10 de novembro de 2010
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.
O objetivo geral deste procedimento é estudar o comportamento motivado em camundongos treinando-os para realizar uma resposta operante em troca de um reforçador sensorial. Isso é realizado criando um programa para entregar estímulos sensoriais variáveis. Quando o animal realiza uma tarefa operante, é muito importante que os animais sejam mantidos calmos durante o manuseio, portanto, o experimentador deve habituar os camundongos antes dos testes.
Uma vez que os camundongos estejam habituados, o próximo passo é realizar sessões diárias de teste operante com uma razão fixa de um agendamento. Por fim, o agendamento de reforço pode ser avançado para um agendamento diferente, como razão progressiva, razão aleatória ou teste de razão de intervalo variável. O esquema de busca sensorial operante pode ser usado para demonstrar alterações na resposta operante como resultado de uma manipulação genética ou farmacológica.
A principal vantagem desta técnica em relação aos métodos existentes, como a automedicação intravenosa em camundongos, é que não é necessária cirurgia nem restrição alimentar. Além de fornecer informações sobre comportamento motivado, a busca operante por sensações também pode ser aplicada a sistemas como o de dependência química.
Antes de o experimento começar, os animais devem primeiro se habituar ao manejo e ao transporte. O período de habituação ocorre ao longo de três dias. Após os camundongos se aclimatarem ao biotério no primeiro dia da habituação, coloque as mãos com luvas dentro da gaiola e deixe-as em repouso por 90 segundos.
Se cada camundongo não tiver investigado suas mãos nesse período, mova delicadamente as mãos em direção a cada animal e espere que eles cheirem e/ou toquem suas mãos antes de prosseguir. Em seguida, pegue cuidadosamente cada camundongo pela base da cauda e coloque-o sobre sua mão. Levante rapidamente a mão e traga-a de volta para baixo, permitindo que o camundongo saia andando dela e retorne à gaiola.
Repita esta manobra para cada camundongo. Dependendo do comportamento deles, podem ser necessárias de cinco a dez repetições até que o camundongo permaneça calmo. Na última vez, levante a mão mais alto e segure o camundongo por cinco segundos.
O camundongo deve permanecer sobre a mão durante todo o tempo para atender aos critérios do dia. Repita este procedimento para cada gaiola, trocando as luvas entre as gaiolas no primeiro dia de habituação. Retorne à instalação no dia seguinte para concluir a segunda rodada de habituação.
Manuseie cada camundongo como no dia anterior, colocando-os sobre a sua mão e permitindo que caminhem de volta para a gaiola. O levantamento final deve ser mantido por 10 segundos. Em seguida, coloque o animal em sua mão e acaricie-o.
Costas dele. Além disso, a partir do segundo dia, pese cada animal e marque a cauda com uma caneta para indicar o número do indivíduo. No terceiro dia de habituação, repita os passos demonstrados nos dias um e dois, segurando o animal com a mão elevada por 15 segundos. Para o levantamento final, pese cada camundongo e remarque suas caudas.
Depois que todos os camundongos atenderem aos critérios do dia, eles estarão habituados e prontos para os testes. Primeiramente, será necessário escrever o programa que será usado para a busca de sensações operantes ou programa OSS. Sessões de razão fixa ou FR com duração de uma hora.
As sessões de razão progressiva ou RP devem ser programadas para durar dois. Estenda ambas as alavancas e contrabalanceie-as quanto a qual alavanca é designada como ativa ou inativa entre os animais. A atribuição de alavanca para cada animal nunca muda.
Configure o programa para que os reforços auditivos e visuais sejam variados. A duração de cada um é escolhida aleatoriamente e dura 2, 4, 6 ou oito segundos. As frequências de piscagem da lâmpada também são escolhidas aleatoriamente e variam entre 0,625, 1, 0,25, 2,5 ou cinco hertz, cada uma com ciclo de trabalho de 50%.
Os flashes da lâmpada de estímulo variam entre o lado esquerdo e o direito da câmara. Em seguida, programe um estímulo auditivo para a duração do reforçador. Aqui, uma bomba de infusão fornece som aproximadamente três decibéis acima do ruído de fundo na câmara.
Certifique-se de que a câmara está limpa e funcionando corretamente antes de iniciar o experimento. Primeiro, lave a bandeja inferior com água quente. Em seguida, limpe a câmara operante, as paredes e os pisos com etanol a 30%.
Execute um programa de teste que ligue o ventilador, as luzes da caixa e as luzes de estímulo, além de registrar as pressões na alavanca. Após confirmar que todas as luzes e ventiladores estão funcionando corretamente, teste o programa para garantir que todas as pressões na alavanca sejam registradas. Por fim, limpe as alavancas com etanol a 30%. As sessões experimentais devem ser realizadas de cinco a seis dias por semana, sempre no mesmo horário diariamente.
Neste exemplo, os experimentos são geralmente realizados entre as 800 e as 1400 horas. Durante a fase escura do ciclo de luz do animal, pese cada camundongo. Antes do teste, carregue o programa para cada câmara e anote adequadamente o experimento.
Transporte cada camundongo para a câmara designada, feche a porta e inicie a sessão. Após o término da sessão, remova imediatamente o camundongo e remarque a cauda. Limpe as câmaras conforme demonstrado anteriormente e analise os dados quanto ao número de pressões ativas e inativas nas alavancas.
O número de reforçadores e/ou a precisão na alavanca também pode ser relatado. Todos os camundongos devem atender aos critérios de aquisição se forem testados quanto ao efeito de um tratamento sobre OSS: mais de 20 pressões na alavanca ativa e mais de 65% de pressões na alavanca ativa nas últimas três sessões de razão fixa devem ser obtidos antes do início do tratamento. Após a aquisição da resposta de razão fixa um, a programação de reforço pode ser alterada.
Por exemplo, uma proporção fixa mais alta, proporção progressiva ou proporção aleatória. Aqui vemos um exemplo da aquisição de comportamento de busca sensorial operante. Em camundongos machos C 57, linhagem black six J, os camundongos OSS receberam estímulos visuais e auditivos variados após cada pressão na alavanca ativa.
Embora as pressões na alavanca inativa não tivessem consequência alguma, os camundongos controle passaram por condições idênticas, exceto pelo fato de que não havia consequência ao pressionar qualquer uma das alavancas. Em cada sessão sucessiva, a pressão na alavanca ativa pelos camundongos OSS aumentou em relação à alavanca inativa. Pressão controle.
Os camundongos representados pelas linhas cinza não apresentaram esse aumento. Neste exemplo, um grupo de camundongos recebeu reforço OSS. Enquanto outro grupo recebeu 10%ensure como reforço alimentar quando permitido acesso ad libitum; as taxas de resposta ao OSS e ao reforço alimentar aumentaram de forma semelhante ao longo do tempo.
No exemplo seguinte, os camundongos foram submetidos a um esquema de razão progressiva de reforço durante cinco dias. Os dados aqui apresentados representam as médias dos valores dos dias quatro e cinco para cada animal. A razão final concluída é indicada no eixo Y à direita e refere-se ao número de respostas necessárias para obter o reforçador correspondente, conforme demonstrado para a resposta em razão fixa.
Razão progressiva. As taxas de resposta foram semelhantes entre reforçadores OSS e alimentares. Com este método, o efeito de uma manipulação sobre dois tipos diferentes de reforço, sensorial e alimentar, pode ser comparado sem os possíveis fatores de confusão decorrentes do estado de fome ou diferenças na taxa de resposta.
Em conclusão, o comportamento operante de busca sensorial fornece uma ferramenta única para estudar os mecanismos moleculares subjacentes ao reforço sensorial e pode adicionalmente fornecer um instrumento para estudar a dependência de drogas.
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Este protocolo descreve um método para estudar comportamento motivado em camundongos utilizando estímulos sensoriais como reforçadores. Ele permite aos pesquisadores investigar aprendizado operante sem treinamento prévio ou restrição alimentar.
A busca operante por sensação (OSS) em camundongos fornece um modelo comportamental de alto rendimento e não invasivo para investigar os mecanismos neurais subjacentes ao comportamento motivado e à reforço. Essa abordagem permite que equipes pré-clínicas avaliem o impacto de manipulações genéticas ou farmacológicas sobre processos de reforço relacionados à dependência e à busca por novidades, sem os fatores de confusão decorrentes de intervenções cirúrgicas ou restrição alimentar. A OSS apoia a validação precoce de alvos e a redução de riscos mecanicistas em portfólios de descoberta relacionados a transtornos neuropsiquiátricos e à dependência.
O OSS se integra ao continuum de descoberta a pré-clínico ao permitir testes baseados em hipóteses sobre mecanismos neurais, validação de alvos e fenotipagem comportamental em camundongos geneticamente ou farmacologicamente manipulados.