Um protocolo para medição de reatividade de Cue em um modelo do rato do transtorno de uso de cocaína

Neste protocolo, a reatividade ao estímulo mede a motivação de um animal para procurar cocaína após a ausência da autoadministração de cocaína. A reatividade de estímulos ocorre quando o rato é reexposto ao contexto e aos estímulos previamente associados à administração intravenosa de cocaína. A reatividade ao estímulo é uma medida para o risco de recaída.

O protocolo de reatividade de sugestão descrito aqui é um meio pré-clínico para testar farmacoterapias modificadoras de recaída, bem como investigar fatores genéticos e ambientais que contribuem para o risco de recaída. Esta é uma tarefa operante para o comportamento de busca de drogas que se alinha com muitas propriedades do uso de drogas humanas e da recaída. A otimização de parâmetros-chave, como dose de cocaína, volume de entrega e duração da infusão, foi feita para estabelecer a validade da fase e o poder produtivo translacional.

Para este protocolo, use ratos Sprague Dawley machos com cerca de oito a nove semanas de idade que tenham sido aclimatados à sala da colônia por pelo menos sete dias. Durante o período de aclimatação, alojar os ratos em pares e manuseá-los diariamente durante todo o estudo. Fornecer acesso ilimitado a alimentos em suas gaiolas domésticas em todas as fases do estudo.

Implante cateteres de veia jugular usando o método descrito por Kmiotek e colaboradores em seu vídeo JoVE e, em seguida, atribua aleatoriamente os ratos a grupos de tratamento com solução salina ou cocaína. Para treinamento, programe cronogramas para autoadministração de cocaína, conforme descrito no protocolo de texto. Equipe as câmaras de treinamento com duas alavancas de resposta retráteis, uma luz de estímulo acima de cada alavanca de resposta e uma luz de casa oposta às alavancas.

Administre cocaína ou solução salina a partir de bombas de infusão de seringa fora do cubículo. Use agulhas de calibre 23 presas às seringas e tubos de polietileno envoltos em uma coleira de mola de metal presa aos cateteres do rato. A cocaína ou solução salina é administrada após uma pressão ativa da alavanca, mas não após a pressão da alavanca inativa.

Mude as soluções diariamente. Use diluições de cocaína recém-feitas em cloreto de sódio estéril a 0,9% adaptado ao peso de cada rato. Coloque pelo menos oito mililitros de solução na seringa de cada rato.

Comece treinando os ratos em um esquema FR1 de reforço e progrida para um cronograma FR5 após três dias consecutivos de sete infusões por hora com menos de 10% de variabilidade no número total de infusões por sessão. É imperativo analisar os dados de comportamento de autoadministração diariamente para determinar quando avançar um animal para FR5 e verificar a perda de permeabilidade do cateter. Uma das etapas mais críticas do protocolo é monitorar a autoadministração durante os primeiros 14 dias de treinamento para garantir que o animal se autoadministre normalmente.

Se a autoadministração diminuir drasticamente, o cateter do rato provavelmente perdeu a permeabilidade. No início de uma sessão, verifique se não há bolhas na seringa. Encaixe a seringa no tubo de polietileno e insira-a na bomba de perfusão.

Ajuste cuidadosamente a seringa para que a solução seja distribuída de maneira uniforme e completa no tubo de polietileno. Em seguida, conecte os ratos ao sistema de entrega e coloque-os em suas respectivas câmaras de condicionamento operante padrão, alojadas em cubículos ventilados de atenuação de som com ventiladores. A consistência ao longo do experimento é vital.

Sempre coloque um rato na mesma câmara e mantenha a alavanca ativa do mesmo lado dentro dessa câmara. Ao longo de 14 sessões diárias de 180 minutos, os ratos têm acesso livre às alavancas e aprenderão prontamente qual alavanca fornece estimulação, desde que o sistema esteja funcionando. Cada gatilho da alavanca ativa em um cronograma de proporção fixa de um libera 0,1 mililitros de solução em seis segundos e acende simultaneamente a luz da gaiola e a luz de estímulo acima da alavanca ativa.

Há um atraso de um segundo antes que a solução seja liberada. Após cada entrega de cocaína ou solução salina, a luz de estímulo e a bomba de infusão são desativadas por 20 segundos, durante os quais a luz da casa permanece acesa e pressionar a alavanca não faz nada além de ser gravada. Quando a luz se apaga, a alavanca é reativada.

Qualquer acionamento da alavanca inativa não produz consequências programadas. No final dessa sessão de 180 minutos, use movimentos lentos e cuidadosos para remover o rato potencialmente agressivo da câmara. Em seguida, lave o cateter.

Entre as sessões, limpe cuidadosamente as câmaras. Limpe todas as superfícies com uma solução de etanol a 70%. No final das sessões de treinamento, coloque os ratos em abstinência forçada por 30 dias sem acesso à câmara operante.

Continue a lidar com os ratos diariamente e monitore a saúde geral. Após o longo período de abstinência, deixe os ratos 60 minutos na câmara operante imediatamente seguidos pela coleta do cérebro. Para esta sessão, execute o programa agendado de reatividade de sinalização.

Escalone os horários de início da sessão para dar tempo de colher cérebros entre as sessões. É importante ressaltar que opere a bomba sem a seringa conectada para que a sugestão auditiva da bomba ainda faça parte do estímulo sem a entrega da substância. Comece esta sessão como de costume com o rato na câmara de autoadministração em que foi treinado.

Neste teste, quando a alavanca ativa que anteriormente fornecia cocaína ou solução salina é pressionada, apenas as pistas são entregues em um horário FR1. A alavanca inativa ainda não faz nada. Grave todas as apresentações de sugestões, pressionamentos de alavanca anteriormente ativos e pressionamentos de alavanca inativos, bem como a latência para o primeiro pressionamento de alavanca.

Usando o protocolo descrito, um estudo foi conduzido e os ratos foram transferidos individualmente de FR1 para FR5 conforme preenchiam os critérios. No grupo que administrava cocaína, os ratos aumentaram gradualmente o número de infusões até atingirem o critério, depois foram transferidos de FR1 para FR5. Várias medidas de saída foram coletadas a partir do teste de reatividade à sugestão de cocaína.

Por exemplo, ratos que anteriormente auto-administraram cocaína pressionaram a alavanca anteriormente ativa muito mais do que ratos que auto-administraram solução salina. Outra medida de saída importante é a latência para a impressão de primeiro nível. Quando uma mudança nisso é observada, o animal pode estar fisicamente estressado ou ter diminuído a motivação para a autoadministração de cocaína.

As tarefas de comportamento locomotor podem ser usadas para avaliar mudanças na saúde física e diferenciar o comprometimento motor das mudanças motivacionais. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como treinar ratos para autoadministrar um medicamento, manter a permeabilidade do cateter durante a autoadministração e avaliar a reatividade ao estímulo associado ao medicamento após a abstinência como uma medida de risco de recaída. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de programar cuidadosamente o software, manusear adequadamente os animais e lavar regularmente os cateteres intravenosos.

Após esse procedimento, pode-se avaliar os mecanismos celulares e moleculares que impulsionam a reatividade da cocaína, bem como testar potenciais farmacoterapêuticos que modificam a reatividade