Name: Usando a optogenética para reverter a neuroplasticidade e inibir a busca de cocaína em ratos (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-10-05T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 43 s
Description: Aprenda a usar optogenética para reverter a neuroplasticidade induzida por cocaína em circuitos talamo-amigdalares de ratos. Este método inibe a busca de drogas motivada por estímulos, oferecendo insights sobre mecanismos de recaída.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Os autores desejam reconhecer o apoio dos subsídios da USPHS K01DA031745 (MMT), R01DA042029 (MMT), DA035805 (YHH), F31DA039646 (MTR), T32031111 (MTR) e do Departamento de Saúde da Pensilvânia.

<ol><li>Connors, N. J., Hoffman, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+treatments+for+cocaine+toxicity%3A+A+difficult+transition+to+the+bedside%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Pharmacology+and+Experimental+Therapeutics%22%5BJournal%5D)">Experimental treatments for cocaine toxicity: A difficult transition to the bedside.</a> Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 347 (2), 251-257 (2013).</li>
<li>Makani, R., Pradhan, B., Shah, U., Parikh, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+repetitive+transcranial+magnetic+stimulation+%28rTMS%29+in+treatment+of+addiction+and+related+disorders%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Drug+Abuse+Reviews%22%5BJournal%5D)">Role of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) in treatment of addiction and related disorders: A systematic review.</a> Current Drug Abuse Reviews. 10 (1), 31-43 (2017).</li>
<li>Shaham, Y., Shalev, U., Lu, L., De Wit, H., Stewart, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+reinstatement+model+of+drug+relapse%3A+History%2C+methodology+and+major+findings%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">The reinstatement model of drug relapse: History, methodology and major findings.</a> Psychopharmacology. 168 (1-2), 3-20 (2003).</li>
<li>Rich, M. T., Huang, Y. H., Torregrossa, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasticity+at+Thalamo-amygdala+Synapses+Regulates+Cocaine-Cue+Memory+Formation+and+Extinction%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">Plasticity at Thalamo-amygdala Synapses Regulates Cocaine-Cue Memory Formation and Extinction.</a> Cell Reports. 26 (4), 1010-1020 (2019).</li>
<li>Rich, M. T., Huang, Y. H., Torregrossa, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcineurin+promotes+neuroplastic+changes+in+the+amygdala+associated+with+weakened+cocaine-cue+memories%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Calcineurin promotes neuroplastic changes in the amygdala associated with weakened cocaine-cue memories.</a> Journal of Neuroscience. 40 (6), 1344-1354 (2020).</li>
<li>Deisseroth, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optogenetics+10+years+of+microbial+opsins+in+neuroscience%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Optogenetics 10 years of microbial opsins in neuroscience.</a> Nature Neuroscience. 18 (9), 1213-1225 (2015).</li>
<li>Gradinaru, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+and+cellular+approaches+for+diversifying+and+extending+optogenetics%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Molecular and cellular approaches for diversifying and extending optogenetics.</a> Cell. 141 (1), 154-165 (2010).</li>
<li>Nabavi, S., Fox, R., Proulx, C. D., Lin, J. Y., Tsien, R. Y., Malinow, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+a+memory+with+LTD+and+LTP%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Engineering a memory with LTD and LTP.</a> Nature. 511 (7509), 348-352 (2014).</li>
<li>Sparta, D. R., Stamatakis, A. M., Phillips, J. L., Hovelsø, N., Van Zessen, R., Stuber, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Construction+of+implantable+optical+fibers+for+long-term+optogenetic+manipulation+of+neural+circuits%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Construction of implantable optical fibers for long-term optogenetic manipulation of neural circuits.</a> Nature Protocols. 7 (1), 12-23 (2012).</li>
<li>Stripling, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+intravenous+catheter+for+use+with+a+cranial+pedestal+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacology%2C+Biochemistry+and+Behavior%22%5BJournal%5D)">A simple intravenous catheter for use with a cranial pedestal in the rat.</a> Pharmacology, Biochemistry and Behavior. 15 (5), 823-825 (1981).</li>
<li>Lin, J. Y., Lin, M. Z., Steinbach, P., Tsien, R. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+engineered+channelrhodopsin+variants+with+improved+properties+and+kinetics%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysical+Journal%22%5BJournal%5D)">Characterization of engineered channelrhodopsin variants with improved properties and kinetics.</a> Biophysical Journal. 96 (5), 1803-1814 (2009).</li>
<li>Paxinos, G., Watson, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPaxinos%2C+G+%22The+Rat+Brain+in+Stereotaxic+Coordinates+Hard+Cover+Edition%22">The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates Hard Cover Edition</a>. , 466(2013).</li>
<li>Ting, J. T., Daigle, T. L., Chen, Q., Feng, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acute+brain+slice+methods+for+adult+and+aging+animals%3A+Application+of+targeted+patch+clamp+analysis+and+optogenetics%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Acute brain slice methods for adult and aging animals: Application of targeted patch clamp analysis and optogenetics.</a> Methods in Molecular Biology. 1183, 221-242 (2014).</li>
<li>Bender, B. N., Torregrossa, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dorsolateral+striatum+dopamine-dependent+cocaine+seeking+is+resistant+to+pavlovian+cue+extinction+in+male+and+female+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropharmacology%22%5BJournal%5D)">Dorsolateral striatum dopamine-dependent cocaine seeking is resistant to pavlovian cue extinction in male and female rats.</a> Neuropharmacology. 182, (2021).</li>
<li>Milton, A. L., Everitt, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+persistence+of+maladaptive+memory%3A+Addiction%2C+drug+memories+and+anti-relapse+treatments%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+and+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">The persistence of maladaptive memory: Addiction, drug memories and anti-relapse treatments.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 36 (4), 1119-1139 (2012).</li>
<li>Torregrossa, M. M., Taylor, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Learning+to+forget%3A+Manipulating+extinction+and+reconsolidation+processes+to+treat+addiction%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Learning to forget: Manipulating extinction and reconsolidation processes to treat addiction.</a> Psychopharmacology. 226 (4), 659-672 (2013).</li>
<li>Kalivas, P. W., Volkow, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Neural+Basis+of+Addiciton%3A+A+Pathology+of+Motivation+and+Choice%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">The Neural Basis of Addiciton: A Pathology of Motivation and Choice.</a> American Journal of Psychiatry. 162 (8), 1403-1413 (2005).</li>
<li>Stefanik, M. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optogenetic+inhibition+of+cocaine+seeking+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Addiction+Biology%22%5BJournal%5D)">Optogenetic inhibition of cocaine seeking in rats.</a> Addiction Biology. 18 (1), 50-53 (2013).</li>
<li>Arguello, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+a+Lateral+Orbital+Frontal+Cortex-Basolateral+Amygdala+Circuit+in+Cue-Induced+Cocaine-Seeking+Behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Role of a Lateral Orbital Frontal Cortex-Basolateral Amygdala Circuit in Cue-Induced Cocaine-Seeking Behavior.</a> Neuropsychopharmacology. 42 (3), 727-735 (2017).</li>
<li>Cruz, A. M., Spencer, H. F., Kim, T. H., Jhou, T. C., Smith, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prelimbic+cortical+projections+to+rostromedial+tegmental+nucleus+play+a+suppressive+role+in+cue-induced+reinstatement+of+cocaine+seeking%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Prelimbic cortical projections to rostromedial tegmental nucleus play a suppressive role in cue-induced reinstatement of cocaine seeking.</a> Neuropsychopharmacology. 46 (8), 1399-1406 (2021).</li>
<li>Cruz, F. C., Javier Rubio, F., Hope, B. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+c-fos+to+study+neuronal+ensembles+in+corticostriatal+circuitry+of+addiction%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Using c-fos to study neuronal ensembles in corticostriatal circuitry of addiction.</a> Brain Research. 1628, 157-173 (2015).</li>
<li>Rubio, F. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Context-Induced+Reinstatement+of+Methamphetamine+Seeking+Is+Associated+with+Unique+Molecular+Alterations+in+Fos-Expressing+Dorsolateral+Striatum+Neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Context-Induced Reinstatement of Methamphetamine Seeking Is Associated with Unique Molecular Alterations in Fos-Expressing Dorsolateral Striatum Neurons.</a> Journal of Neuroscience. 35 (14), 5625-5639 (2015).</li>
<li>Siuda, E. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+Control+of+Opioid+Signaling+and+Behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal Control of Opioid Signaling and Behavior.</a> Neuron. 86 (4), 923-935 (2015).</li>
<li>McCracken, C. B., Grace, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-frequency+deep+brain+stimulation+of+the+nucleus+accumbens+region+suppresses+neuronal+activity+and+selectively+modulates+afferent+drive+in+rat+orbitofrontal+cortex+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">High-frequency deep brain stimulation of the nucleus accumbens region suppresses neuronal activity and selectively modulates afferent drive in rat orbitofrontal cortex in vivo.</a> Journal of Neuroscience. 27 (46), 12601-12610 (2007).</li>
<li>Zhang, H., Bramham, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bidirectional+Dysregulation+of+AMPA+Receptor-Mediated+Synaptic+Transmission+and+Plasticity+in+Brain+Disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Synaptic+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Bidirectional Dysregulation of AMPA Receptor-Mediated Synaptic Transmission and Plasticity in Brain Disorders.</a> Frontiers in Synaptic Neuroscience. 12 (26), (2020).</li>
</ol>

Nada a divulgar.

Como descrito acima, existem várias etapas críticas que são importantes para alcançar os resultados experimentais adequados. O protocolo provavelmente só será eficaz em animais que adquirem adequadamente a autoadministração de cocaína e, até o momento, ele só foi testado usando os parâmetros descritos acima. É possível que a dose de cocaína, o esquema de reforço e os parâmetros de sinalização possam ser modificados com provavelmente pouco efeito sobre os resultados comportamentais, com a exceção de que um esquema de refo...

O abuso de substâncias é um problema de saúde pública muito sério nos EUA e no mundo. Apesar de décadas de intensa pesquisa, existem pouquíssimas opções terapêuticas efetivas 1,2. Um grande revés para o tratamento é o fato de que o uso crônico de drogas gera memórias associativas de longo prazo entre pistas ambientais e a própria droga. A reexposição a pistas relacionadas a drogas impulsiona respostas fisiológicas e comportamentais que motivam o uso contínuo de drogas e a recaída3. Uma nova estratégia terapêutica é promulgar tratamentos baseados na memória que visam manipular os circuitos envolvidos na regulação das associações medicamentosas. Recentemente, observou-se que as sinapses da amígdala lateral (AE), especificamente aquelas decorrentes do núcleo geniculado medial (MGN) do tálamo, são fortalecidas pela autoadministração repetida de cocaína associada a pistas, e que essa potencialização pode apoiar o comportamento de busca de cocaína 4,5. Portanto, foi proposto que a reintegração induzida por pistas poderia ser atenuada pela reversão da plasticidade nas sinapses MGN-LA.
A capacidade de atingir com precisão a plasticidade sináptica de um circuito cerebral específico tem sido um grande desafio para o campo. As ferramentas farmacológicas tradicionais têm tido algum sucesso na diminuição dos comportamentos de recaída, mas são limitadas pela incapacidade de manipular sinapses individuais. No entanto, o recente desenvolvimento da optogenética in vivo forneceu as ferramentas necessárias para superar essas limitações e controlar as vias neurais com precisão temporal e espacial 6,7,8. Ao expressar opsinas sensíveis à luz em um circuito cerebral específico, a luz laser pode então ser usada para ativar ou inibir o circuito. A estimulação óptica dependente de frequência pode ser utilizada para manipular especificamente a plasticidade sináptica do circuito em um animal que se comporta.
Este manuscrito descreve o procedimento adotado para manipular o circuito MGN-LA comportamentalmente relevante usando optogenética in vivo. Primeiramente, a opsina excitatória oChIEF foi expressa no MGN e as fibras ópticas foram implantadas bilateralmente no AE. Os animais foram então treinados para auto-administrar cocaína de forma dependente de pista, o que potencializa a via MGN-LA. Em seguida, a estimulação sustentada de baixa frequência com luz laser de 473 nm foi usada para produzir LTD específica do circuito. A reversão da plasticidade induzida pelo uso de cocaína gerou uma redução duradoura na capacidade das pistas de desencadear ações associadas ao comportamento de busca de drogas.

<table><tbody><tr><td>0,9% de solução salina</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC0291799</td><td></td></tr><tr><td>A.M.P.I. Isolador de estímulo</td><td>Iso-Flex</td><td></td><td></td></tr><tr><td>AAV5.hSyn.oChIEF.tdTomato</td><td>Duke Viral Vector Core (via Roger Tsien)</td><td>#268</td><td>Ver Lin et al., 2009; Nabavi et al., 2014</td></tr><tr><td>AAV5.hSyn.tdTomato (Controle)</td><td>Duke Viral Vector Core Control</td><td></td><td>Ver Lin et al., 2009; Nabavi et al., 2014</td></tr><tr><td>Lágrimas Artificiais (Pomada Oftálmica)</td> <td>Covetrus</td><td>70349</td><td></td></tr><tr><td>ATP Sal de Magnésio</td><td>Fisher Scientific</td><td>A9187</td><td></td></tr><tr><td>Betadine</td><td>Butler Schein</td><td>38250</td><td></td></tr><tr><td>Cloreto de cálcio</td><td>Fisher Scientific</td><td>C1016</td><td></td></tr><tr><td>Cloreto de césio</td><td>Fisher Scientific</td><td>289329</td><td></td></tr><tr><td>Césio hidróxido</td><td>Fisher Scientific</td><td>516988</td><td></td></tr><tr><td>Cesio metanossulfonato</td><td>Fisher Scientific</td><td>C1426</td><td></td></tr><tr><td>Cocaína HCl</td><td>NIDA Centro de Abastecimento de Drogas</td><td>9041-001</td><td></td></tr><tr><td>Criostato</td><td>Leica</td><td>CM1950</td><td></td></tr><tr><td>D-Glicose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G8270</td><td></td></tr><tr><td>DMSO</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP231-1</td><td></td></tr><tr><td>Controlador de Temperatura de Canal Duplo</td><td>Warner Instruments</td><td>TC-344C</td><td></td></tr><tr><td>EGTA</td><td>Fisher Scientific</td><td>E3889</td><td></td></tr><tr><td>Etanol</td><td>Universidade de Pittsburgh Química Stockroom</td><td>200C5000</td><td></td></tr><tr><td>Tampas de Poeira de Virola</td><td>Thor Labs</td><td>CAPL</td><td>Capas de poeira de plástico branco para 1,25 mm Virolas</td></tr><tr><td>Mangas de Acoplamento de Virola</td><td>Lentes Dóricas</td><td>F210-3011</td><td>Sleeve_BR_1.25, Bronze, 1.25 mm ID</td></tr><tr><td>Ferrules</td><td>Produtos de Fibra de Precisão</td><td>MM-FER2007C-2300</td><td>&Oslash; virola cerâmica multimodo de 1,25 milímetros LC/PC, &Oslash; 230 &mu; m tamanho do furo</td></tr><tr><td>Fibra Óptica</td><td>Thor Labs</td><td>FP200URT</td><td>200 &mu; Fibra multimodo de núcleo m (0,5 NA)</td></tr><tr><td>Junta rotativa de fibra óptica</td><td>Prizmatix</td><td>(Encomendado na Amazon)</td><td>Conector FC-FC de 18 mm de diâmetro, conector FC-FC para fibra</td></tr><tr><td>Ferramenta de decapagem de fibra</td><td>Thor Labs</td><td>T12S21</td><td></td></tr><tr><td>Fluoroshield com DAPI</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F6057</td><td></td></tr><tr><td>Gentamicina</td><td>Henry Schein</td><td>6913</td><td></td></tr><tr><td>GTP Sal de Sódio</td><td>Fisher Scientific</td><td>Seringa G8877</td><td></td></tr><tr><td>Hamilton</td><td>Hamilton</td><td>80085</td><td>10 &mu; L volume, calibre 26, 2 polegadas, estilo de ponto 3</td></tr><tr><td>Pistola de Calor</td><td>Allied Electronics</td><td>972-6966</td><td>250 V, 750-800 &deg; F</td></tr><tr>Produtos de <td>Fibra de Precisão</td><td>Epóxi Curável por Calor</td><td>PFP-353ND-8OZ</td><td></td></tr><tr><td>Heparina</td><td>Henry Schein</td><td>55737</td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H3375</td><td></td></tr><tr><td>Ácido Clorídrico</td><td>Fisher Scientific</td><td>219405490</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurano</td><td>Henry Schein</td><td>29405</td><td></td></tr><tr><td>Cetamina HCl</td><td>Henry Schein</td><td>55853</td><td>A cetamina é uma substância controlada e deve ser manuseada de acordo com as diretrizes institucionais</td></tr><tr><td>Lactato Ringer' s</td><td>Henry Schein</td><td>9846</td><td></td></tr><tr><td>Laser, driver e acoplador de laser-para-fibra</td><td>OEM Laser Systems</td><td>BL-473-00100-CWM-SD-xx-LED-0</td><td>100 mW, 473-nm, laser de estado sólido bombeado por diodo (Uma opção)</td></tr> <tr><td>L-glutationa</td><td>Fisher Scientific</td><td>G4251</td><td></td></tr><tr><td>Lidocaína</td><td>Butler Schein</td><td>14583</td><td></td></tr><tr><td>Sensor de Luz</td><td>Thor Labs</td><td>PM100D</td><td>Console compacto do medidor de energia com display digital</td></tr><tr><td>Loctite adesivo instantâneo</td><td>Grainger</td><td>5E207</td><td></td></tr><tr><td>Sulfato de magnésio</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>203726</td><td></td></tr><tr><td>Amplificador de microeletrodo / Dispositivos</td><td>moleculares</td> de aquisição de dados <td>MULTICLAMP700B / Digidata 1440A</td><td></td></tr><tr><td>Bomba microinjetora</td><td>Harvard Apparatus</td><td>70-4501</td><td>Seringa dupla</td></tr><tr><td>Micromanipulador</td><td>Sutter Instruments</td><td>MPC-200/ROE-200</td><td></td></tr><tr><td>Microscópio</td><td>Olympus</td><td>BX51WI</td><td>Microscópio vertical para eletrofisiologia</td></tr><tr><td>Microscópio</td><td>Olympus</td><td>BX61VS</td><td>Microscópio epifluorescente de varredura de lâminas</td></tr><tr><td>N-metil-D-glucamina</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M2004</td><td></td></tr><tr><td>Orthojet cimento dentário, líquido</td><td>Lang Dental</td><td>1504BLK</td><td>cimento dental Orthojet preto</td></tr><tr><td>, pó</td><td>Lang Dental</td><td>1530BLK</td><td>Pó contemporâneo,</td></tr><tr><td>paraformaldeído</td> preto Cabos de remendo <td>Sigma-Aldrich</td><td>P6148</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Thor Labs</td><td>FP200ERT</td><td>Multimodo, Tubulação FT030</td></tr><tr><td>Picrotoxina</td><td>Fisher Scientific</td><td>AC131210010</td><td></td></tr><tr><td>Disco de Polimento</td><td>Thor Labs</td><td>D50FC</td><td></td></tr><tr><td>Almofada de Polimento</td><td>Thor Labs</td><td>NRS913</td><td>9" x 13"</td></tr> <tr><td>Papel de Polimento</td><td>Thor Labs</td><td>LFG5P</td><td>5 &mu; Papel</td></tr><tr><td>de Polimento</td> com grão m <td>Thor Labs</td><td>LFG3P</td><td>3 &mu; Papel</td></tr><tr><td>de Polimento</td> de grão m <td>Thor Labs</td><td>LFG1P</td><td>1 &mu; Papel</td></tr><tr><td>de Polimento</td> com grão M <td>Thor Labs</td><td>LFG03P</td><td>0.3 &mu; grão m</td></tr><tr><td>Cloreto</td><td>de potássio Sigma-Aldrich</td><td>P9333</td><td></td></tr><tr><td>Hidróxido de potássio</td><td>Fisher Scientific</td><td>P5958</td><td></td></tr><tr><td>Metanossulfonato de potássio</td><td>Fisher Scientific</td><td>83000</td><td></td></tr><tr><td>QX-314-Cl</td><td>Alomone Labs</td><td>Q-150</td><td></td></tr><tr><td>Rimadyl (Carprofeno)</td> <td>Henry Schein</td><td>24751</td><td></td></tr><tr><td>Autoadministração Chambers/Software</td><td>Med Associates</td><td>MED-NP5L-D1</td><td></td></tr><tr><td>Bicarbonato de sódio</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S5761</td><td></td></tr><tr><td>Cloreto de sódio</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S7653</td><td></td></tr><tr><td>Hidróxido de sódio</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>1064980500</td><td></td></tr><tr><td>L-ascorbato de sódio</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A7631</td><td></td></tr><tr><td>Pentobarbital de sódio</td><td>Henry Schein</td><td>24352</td><td></td></tr><tr><td>Fosfato de sódio</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S9638</td><td></td></tr><tr><td>Fosfocreatina de sódio</td><td>Fisher Scientific</td><td>P7936</td><td></td></tr><tr><td>Piruvato de sódio</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P2256</td><td></td></tr><tr><td>Parafusos de máquina de aço inoxidável</td><td>WW Grainger</td><td>&nbsp; Parafuso de Máquina 6GB25</td><td>M2-0.40mm, Panela, Phillips, Aço Inoxidável A2, Simples, Comprimento de 3 mm</td></tr><tr><td>Adaptador estereotáxico para ferrules</td><td>Thor Labs</td><td>XCL</td><td></td></tr><tr><td>Estrutura Estereotáxica</td><td>Stoelting</td><td>51603</td><td></td></tr><tr><td>Sucrose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S8501</td><td></td></tr><tr><td>Fio de Sutura</td><td>Fine Science Tools</td><td>18020-50</td><td>Fio de seda; Tamanho: 5/0, Diâmetro: 0,12 mm</td></tr><tr><td>Cloreto de chá</td><td>Fisher Scientific</td><td>T2265</td><td></td></tr><tr><td>Thiourea</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T8656</td><td></td></tr><tr><td>Vetbond Adesivo de Tecido</td><td>Covetrus</td><td>001505</td><td></td></tr><tr><td>Vibratome</td><td>Leica</td><td>VT1200S</td><td></td></tr><tr><td>Xylazine</td><td>Butler Schein</td><td>33198</td><td></td></tr></tbody></table>

usando a optogenética para reverter a neuroplasticidade e inibir a busca de cocaína em ratos

Using Optogenetics to Reverse Neuroplasticity and Inhibit Cocaine Seeking in Rats

Este protocolo demonstra os passos necessários para o uso de ferramentas optogenéticas para reverter a plasticidade induzida pela cocaína nos circuitos tálamo-amígdala para reduzir os comportamentos subsequentes de busca de cocaína no rato. Em nossa pesquisa, descobrimos que, quando os ratos autoadministram cocaína intravenosa emparelhada com uma sugestão audiovisual, as sinapses formadas nas entradas do núcleo geniculado medial do tálamo (MGN) nos neurônios principais da amígdala lateral (LA) tornam-se mais fortes à medida que a associação cue-cocaína é aprendida. Levantamos a hipótese de que a reversão da plasticidade induzida pela cocaína nessas sinapses reduziria o comportamento de busca de cocaína motivado por pistas. Para realizar esse tipo de neuromodulação in vivo, queríamos induzir depressão sináptica de longo prazo (LTD), que diminui a força das sinapses MGN-LA. Para tanto, utilizou-se a optogenética, que permite a neuromodulação dos circuitos cerebrais utilizando a luz. A opsina excitatória oChiEF foi expressa em terminais MGN pré-sinápticos no AL por infusão de um AAV contendo oChiEF no MGN. Fibras ópticas foram então implantadas no AL e a luz laser de 473 nm foi pulsada na frequência de 1 Hz por 15 minutos para induzir LTD e reverter a plasticidade induzida pela cocaína. Essa manipulação produz uma redução duradoura na capacidade das pistas associadas à cocaína de induzir ações de busca de drogas.

Uma linha do tempo descrevendo a ordem dos experimentos é mostrada na Figura 1. Ao longo de experimentos comportamentais, o número de infusões de cocaína, bem como o número de respostas feitas na alavanca ativa, servem como uma medida da intensidade do comportamento de busca de cocaína. Durante os primeiros dias de autoadministração de cocaína, o número de respostas ativas deve aumentar gradualmente em cada dia de aquisição, antes de se estabilizar durante a segunda semana. Por outro lado, a...

Os métodos aqui descritos descrevem um procedimento usado para reverter optogeneticamente a plasticidade induzida pela cocaína em um circuito comportamentalmente relevante em ratos. A estimulação óptica sustentada de baixa frequência das sinapses tálamo-amígdala induz depressão a longo prazo (LTD). A LTD induzida optogeneticamente in vivo em ratos com experiência em cocaína resultou na subsequente atenuação da procura de droga motivada por pistas.

Usando a optogenética para reverter a neuroplasticidade e inibir a busca de cocaína em ratos

This protocol demonstrates the steps needed to use optogenetic tools to reverse cocaine-induced plasticity at thalamo-amygdala circuits to reduce ...

Este protocolo é significativo porque utiliza novos avanços em técnicas optogenéticas e um modelo pré-clínico de abuso de substâncias para reverter a plasticidade em circuitos neurais que são responsáveis por promover a recaída. A principal vantagem desta técnica é que ela permite a manipulação específica do circuito da atividade sináptica em um animal acordado, o que tem efeitos inibitórios duradouros sobre o comportamento de busca de cocaína motivado por pistas futuras. Este método poderia ser utilizado em muitos outros sistemas e circuitos para manipular especificamente a neuroplasticidade comportamentalmente relevante.Comece a se preparar para a cirurgia conectando uma cânula de injeção de aço inoxidável de calibre 26 a uma seringa Hamilton preenchida com um microlitro de solução concentrada de AAV. Após anestesiar o animal, raspe a área cirúrgica e lubrifique os olhos para evitar o ressecamento, conforme descrito no manuscrito do texto. Em seguida, injete no rato um volume de peso corporal do analgésico carprofeno por via subcutânea através da pele da parte superior das costas e injete cinco mililitros de solução de Ringer lactato por via subcutânea através da pele da parte in

using-optogenetics-to-reverse-neuroplasticity-inhibit-cocaine-seeking

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociência

Fonte: Batra, V., et al. Um método geral para avaliar os efeitos da estimulação cerebral profunda na autoadministração intravenosa de metanfetamina. J. Vis. Exp. (2016).Este vídeo demonstra um modelo de dependência de drogas em ratos no qual o animal auto-administra metanfetamina intravenosa pressionando uma alavanca, levando a um comportamento compulsivo de busca de drogas impulsionado pela liberação de dopamina no núcleo accumbens. Para neutralizar isso, o rato passa por estimulação cerebral...

Estimulação cerebral profunda como tratamento para dependência de drogas em um modelo de rato

Fonte: Rich, M. T., et al. Usando optogenética para reverter a neuroplasticidade e inibir a busca de cocaína em ratos. J. Vis. Exp. (2021)Este vídeo demonstra o uso da optogenética para induzir depressão de longo prazo (LTD) nas sinapses do núcleo geniculado medial para a amígdala lateral (MGN-LA), enfraquecendo o comportamento de busca de narcóticos induzido por sugestão em um modelo de rato. O rato, implantado cirurgicamente com fibras ópticas e transduzido viralmente para expressar canais...

Indução optogenética de depressão de longo prazo para suprimir o comportamento de busca de narcóticos em ratos

O recente desenvolvimento de ferramentas de neurociência que combinam genética e óptica, denominado "optogenetics", possibilita o controle sobre a atividade do circuito neural com um nível sem precedentes de resolução espacial e temporal. Aqui nós fornecemos um protocolo para a integração na gravação vivo com manipulação optogenetic de subconjuntos geneticamente definidos de neurônios piramidais corticais pré-frontais e subicular.

Um Método para High Fidelity Optogenetic Controle de Individual Piramidal neurônios<em&gt; In vivo</em

Este artigo descreve como microinject vetores virais em cérebro de camundongos e teste em um paradigma de preferência local condicionado, que inclui uma fase de aquisição, extinção e reintegração.

Microinjeção estereotáxica de vetores virais Expressando Cre Recombinase para estudar o papel de genes alvo em cocaína condicionado Lugar de Preferência

Descrevemos um método para caracterizar a topografia funcional e as propriedades sinápticas dos circuitos do prosencéfalo usando uma abordagem optogenética para fotoestimular populações neuronais in vitro.

Fotoestimulação de varredura a laser de circuitos de prosencéfalo optogeneticamente direcionados

A optogenética tornou-se uma ferramenta poderosa para uso em experimentos de neurociência comportamental. Este protocolo oferece um guia passo a passo para o projeto e configuração de sistemas de laser e fornece um protocolo completo para a realização de estímulos optogenéticos in vivo múltiplos e simultâneos compatíveis com a maioria dos paradigmas de teste comportamental de roedores.

In vivo Optogenetic estimulação do sistema nervoso central de roedores

Este protocolo descreve como silenciar temporária e remotamente a atividade neuronal em regiões cerebrais discretas enquanto os ratos estão envolvidos em tarefas de aprendizado e memória. A abordagem combina farmacogenética (Designer-Receptors-Exclusivamente-Ativados-por-Designer-Drugs) com um paradigma comportamental (pré-condicionamento sensorial) que é projetado para distinguir entre diferentes componentes de aprendizagem.

Um método para a atividade neural remotamente Silenciando em Roedores Durante fases distintas de Aprendizagem

O objetivo deste protocolo é descrever uma aproximação para analisar o comportamento de pilhas neurais adultas da haste/progenitor em resposta à manipulação chemogenetic de um circuito neural local específico.

Regulação específica do circuito de assaying de células precursoras neurais hipocampais adultas

Aqui apresentamos dois protocolos passo a passo fáceis de colocar paradigmas de preferência usando optogenética em camundongos. Usando essas duas configurações diferentes, comportamentos de preferência e evasão podem ser solidamente avaliados dentro do mesmo aparelho com alta seletividade espacial e temporal, e de forma direta.

Dois diferentes paradigmas de preferência em tempo real usando optogenética dentro da área tegmental ventral do mouse

Com a manipulação optogenética de populações neuronais específicas ou regiões cerebrais, o comportamento pode ser modificado com alta resolução temporal e espacial em animais em movimento livre. Usando diferentes ferramentas optogenéticas em combinação com fibras ópticas cronicamente implantadas, uma variedade de modulações neuronais e testes comportamentais podem ser realizados.

Manipulação optogenética da atividade neuronal para modular o comportamento em camundongos em movimento livre

Aqui apresentamos um protocolo descrevendo a transdução viral de regiões cerebrais discretas com construtos optogenéticos para permitir a caracterização eletrofisiológica específica da sinapse em cortes cerebrais agudos de roedores.

Ex Vivo Interrogação Optogenética da Transmissão Sináptica de Longo Alcance e Plasticidade do Córtex Pré-frontal Medial para o Córtex Entorrinal Lateral

Aprenda a usar optogenética para reverter a neuroplasticidade induzida por cocaína em circuitos talamo-amigdalares de ratos. Este método inibe a busca de drogas motivada por estímulos, oferecendo insights sobre mecanismos de recaída.

Usando a optogenética para reverter a neuroplasticidade e inibir a busca de cocaína em ratos

Explorar mais vídeos