następnie przeprowadzono test lokomocyjny na myszach C67 black 6n. Wstrzyknięcia soli fizjologicznej podawano przez trzy do czterech dni, po czym przez siedem dni podawano wstrzyknięcia kokainy w czterech różnych dawkach. Zgodnie z oczekiwaniami, wraz ze wzrostem dawek kokainy obserwowano bardziej wyraźne zmiany w zachowaniu. W ramach próby prowokacyjnej, po jednym do dwóch tygodniach abstynencji, każdej grupie podano pierwotną dawkę kokainy. Następnie przeprowadzono dodatkowe próby z różnymi okresami abstynencji i dawkami. Chociaż w tym filmie zaprezentowano te techniki przy użyciu komercyjnie zakupionego sprzętu, wiele laboratoriów z powodzeniem wykonuje je przy użyciu urządzeń własnej konstrukcji. Podczas przeprowadzania tych procedur ważne jest zapewnienie wszystkim zwierzętom jednakowego traktowania w celu zmniejszenia stresu, błędów i zmienności międzyeksperymentalnej. Zmienne, które należy wziąć pod uwagę, obejmują czas obchodzenia oraz czas spędzony w pomieszczeniu testowym i komorze. Pożądane mogą być rozszerzenia tych testów, w tym wygaszanie i przywracanie w przypadku CPP oraz próby długoterminowej lub krzyżowej sensytyzacji w przypadku sensytyzacji lokomocyjnej. Ponadto ważne jest stosowanie leków na