Este protocolo destina-se a permitir que os pesquisadores conduzam experimentos projetados para testar esses aspectos do vício usando a preferência de lugar condicionada e ensaios de sensibilização comportamental locomotora.
Artigo de método
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Este protocolo destina-se a permitir que os pesquisadores conduzam experimentos projetados para testar esses aspectos do vício usando a preferência de lugar condicionada e ensaios de sensibilização comportamental locomotora.
Acredita-se que experiências gratificantes com drogas criam fortes associações contextuais e incentivam a ingestão repetida. Por sua vez, exposições repetidas a drogas de abuso causam alterações duradouras na função cerebral de indivíduos vulneráveis, e essas alterações persistentes provavelmente servem para manter os comportamentos desadaptativos de busca e aceitação de drogas característicos do vício/dependência2. Em roedores, a experiência de recompensa e as associações contextuais são frequentemente medidas usando o ensaio de preferência de lugar condicionado, ou CPP, em que a preferência por um contexto previamente pareado com drogas é medida. A sensibilização comportamental, por outro lado, é um aumento em um comportamento induzido por drogas que se desenvolve progressivamente ao longo de exposições repetidas. Como os comportamentos sensibilizados geralmente podem ser medidos após vários meses de abstinência da droga, dependendo da dose e da duração da exposição inicial, eles são considerados correlatos observáveis da plasticidade duradoura induzida pela droga. Os pesquisadores descobriram que esses ensaios são úteis para determinar os substratos neurobiológicos que mediam aspectos do vício, bem como avaliar o potencial de diferentes intervenções para interromper esses comportamentos. Este manuscrito descreve protocolos básicos e eficazes para CPP de camundongos e sensibilização comportamental locomotora à cocaína.
A pesquisa destinada a entender o vício em drogas usando modelos animais deve adotar uma variedade de abordagens para abordar cada um dos diversos componentes que obstruem o sucesso do tratamento, incluindo recompensa/reforço/motivação e abstinência e recaída, bem como a persistência geral que complica ainda mais essas questões no vício. Uma vez que se acredita que experiências gratificantes associadas ao uso de uma droga de abuso motivam o uso subsequente, estudos com foco em associações de contexto de drogas podem ser particularmente úteis para entender os mecanismos cerebrais que contribuem para o uso e a busca de drogas. Um desses ensaios, a preferência de lugar condicionada (CPP) é um método de alto rendimento para comparar as diferenças de grupo na sensibilidade à recompensa. A interpretação tradicional da tarefa envolve o condicionamento clássico, ou pavloviano, onde um estímulo condicionado (CS) é emparelhado com um estímulo incondicionado (UCS) e, após vários pareamentos, o CS provoca o mesmo comportamento que o UCS (no entanto, ver39,40). Teoricamente, os animais aprendem a associar um estado interoceptivo (recompensa ou aversão) a pistas contextuais. A intensidade relativa aversiva ou apetitiva do estado interoceptivo é então avaliada, determinando a preferência do animal pelas pistas contextuais. O uso do condicionamento de lugar para medir as associações droga-recompensa remonta a pelo menos 1957, a um estudo usando morfina em ratos em um labirinto em Y3,4. Nas últimas décadas, variações desse método têm sido amplamente utilizadas para estudar a preferência de lugar e a aversão em roedores a vários estímulos, e continua sendo particularmente útil no estudo de associações induzidas por drogas de abuso. Na pesquisa da dependência de drogas, o ensaio tem sido usado para avaliar as propriedades recompensadoras de várias drogas e a contribuição de diferentes sistemas cerebrais e proteínas para a recompensa da droga (para revisões, ver5-7,44). Embora existam métodos superiores de avaliação de fatores que contribuem para a dependência de drogas, ou seja, a autoadministração de drogas, o CPP é uma abordagem simples e muito mais acessível para medir a função de recompensa.
A maioria dos protocolos atuais para preferência e aversão condicionada ao lugar (CPA) usa um aparelho que permite que os roedores tenham acesso a duas câmaras distintas, seja por meio de uma porta ou câmara de conexão menor. As distinções entre as duas câmaras são frequentemente baseadas, no mínimo, em pistas visuais e táteis, incluindo a cor da parede e a textura do piso, mas às vezes incluem outros elementos, como pistas olfativas. Projetos "tendenciosos" normalmente tentam reverter uma preferência inata pré-existente por uma câmara em detrimento da outra, como a que os roedores geralmente mostram para uma câmara preta em vez de branca. Projetos "imparciais" visam criar uma preferência por uma das duas câmaras que inicialmente eram igualmente atraentes, contrabalançando aleatoriamente a atribuição a qualquer uma das câmaras dentro de um grupo. Um design "equilibrado" é usado quando os animais mostram pequenas preferências, mas não favorecem, como grupo, a mesma câmara. Os objetivos deste último projeto são produzir 1) escores de preferência pré-teste para a (eventual) câmara pareada com cocaína que não sejam significativamente diferentes entre os grupos experimentais e 2) preferência insignificante pela câmara pareada com cocaína no pré-teste, positiva ou negativa8. O design balanceado é ideal para uso com as câmaras descritas, que utilizam vieses contraditórios para a cor da parede (preto sobre branco) e piso (arame sobre barra), resultando em uma distribuição aproximadamente igual de pequenas preferências para os lados preto e branco em diferentes animais. Os cálculos de balanceamento são descritos em mais detalhes abaixo.
Durante o condicionamento, os animais são expostos a uma droga e rapidamente colocados em um desses dois ambientes por um período de tempo limitado. A exposição é tipicamente por meio de injeção intraperitoneal (i.p.) ou às vezes subcutânea (s.c.), embora paradigmas para autoadministração intravenosa (i.v.)9 e infusões intracranianas38 em um aparelho de preferência de local também tenham sido desenvolvidos. Esses emparelhamentos são complementados por emparelhamentos não medicamentosos (veículo) da mesma duração realizados na câmara oposta, que podem ocorrer no mesmo dia que os pares de medicamentos ou em dias separados. Em geral, quando autorizados a explorar o aparelho após o condicionamento, os animais passarão mais tempo onde receberam uma droga gratificante (ou seja, uma que humanos e animais se auto-administrarão voluntariamente), enquanto evitarão um lugar onde receberam uma droga que induziu doença (por exemplo, cloreto de lítio). Vários estudos têm se dedicado a otimizar as condições de preferência por diferentes drogas de abuso (para revisão, ver7). As doses de cocaína (i.p.) para camundongos geralmente variam de 1 a 20 mg / kg, com doses inferiores a 5 mg / kg frequentemente usadas para analisar alta sensibilidade em um grupo. Dois ou mais pares de medicamentos são normalmente necessários para camundongos adultos10, e a duração desses pares é uma consideração importante. Doses muito baixas de cocaína requerem um condicionamento imediato e breve, provavelmente porque esse método captura o período mais gratificante da exposição. Períodos de condicionamento tardios ou muito longos podem resultar em nenhuma preferência, ou podem até induzir aversão11,12. Aqui é apresentado um método básico para obter preferência condicionada à cocaína em camundongos adultos.
Embora o ensaio CPP seja um método ideal para avaliar o aprendizado relacionado à recompensa e a memória de associações de contexto de drogas, a sensibilização comportamental é indiscutivelmente mais fácil de realizar e permite a avaliação das alterações que se desenvolvem ao longo do tratamento repetido. Também conhecido como tolerância reversa, os comportamentos submetidos à sensibilização são incrementalmente aprimorados ao longo de exposições repetidas a uma determinada droga de abuso, especialmente psicoestimulantes, e sabe-se que a sensibilização cruzada ocorre entre algumas, mas não todas, dessas drogas. Uma das primeiras avaliações da sensibilização locomotora induzida pela cocaína, em particular, em roedores foi publicada em 197613. Vários laboratórios mostraram que a locomoção sensibilizada é detectável muito tempo após a interrupção da droga, dependendo da duração original, localização e dose de exposição14-17, e o protocolo atual tem sido usado para detectar sensibilização por até 10 meses após sete dias (30 mg / kg) de tratamento com cocaína em camundongos18. O teste pode ser realizado usando tecnologias de feixe de fotos ou rastreamento de vídeo, em aparelhos de diferentes tamanhos e formas, facilitando a execução de muitos laboratórios. A natureza robusta, simplicidade e persistência da sensibilização locomotora tornam sua avaliação uma parte ideal do exame dos mecanismos básicos de mudanças duradouras no comportamento induzido por drogas.
Como é expandido na discussão, uma consideração importante ao realizar o ensaio de sensibilização locomotora é se o medicamento é administrado em casa ou em gaiola de teste. Para aproveitar a sensibilização robusta que ocorre quando a administração do medicamento ocorre fora da gaiola doméstica, este protocolo emprega esse método. No entanto, observou-se que quando os animais não estão adequadamente habituados a um novo ambiente antes da exposição à droga, ocorre um efeito teto induzido pela novidade no Dia 1, o que pode mascarar parcial ou totalmente a natureza progressiva da sensibilização. É provável que isso represente efeitos sinérgicos de ativação locomotora da droga junto com a novidade e, embora os mecanismos subjacentes a esses efeitos possam ser interessantes, o método descrito é projetado para reduzir o papel da novidade e permitir que os efeitos da droga sejam medidos de forma mais independente. Embora se espere que este método seja útil na avaliação de outras drogas sensibilizadoras locomotoras, ele avaliou principalmente sua eficácia com cocaína em camundongos C57BL/6.
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Todos os procedimentos experimentais foram aprovados pelo Comitê Animal Care Institucional e Use o McLean Hospital. NOTA: O protocolo a seguir descreve uma única abordagem para a CPP e sensibilização locomotora, muitos detalhes dos quais diferem de outros protocolos de sucesso (testes de fase escura por exemplo, luz- vs., consecutiva vs. dosagem intermitente, etc.). Noviços podem querer começar com estes protocolos, ou simplesmente usá-los como guias, adaptando alterações a partir da literatura com base na pergunta experimental (s) em questão. métodos automáticos de medição são descritos; No entanto, é possível utilizar meios não automatizados para cada ensaio (isto é, a gravação vídeo, mão-de pontuação).
1. preferência por lugar condicionado
2. Locomotor Sensibilização
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Os resultados representativos do ensaio de CPP são mostrados na Figura 6 do tipo selvagem utilizando ratinhos C57BL / 6N a cerca de nove semanas de idade. O desenho do estudo foi um factorial mista 2 x 3, com uma variável dentro-sujeitos de teste (pré e pós) e um entre-sujeitos variável de tratamento (solução salina e cocaína 5 e 10 mg / kg). A RM ANOVA mostrou uma interação significativa entre o teste eo tratamento (F 2,20 = 3,68, p <0,05), o que foi interpretado no l...
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Este protocolo demonstra métodos para a preferência local condicionado e sensibilização locomotora, cada um dos quais pode ser utilizado pelo laboratório de média para avaliar aspectos da plasticidade comportamental induzida por drogas. Tal como acontece com a maioria dos testes comportamentais, existem considerações dignos adicionais para além do protocolo básico. Em primeiro lugar, cada uma destas técnicas pode ser concebido como tendo duas fases, a indução e a expressão. "Indução" abrange o desenvolvimento ...
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Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.
Os autores agradecem a Karen Dietz e Shari Birnbaum para a entrada anterior sobre considerações de design comportamentais e Lauren Peca para ajudar com testes de comportamento. Os autores também agradecer o apoio generoso da Simons Foundation (Simons Fundação Iniciativa Autism Research subvenção para CWC), NIDA (DA008277, DA027664 e DA030590 a CWC, F32DA027265 para LNS e F32DA036319 a RDP), a Fundação FRAXA Pesquisa e Eleanor e Miles Programa Shore Fellowship (suporte bolsa para LNS) e do Programa de Bolsas Kaneb John (suporte bolsa para MT).
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Cloridrato de Cocaína USP | Mallinckrodt Pharmaceuticals | 0406-1520 | A compra e o uso (substância controlada do Anexo II) para fins de pesquisa requerem conformidade e licenciamento de acordo com a lei estadual e federal. |
| Preferência de lugar condicionado, Aparelho de três compartimentos com portas manuais e luzes para Mouse | Med-Associates Inc. | MED-CPP-MS & MED-CPP-3013 | Nosso laboratório usou essas caixas; no entanto, muitas caixas alternativas estão disponíveis e aceitáveis. |
| PAS-Home Cage Activity Monitoring Photobeam Arrays | San Diego Instruments | 2325-0223 e 7500-0221 | Nosso laboratório abriga essas matrizes dentro de câmaras personalizadas, conforme descrito no texto. Existem alternativas disponíveis. |
| Toalhetes descartáveis Sani-Cloth PDI | 13872 |
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