4 de fevereiro de 2016
Aqui, apresentamos um protocolo para eliciar o comportamento de abordagem condicionada pavloviana em ratos. Este procedimento pode ser usado para medir diferenças individuais na tendência de abordar e atribuir saliência de incentivo a pistas relacionadas à recompensa e investigar a vulnerabilidade ao vício.
O objetivo geral deste procedimento é provocar o comportamento de aproximação condicionada de Pavlov em ratos. Este procedimento pode ajudar a responder perguntas fundamentais na área da neurociência comportamental, como por que alguns indivíduos conseguem resistir à tentação de buscar estímulos recompensadores enquanto outros não conseguem. A principal vantagem deste procedimento é que ele nos permite medir o valor motivacional incentivador dos estímulos separadamente do seu valor preditivo.
Demonstrará este procedimento Christopher Fitzpatrick, um estudante de pós-graduação em neurociência do meu laboratório. Este protocolo utiliza câmaras comerciais de condicionamento operante em armários atenuadores de som com ventiladores de ventilação para fornecer ruído ambiente. Dentro de cada câmara, equipar uma bandeja de pellets com um sensor infravermelho para detecção de entradas da cabeça.
Posicione-o na parede frontal de cada câmara, a três centímetros acima do piso, e fixe um dispensador para entregar pellets de alimento com sabor a banana de 45 miligramas. Em seguida, de maneira contrabalanceada, posicione uma alavanca retrátil a cerca de 2,5 centímetros de um ou outro lado do receptáculo e a aproximadamente 3 centímetros acima do piso. A alavanca deve ter uma luz indicadora de LED para torná-la mais atrativa.
Para calibrar a alavanca, coloque um peso de 10 gramas sobre ela e ajuste o parafuso de calibração até que o peso pressione a alavanca para baixo. Em seguida, fixe uma luz vermelha no teto da câmara acima do receptáculo. Isso aumentará a visibilidade da alavanca iluminada.
Isso conclui os preparativos da câmara. Peça ratos machos adultos da linhagem Sprague Dawley com peso entre 250 e 300 gramas e aloje-os aos pares após a chegada. Deixe os ratos indisturbados por pelo menos dois dias na colônia de alojamento para aclimatação.
A colônia deve ser mantida em um ciclo claro-escuro de 12 horas, e os ratos devem ter acesso livre a alimento e água. Após um período inicial de aclimatação, manipule cada rato por pelo menos um minuto por dia, durante alguns dias. Nos dois dias anteriores ao pré-treinamento, forneça a cada rato 15 pellets sabor banana diariamente.
Divida esses pellets uniformemente em lados separados da gaiola domiciliar. Para este protocolo, crie um programa de pré-treinamento. A programação é feita em Notação MEDState.
O manual está disponível on-line. Escreva um programa para entregar 50 pelotas de alimento segundo um cronograma variável de 30 segundos, iniciando cinco minutos após o início do programa. O intervalo tem em média 30 segundos, mas varia aleatoriamente entre zero e 60 segundos.
Durante esse período, a luz vermelha da caixa deve permanecer acesa, mas a alavanca retrátil deve permanecer recolhida durante todo o programa. Realize o pré-treinamento durante o ciclo claro do dia anterior ao treinamento de PCA. Coloque cada rato em uma câmara operante.
Feche e trave a porta da câmara. Feche a porta do gabinete atenuador de som e execute imediatamente o programa. Assim que o programa for concluído, remova as ratas das câmaras.
Registre o número de pellets consumidos. Quaisquer ratos que não consumirem todos os pellets devem ser excluídos dos testes subsequentes. No software, crie um programa de treinamento para realizar 25 ensaios em aproximadamente 40 minutos, iniciando um minuto após o início do programa.
Em cada ensaio, acenda a alavanca e estenda-a para dentro da câmara por oito segundos. A luz vermelha interna permanece sempre acesa. Quando a alavanca recuar, libere um pellet de alimento independentemente da resposta do rato.
Sequencie cada tentativa com um intervalo variável de 90 segundos. O intervalo tem uma média de 90 segundos, mas varia aleatoriamente entre 30 e 150 segundos. Execute o programa de PCA da mesma forma como foi executado o pré-treinamento.
Após remover as ratas, registre o número de pelotas consumidas e exclua as ratas que não consumirem todas as pelotas. Agora, utilizando os dados coletados pelo programa, calcule os escores de índice de PCA. As ratas machos realizaram cinco sessões de treinamento de PCA, durante as quais o número, a latência e a probabilidade de entradas na bandeja e pressões da alavanca foram registrados.
Para cada sessão diária de treinamento de PCA, os escores do índice de PCA foram calculados a partir dessas variáveis. Os escores do índice de PCA das duas últimas sessões de treinamento foram utilizados para categorizar as ratas como rastreadoras de sinal, rastreadoras de objetivo ou como tendo um fenótipo intermediário. Rastreadoras de sinal aproximaram-se principalmente e direcionaram seu comportamento para a alavanca associada à recompensa.
No índice PCA, suas pontuações variaram de 5 a 1. Em contraste, os rastreadores de objetivos aproximaram-se e direcionaram principalmente seu comportamento em direção à fonte de entrega da recompensa, a caixa de pellets. No índice PCA, suas pontuações variaram de 5 a 1.
O fenótipo intermediário não apresenta viés em nenhum dos comportamentos. Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como elicitar a abordagem condicionada pavloviana em ratos.
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Este protocolo induz o comportamento de aproximação condicionada de Pavlov em ratos, permitindo aos pesquisadores medir as diferenças individuais na tendência de se aproximar de estímulos relacionados à recompensa. Ele fornece insights sobre a vulnerabilidade à dependência e o valor motivacional dos estímulos.
O treinamento em abordagem condicionada pavloviana (PCA) em ratos permite que equipes biofarmacêuticas analisem as propriedades motivacionais de estímulos associados à recompensa, auxiliando na redução de riscos mecanicistas em pesquisas sobre transtornos neuropsiquiátricos e dependência. Ao quantificar as diferenças individuais em comportamentos orientados por estímulos, o PCA fornece confiança preditiva para validação de alvos e seleção de modelos translacionais. Essa abordagem orienta decisões iniciais de descoberta e triagem de portfólios em programas para transtornos do sistema nervoso central e comportamentais.
O treinamento em PCA está posicionado na interface entre a descoberta inicial e a validação pré-clínica, conectando pesquisas comportamentais baseadas em hipóteses com o desenvolvimento de modelos translacionais.