Методическая статья

Процедура для изучения влияния длительного продовольственной ограничение на героин Ищу в абстинентного крыс

11K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/50751

⸱

11 ноября 2013 г.

 ,  , 
1Department of Psychology, Center for Studies in Behavioural Neurobiology/Groupe de Recherche en Neurobiologie Comportementale, Concordia University

В этой статье

Краткое содержание

Процедура, которая позволяет демонстрацию надежной увеличения наркотиков, обращающихся в пищевых ограничением крыс описана. После героина обучения самоуправления, крысы пройти через период воздержания, в среде, свободной от наркотиков, в течение которого они мягко питания ограничен. Ищет наркотики затем проверяется в среде, связанных с наркотиками.

Аннотация

В наркоманов человека, воздействие, связанных с наркотиками киев или средах, которые ранее были связаны с приемом наркотиков может вызвать рецидив во время воздержания. Кроме того, различные экологические проблемы может усугубить этот эффект, а также увеличение продолжается прием лекарств.

Процедура мы описываем здесь подчеркивается влияние общей экологической проблемой, ограничений на продукты питания, на наркотиков тягу, что выражается как увеличения наркотиков, обращающихся в трезвых крыс.

Крысы имплантируют с хроническими внутривенных катетеры, а затем обучены нажимать на рычаг IV героин в течение 10-12 дней. После героина фазы самоуправления крысы удаляются из рабочих камерах кондиционирования и размещены в ухода за животными в течение не менее 14 дней. В то время как одна группа поддерживают при неограниченный доступ к пище (насыщенный группа), вторая группа (группа ФРГ) подвергается воздействию мисть питания режим ограничения, что приводит к их веса тела поддерживается на уровне 90% от их nonrestricted массы тела. На 14-й день ограничения пищи крысы передаются обратно в лекарственной среде обучения, а также испытание с наркотиками ищет запускается в условиях вымирания (т.е.. Рычаг прессы не приводят к поставке героина).

Процедура, представленная здесь приводит к высокой надежностью увеличения героина поисков на день тестирования в пищевой ограничен крыс. Кроме того, по сравнению с острой пищевой депривации манипуляций, которые мы использовали ранее, нынешняя процедура является более клинически значимым модель для воздействия ограничение калорий на наркотиков ищет. Более того, это могло бы быть ближе к человеческой природы, как крысы, не обязаны проходить через вымирание-тренировочного этапа перед испытанием лекарственно-ищет, что неотъемлемым компонентом популярной процедуры восстановительной.

Введение

Одна из основных трудностей в лечении наркомании является высокая частота рецидивов, даже после длительных периодов воздержания 1,2. Исследования, проведенные в человека наркоманов выявили важнейший вклад экологических проблем, таких как воздействия, связанных с наркотиками дискретных сигналов или средах 3 и стрессовые жизненные события 4, к рецидиву. Общей экологической проблемой, что было установлено, что влияние на потреблении наркотиков и жажды является хроническим ограничением питания. Например, было сообщено, что хроническое ограничение калорийности связано с повышенным курение 5.   Кроме того, диеты тяжести (ограничение калорийности) положительно коррелирует с увеличением распространенности употребления наркотиков в молодых женщин 6. Однако, основные мозговые механизмы полностью не поняты.

Из-за практических и этических соображений, связанных с человеческим исследований, животных моделях чAVE позволяет идентифицировать соответствующие нервные механизмы. Ранее мы уже использовали процедуру 7,8 возобновление договора продемонстрировать возобновление погашенного наркотиков, обращающихся на крысах, которые подвергаются воздействию острых (24-48 ч) лишение пищи 9,10. Тем не менее, неотъемлемой частью процедуры восстановительной является период вымирания, который не является общей чертой наркомании лечения 11 (но см. Эпштейн и др. 12. Для всестороннего обсуждения на действия процедуры восстановительной). Кроме того, в частном случае диетических манипуляций у людей, только хронического ограничения пищи, но не острой пищевой депривации, как было показано, эффективно увеличить употребление наркотиков 5,13.

Следовательно, мы предложили "процедуру воздержание" 14, что позволяет изучение эффектов хронического ограничения пищи на наркотиков ищет. С помощью этой процедуры мы недавно продемонстрировали надежную увеличение чeroin ищет в трезвых крыс после воздействия 14 дней мягким ограничений на продукты питания 15.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Животные

Все крыс обрабатывают в соответствии с руководящими принципами Канадского совета по уходу за животными и утверждение для всех экспериментальных процедур был предоставлен Комитетом по Concordia University животных этике исследований по.

  1. Получить крыс на 275-300 г (мужчины) или 225-250 г (женщины). Дом крысы в ​​пар до хирургии в стандартных пластиковых клетках, содержащих кукурузный початок постельные принадлежности и измельченной бумаги.
  2. Поддерживать крыс на перевернутой цикле свет-темнота (свет от в 9:30 утра).
  3. Убедитесь в том, еда и вода имеются вволю, за исключением периода воздержания. Мы используем обычный крысиный корм (20,9% белка, 67,2% углеводов и 11,8% жира).

2. Катетеры и разъемы

  1. Сделать катетеры в объеме и по мере необходимости использовать в течение длительного периода времени после автоклавной стерилизации.
  2. Отрежьте трубку Silastic до 12 см в длину шт.
    1. Используйте зубочистку, чтобы поместить небольшойПадение кремния вокруг катетера, 3 см от кончика.
    2. Пусть кремния высохнуть в течение 24 ч и затем автоклав и хранить катетеров.
  3. Согните длинная трубка из "5-вверх» канюли, которая будет служить в качестве соединителя, под прямым углом к ​​пластиковой подставке, то автоклав и магазин.
  4. Соберите, асептических, катетеры на день операции, нажав на «длинные» сторону Silastic трубки над изогнутой металлической трубки "5-вверх» канюли, приблизительно половина пути к пластиковой подставке.
    1. Подключите "5-вверх» трубку через трубки Tygon и тупого 22 G иглы к шприц 1 мл, заполненной стерильным физиологическим раствором.
    2. Флеш физиологический раствор через катетер, чтобы обеспечить свободный поток.

3. Внутривенное Катетеризация Хирургия

  1. Разрешить крысы одной недели акклиматизации в уходе за животными (ACF) до операции. Не выполнять операции на крысах с массой тела нижечем 300-325 г (мужчины) или 250-275 г (самки).
  2. Перед операцией взвесить и анестезию крыс с кетамин / ксилазина смеси (90/13 мг / кг; внутрибрюшинно).
    1. Бритье, а затем очистите голову и на область правого плеча (близко к основания шеи) с алкоголем и хирургической скраб.
    2. Введите пенициллин (450000 МЕ / крысы, SC) для защиты от инфекции, и 2 мл физиологического раствора (SC) для гидратации. Применить слезоточивый гель для глаз крысы, чтобы предотвратить сухость, вызванную анестезией.
  3. Поместите крысу на его животе и сделать надрез, с помощью скальпеля, в верхней части головы, между глаз, и каудально к ушам крысы.
  4. Поместите крысу на спину с предплечья записанных на пленку к поверхности. Подтяжка кожи в области разреза, просто ростральная к ключице, пинцетом и сделать 1 см продольный разрез с маленькими ножницами.
  5. Использование двух прямых щипцов, не отделить жир и другие ткани, пока наружной яремной ВЭИн подвергается.
  6. Нажмите кончики прямых щипцов под вену, чтобы поднять и отделить вены от окружающих тканей. Тщательно очистите вену из любого придерживаясь ткани, а затем вставьте изогнутых щипцов под вену, чтобы держать его поднял и слегка растягивается.
  7. Сделать небольшой, V-образную форму, нарезать на верхней поверхности вену с помощью небольших пружинных ножниц.
    1. Держите разрез открыть с помощью расширитель сосудов, и заранее на "короткий", 3 см кончик катетера в вену к сердцу, пока капля силиконового не находится в точке разреза.
    2. Свяжите катетер в вену с 3 швов: один, насколько хвостовой, насколько это возможно, одного только ростральная к падению силиконовой а третий, насколько ростральная насколько это возможно.
    3. Pass физиологический раствор через катетер после каждого шва, чтобы гарантировать, что он остается свободный и что швы не слишком плотно.
  8. Удалите ленту вокруг руки и поместить крыс брюшной стороне вниз.
    1. Вставьте кровоостанавливающего твозь хвостового стороне головной разрез и нажмите отделить кожу от подлежащих тканей, чтобы создать подкожный «карман».
    2. Руководство кровоостанавливающего под кожу по направлению к отверстию на плечах, где катетер.
    3. Перерыв через соединительной ткани с помощью кровоостанавливающего и плотно зажимать катетер в наиболее ростральной точки, ниже основания "5-вверх».
  9. Снимите "5-вверх" и нити длинный конец катетера под кожей и из разреза, расположенного в верхней части головы крысы.
    1. Используйте ножницы, чтобы вырезать катетер ниже, где кровоостанавливающего был зажат и установите на длинный конец "5-вверх."
    2. Вытяните катетер вдоль металлического вала "5-вверх» на всем пути к пластиковой подставке. Pass физиологический раствор через обеспечить свободный поток.
  10. Поместите крысу на спину, и шов только разрез возле ключицы. Глава Разрез должен Ремав открытой.
  11. Поместите крысу в стереотаксической аппарата. Потяните кожу далеко в разрез в верхней части головы, используя бульдог зажимы и чистой и сухой поверхности черепа.
  12. Используйте ручной сверло, чтобы просверлить 4:56 отверстия в черепе и вставьте крепежные винты в отверстия, чтобы выступать в качестве каркаса для головы шапку.
    1. Поместите "5-вверх» разъем между винтами и уложить избыточную длину катетера в подкожную "кармане" раньше были сделаны с помощью кровоостанавливающего.
  13. Используйте стоматологического цемента, чтобы прикрепить "5-вверх" в верхней части черепа. Снимите крысу от стереотаксической аппарата после цемент полного высыхания.
  14. Дайте послеоперационного ухода крысы, которая состоит из кетопрофен (анальгетик, 5 мг / кг, подкожно) и 2 мл физиологического раствора (SC). Администрирование кетопрофен в течение еще 2 дней после операции, чтобы помочь с боли.
  15. Начиная 48-часовом после операции, флеш крысы ежедневно шIth смесь гепарина и гентамицин в стерильном физиологическом растворе (7,5 МЕ + 12 мкг; 0,2 - 0,3 мл) в течение всего восстановительного периода ~ 2 дней, и через героина фазы самоуправление.

4. Поведенческая Порядок

Временная шкала для процедуры продовольственной ограничения вызванной увеличением героина поисков представлена ​​на рисунке 1.

  1. Активные условные камеры.
    1. Дом крысы индивидуально в рабочих камерах кондиционирования заключены в Шумозащитный деревянные отсеки оснащены вентилятором.
    2. Каждая камера состоит из нержавеющей стали полом из металлической сетки, передней и задней оргстекла стене и двух металлических панелей боковин. Гора двумя выдвижными рычаги 9 см над полом правой боковине, и найти битком свет над каждым рычагом. Отвечая на (активного) рычага с наркотиками в паре активирует инфузионный насос, отвечая на nondrug-паре (неактивной) рычага не имеет программируемые последствия.
    3. Найдите модуль тона (2,9 кГц) над активным рычагом, и расположите красный дом-свет в верхнем центре левой боковине.
    4. Подключите наркотиков насос к катетера через жидкой поворота и Tygon трубки защищенной с металлической пружиной. Кроме того, оборудовать каждую камеру с пищевым бункера и бутылку воды, позволяющей неограниченный доступ к пище и воде.
  2. Привыкание день:
    1. После восстановления от операции перемещения крыс оперантного обучения камер и позволяют в течение привыкания 24 час.
    2. Не подключайте крыс к металлической пружиной и не активировать cue-light/tone комплекс.
    3. Убедитесь в том, что активный рычаг остается В сложенном положении, но убедитесь, что неактивный рычаг продлен, чтобы помочь с дискриминацией между двумя рычагами во время тренировки.
  3. Героин самоуправления:
    1. Подключите разъем 5-вплоть до Tygon трубки и прикрепить металлическую пружину.
    2. Разрешить крыс к индивидуальной адмinister героин (0,1 мг / кг / инфузии) в течение 10 дней в течение трех сеансов 3 часов, разделенных интервалами 3 часа.
    3. Начинайте каждый сеанс после начала темной фазы (около 9:30 в нашей лаборатории) с расширением активной и неактивной рычагов, а также освещения дома-света и активации cue-light/tone комплекса для 30 сек.
    4. Ответы на активном результате рычага в активации насоса наркотиков (5 сек, 0,13 мл / инфузии) и начало периода 20 сек ожидания, в течение которого дом-свет выключен и биток свет / тон комплекс над активным рычагом является активирован (FR-1, 20 сек ожидания). Во время задержки, активные ответы рычаг записываются, но не армированные. Неактивные ответы рычаг записываются, но не имеют программируемые последствия.
    5. После каждого 3 часа сессии, активный рычаг убирается в то время как неактивные рычаг остается продлен до 1 час до начала первой сессии следующего дня.
  4. Воздержание и ограничение питания:
    1. После обучения самоуправления, удалите крыс из рабочих камерах кондиционирования и индивидуально их размещения в АКФ, и дать неограниченный доступ к пище и воде в течение одной лекарственной вымывания день.
    2. Разделите крыс на две группы: продовольственные ограничено (FDR) или насыщенный, соответствует соответствии с массой тела, количество настоев и активных ответов рычага через последние 5 дней обучения.
    3. После дня наркотиков вымывания, удаления остатков пищи крысы FDR ", и кормить их приблизительно 15 г крысы чау в 1:30 дня. Отрегулируйте количество пищи через 14 дней воздержания для поддержания массы тела крыс FDR "(BW) до приблизительно 90% их собственного базового BW.
  5. Наркотиков ищет тест: Утром абстинентного 14-й день, вернуться крыс с рабочих камерах кондиционирования и прикрепить их к металлической пружиной. Используйте 1 час или 3 часа сессии, в течение которого активные и неактивные ответы рычаг иметь те же последствия Написатьс в обучении самоуправления без учета наличия препарата (то есть в условиях вымирания).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Вес тела в течение долгого времени: Типичные результаты показывают, что масса тела остается стабильной на протяжении героина обучения самоуправления. Во время абстиненции, крыс с неограниченным доступом к чау увеличить свой ​​вес, в то время как те, которые пищи ограничено уменьшить их массу тела примерно 90% от их собственной оригинальной массы тела или 75-80% от массы тела насыщенных крыс (рис. 2) .

Настои, активные и неактивные ответы рычаг над обучения: Нас...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Описанная здесь процедура имеет сильную лица действительность, потому что 1) он позволяет добровольного потребления и контроль над введением лекарственного препарата, 2) он использует путь введения, который является общим в человека наркоманов, 3) он отражает (относительно) длительных периодов воздействием наркотиков и воздержание, и 4) это позволяет избежать обучение исчезновения перед допинг-контроль, ищущих, что является неотъемлемой частью процедуры восстановительной но редко наблюдается в человека наркоманов 1...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Утверждение для всех экспериментальных процедур был предоставлен Комитетом по Concordia University животных этике исследований по, в соответствии с руководящими принципами Канадского совета по уходу за животными. Авторы заявляют, что они не имеют конкурирующие финансовые интересы. FS и ТД одинаково вклад в развитие процедуры, представленной здесь, и в письменном виде рукописи.

Благодарности

Эта работа была поддержана естественных наук и инженерного Совета Программы Discovery (США: 298 915), фондах по исследованиям дю Квебек - Здоровье (CSBN), а также Канада заведующая кафедры Программу (США).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
НазваниеКомпанияКаталожный номер
Кетамин (Vetalar, 100 мг/мл)Bioniche Animal HealthПолучен через местного дистрибьютора
Ксилазин (Ромпун, 100 мг/мл)BayerПолучен через местного дистрибьютора
Heroin HClНациональный институт по борьбе со злоупотреблением наркотиками, Research Triangle Park, NC, США
Анафен для инъекций 1 мг/ мл флакон/20 млCDMV, Канада12868
Название оборудования
Каталожный номер компании Силастическая
трубка (ID 0.02, OD 0.037)Fisher Scientific1118915A
GE морской силиконGESE-1134
Трубка Tygon (ID 0.02, OD 0.060)VWR63018-044
Канюли (22 г, 5-уп)Пластик OneC313G-5уп
Жидкие вертлюги, пластик, 22 гLomir Biomedical, Inc.RSP1
Инфузионный насос с постоянной частотой вращения (3,3 об/мин)Coulbourn InstrumentsA73-01-3.3
Испытательная клетка для крысCoulbourn InstrumentsH10-11R-TC
Пол из нержавеющей сталиCoulbourn InstrumentsH10-11R-TC-SF
Домашняя светлая крысаCoulbourn InstrumentsH11-01R
Одиночная ярко-кийная крысаCoulbourn InstrumentsH11-03R Тональный
модуль 2,9 кГцCoulbourn InstrumentsH12-02R-2,9
Выдвижной рычаг-крысаCoulbourn InstrumentsH23-17RA
Балансировочный рычагCoulbourn InstrumentsH29-01
Боксы шумоподавленияConcordia UniversityСамодельный
системный контроллер 2Coulbourn InstrumentsSYS CTRL 2
Системная база питанияCoulbourn InstrumentsH01-01
Habitest Universal LincCoulbourn InstrumentsH02-08
Плата подключения к окружающей среде и КабельLinc Coulbourn InstrumentsH03-04
Графическая нотация состояния 3Coulbourn InstrumentsGS3

Ссылки

  1. Jaffe, J. H. Drug addiction and drug abuse. Goodman & Gilman's the pharmacological basis of therapeutics. Gilman, A. G., Rall, T. W., Nies, A. S., Taylor, P. , Pergamon Press. New York. 522-573 (1990).
  2. O'Brien, C. P., McLellan, A. T. Myths about the treatment of addiction. Lancet. 347, 237-240 (1996).
  3. Childress, A. R., Ehrman, R., Rohsenow, D. J., Robbins, S. J., O'Brien, C. P. Classically conditioned factors in drug dependence. Substance abuse: A comprehensive textbook. Lowinson, J. W., Luiz, P., Millman, R. B., Langard, G. , Williams and Wilkins. Baltimore. 56-69 (1992).
  4. Sinha, R. How does stress increase risk of drug abuse and relapse? Psychopharmacology. 158, 343-359 (2001).
  5. Cheskin, L. J., Hess, J. M., Henningfield, J., Gorelick, D. A. Calorie restriction increases cigarette use in adult smokers. Psychopharmacology. 179, 430-436 (2005).
  6. Krahn, D., Kurth, C., Demitrack, M., Drewnowski, A. The relationship of dieting severity and bulimic behaviors to alcohol and other drug use in young women. J. Subst. Abuse. 4, 341-353 (1992).
  7. de Wit, H., Stewart, J. Reinstatement of cocaine-reinforced responding in the rat. Psychopharmacology. 75, 134-143 (1981).
  8. Shaham, Y., Shalev, U., Lu, L., De Wit, H., Stewart, J. The reinstatement model of drug relapse: history, methodology and major findings. Psychopharmacology. 168, 3-20 (2003).
  9. Shalev, U., Highfield, D., Yap, J., Shaham, Y. Stress and relapse to drug seeking in rats: studies on the generality of the effect. Psychopharmacology. 150, 337-346 (2000).
  10. Tobin, S., Newman, A. H., Quinn, T., Shalev, U. A role for dopamine D1-like receptors in acute food deprivation-induced reinstatement of heroin seeking in rats. Int. J. Neuropsychopharmacol. 12, 217-226 (2009).
  11. Katz, J. L., Higgins, S. T. The validity of the reinstatement model of craving and relapse to drug use. Psychopharmacology. 168, 21-30 (2003).
  12. Epstein, D. H., Preston, K. L., Stewart, J., Shaham, Y. Toward a model of drug relapse: an assessment of the validity of the reinstatement procedure. Psychopharmacology. 189, 1-16 (2006).
  13. Zacny, J. P., de Wit, H. The effects of a restricted feeding regimen on cigarette smoking in humans. Addict. Behav. 17, 149-157 (1992).
  14. Fuchs, R. A., Lasseter, H. C., Ramirez, D. R., Xie, X. Relapse to drug seeking following prolonged abstinence: the role of environmental stimuli. Drug Discov. Today Dis. Models. 5, 251-258 (2008).
  15. D'Cunha, T. M., Sedki, F., Macri, J., Casola, C., Shalev, U. The effects of chronic food restriction on cue-induced heroin seeking in abstinent male rats. Psychopharmacology. 225, 241-250 (2013).
  16. Caprioli, D., Celentano, M., Dubla, A., Lucantonio, F., Nencini, P., Badiani, A. Ambience and drug choice: cocaine- and heroin-taking as a function of environmental context in humans and rats. Biol. Psychiatry. 65, 893-899 (2009).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи