Neste protocolo, descrevemos um método de aprendizagem operante utilizando estímulos sensoriais como reforço no mouse. Não requer treinamento prévio ou restrição alimentar, e permite o estudo do comportamento motivado, sem o uso de um reforçador farmacológicos ou naturais, tais como alimentos.
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Artigo de método
Sensation operante que procura no mouse
Neste artigo
Resumo
Resumo
Métodos operantes são ferramentas comportamentais poderosas para o estudo de comportamentos motivados. Esses métodos de "autoadministração" têm sido amplamente utilizados na pesquisa sobre dependência química devido à sua elevada validade construcional. Estudos operantes fornecem aos pesquisadores uma ferramenta para investigação pré-clínica de diversos aspectos do processo de dependência. Por exemplo, mecanismos de reforço agudo (tanto de drogas quanto não relacionados a drogas) podem ser testados utilizando ferramentas farmacológicas ou genéticas para determinar a capacidade de um alvo molecular de influenciar o comportamento de autoadministração1-6. Além disso, comportamentos de busca por drogas ou alimentos podem ser estudados na ausência do reforçador primário, e a capacidade de compostos farmacológicos de interromper esse processo constitui um modelo pré-clínico para a descoberta de alvos moleculares e compostos que possam ser úteis no tratamento da dependência3,7-9. Um problema ao realizar estudos de autoadministração intravenosa de drogas em camundongos é a dificuldade técnica de manter a perviedade do cateter. As taxas de perda nesses experimentos são altas e podem atingir 40% ou mais10-15. Outro problema geral com a autoadministração de drogas é distinguir quais efeitos farmacologicamente induzidos pelo reforçador produzem comportamentos específicos. Por exemplo, a mensuração dos efeitos reforçadores e neurológicos de psicoestimulantes pode ser confundida por seus efeitos psicomotores. Métodos operantes que utilizam reforço alimentar podem evitar essas armadilhas, embora sua utilidade no estudo da dependência química seja limitada pelo fato de que algumas manipulações que alteram a autoadministração de drogas têm impacto mínimo sobre a autoadministração de alimentos. Por exemplo, lesão da dopamina mesolímbica ou eliminação do receptor de dopamina D1 reduzem a autoadministração de cocaína sem causar impacto significativo na autoadministração de alimentos 12,16.
Estímulos sensoriais têm sido descritos por sua capacidade de sustentar respostas operantes como reforçadores primários (ou seja, não reforçadores condicionados)17-22. Estímulos auditivos e visuais são autoministrados por diversas espécies18,21,23, embora surpreendentemente pouco se saiba sobre os mecanismos neurais subjacentes a esse reforço. O modelo de busca operante por sensação (OSS, na sigla em inglês) é um modelo robusto para obtenção da autoministração sensorial em camundongos, permitindo o estudo dos mecanismos neurais importantes no reforço sensorial24. Uma vantagem adicional do OSS é a possibilidade de triagem de camundongos mutantes quanto a diferenças no comportamento operante que possam ser relevantes para o vício. Relatamos que camundongos knockout para o receptor de dopamina D1, previamente demonstrados como deficientes na autoministração de psicoestimulantes, também não conseguem adquirir o OSS24. Esse é um achado singular, pois esses camundongos são capazes de aprender uma tarefa operante quando a comida é usada como reforçador. Embora estudos operantes utilizando reforço alimentar possam ser úteis no estudo do comportamento motivado geral e dos mecanismos subjacentes ao reforço alimentar, como mencionado acima, esses estudos são limitados em sua aplicação ao estudo dos mecanismos moleculares do vício por drogas. Assim, pode haver substratos neurais semelhantes que mediam o reforço sensorial e o reforço por psicoestimulantes, distintos do reforço alimentar, o que tornaria o OSS um modelo particularmente atrativo para o estudo dos processos do vício por drogas. O grau de sobreposição entre outros alvos moleculares do OSS e os reforçadores por drogas é desconhecido, mas é um tema que estamos atualmente investigando. Embora alguns aspectos do vício, como resistência à extinção, possam ser observados com o OSS, descobrimos que a escalada25 não é observada neste modelo24. Curiosamente, a escalada na ingestão e alguns outros aspectos do vício são observados com a autoministração de sacarose26. Assim, quando procedimentos operantes não farmacológicos são desejados para estudar processos relacionados ao vício, reforçadores alimentares ou sensoriais podem ser escolhidos para melhor atender à questão específica em investigação.
Em conclusão, tanto a automedicação alimentar quanto o OSS no camundongo apresentam a vantagem de não exigir um cateter intravenoso, o que permite uma abordagem de maior produtividade para estudar os efeitos de manipulações farmacológicas ou genéticas de alvos neurais envolvidos na motivação. Embora os testes operantes utilizando alimento como reforço sejam particularmente úteis no estudo da regulação da ingestão alimentar, o OSS é especialmente adequado para investigar os mecanismos de reforço de estímulos sensoriais e pode ter ampla aplicabilidade ao comportamento de busca de novidade e ao vício.
Protocolo
1. Escrever programa para ser executado sessões de testes operante utilizando variados estímulos visuais e auditivos como reforço
- Para fixa ratio (FR) sessões: fazer sessões de uma hora de duração com a luz da casa e ventilador ligado durante a sessão. Para as sessões relação progressiva, fazer sessões de duas horas de duração. Têm ambas as alavancas estendida para a duração da sessão e contrabalançar a alavanca que é designado "ativa" versus "inativo" em animais (atribuição alavanca para cada animal nunca muda).
- O código do programa de tal forma que cada reforçador é variada de acordo com os seguintes parâmetros:
- cada reforçador tem uma....
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Discussão
Sensação operante busca é uma alternativa útil de drogas intravenosas de auto-administração, quando o rato é o animal de escolha. O fato de que nem a cirurgia nem a manutenção do cateter é necessário é vantajosa, tal como estes são importantes obstáculos técnicos no mouse. OSS também é atraente porque pode ser medida de reforço aspectos distintos de outros reforçadores naturais, como alimentos.
É interessante notar que as medidas comportamentais no rato pode ser altamente variável em diferen.......
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Divulgações
Não há conflitos de interesse declarados.
Agradecimentos
Este projecto foi apoiado pelo NIH concede DA19112 (DGW) e DA026994 (CMO). Ilustração foi fornecido por Katherine Louderback. Experimentos foram realizados no Laboratório de Vanderbilt murino Neurocomportamentais.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Pacote de teste de automedicação com drogas para camundongo: câmara extra larga e alavancas retráteis |  Med Associates, Inc. | MED-307W-CT-D1 | As alavancas são ultra-sensíveis (requerem cerca de 2 gramas de força) e são montadas a 2,2 cm acima do piso. Lâmpadas estímulo amarelas são montadas a 2 cm acima de cada alavanca. |
| Pacote de interface e software | Med Associates, Inc. | MED-SYST-16 | Este é o pacote para até 16 câmaras. |
Referências
- Thomsen, M., Caine, S. B. Intravenous drug self-administration in mice: practical considerations. Behav Genet. 37, 101-118 (2006).
- Koob, G. F. Animal models of motivation for drinking in rodents with a focus on opioid receptor neuropharmac....
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Reimpressões e permissões
