Методическая статья

Оценка кокаина индуцированных поведенческих сенсибилизации и условной площади Домашние у мышей

17.1K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/53107

⸱

18 февраля 2016 г.

 ,  ,  , 
1Department of Psychiatry, Harvard Medical School, McLean Hospital

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

Этот протокол предназначен для того, чтобы позволить исследователям проводить эксперименты, предназначенные для проверки этих аспектов зависимости с использованием условного предпочтения места и локомоторных поведенческих сенсибилизирующих анализов.

Аннотация

Считается, что полезный опыт с наркотиками создает сильные контекстуальные ассоциации и побуждает к повторному приему. В свою очередь, повторное воздействие наркотиков, вызывающих злоупотребление, приводит к долгосрочным изменениям в функции мозга уязвимых людей, и эти стойкие изменения, вероятно, служат для поддержания дезадаптивного поведения в отношении поиска и приема наркотиков, характерного для аддикции/зависимости. У грызунов опыт вознаграждения и контекстуальные ассоциации часто измеряются с помощью анализа условных предпочтений места, или ХТБ, в котором измеряется предпочтение контекста, ранее состоявшего в паре наркотиков. Поведенческая сенсибилизация, с другой стороны, представляет собой увеличение поведения, вызванного наркотиками, которое постепенно развивается при повторном воздействии. Поскольку сенсибилизированное поведение часто можно измерить после нескольких месяцев воздержания от приема наркотиков, в зависимости от дозы и продолжительности первоначального воздействия, оно считается наблюдаемым коррелятом длительной лекарственной пластичности. Исследователи обнаружили, что эти анализы полезны для определения нейробиологических субстратов, опосредующих аспекты зависимости, а также для оценки потенциала различных вмешательств в нарушение этого поведения. В данной рукописи описываются базовые, эффективные протоколы ХТБ у мышей и локомоторной поведенческой сенсибилизации к кокаину.

Введение

Исследования, направленные на понимание наркомании с использованием животных моделей, должны использовать различные подходы для решения каждого из разнообразных компонентов, препятствующих успеху лечения, включая поощрение/подкрепление/мотивацию, уход и рецидив, а также общую настойчивость, которая еще больше усложняет эти проблемы при зависимости. Поскольку считается, что полезный опыт, связанный с приемом наркотика, мотивирует к последующему употреблению, исследования, сосредоточенные на ассоциациях с наркоконтекстом, могут быть особенно полезны для понимания мозговых механизмов, которые способствуют приему и поиску наркотиков. Один из таких анализов, условное предпочтение места (CPP), является высокопроизводительным методом для сравнения групповых различий в чувствительности к вознаграждению. Традиционная интерпретация задачи включает в себя классическое, или павловское, обусловливание, при котором условный стимул (КС) сочетается с безусловным стимулом (УКС), и после нескольких спариваний КС вызывает то же поведение, что и ПСК (см.39,40). Теоретически животные учатся ассоциировать интероцептивное состояние (вознаграждение или отвращение) с контекстуальными сигналами. Относительная аверсивная или аппетитная интенсивность интероцептивного состояния затем оценивается путем определения предпочтений животного в отношении контекстуальных сигналов. Использование условного рефлекса для измерения ассоциаций между лекарством и вознаграждением восходит, по крайней мере, к 1957 году, когда было проведено исследование с использованием морфина на крысах в Y-лабиринте3,4. В течение последних нескольких десятилетий вариации этого метода широко использовались для изучения предпочтения места и отвращения у грызунов к различным стимулам, и он остается особенно полезным при изучении ассоциаций, вызванных злоупотреблением наркотиками. В исследованиях наркозависимости этот анализ использовался для оценки полезных свойств ряда наркотиков и вклада различных систем мозга и белков в вознаграждение за наркотики (обзоры см.в пунктах 5-7,44). Несмотря на то, что существуют превосходные методы оценки факторов, способствующих развитию наркотической зависимости, а именно самостоятельное употребление наркотиков, СРК является простым и гораздо более доступным подходом к измерению функции вознаграждения.

Большинство современных протоколов для условного предпочтения места и неприятия места (CPA) используют устройство, которое позволяет грызунам иметь доступ к двум отдельным камерам, либо через дверной проем, либо через меньшую соединительную камеру. Различия между двумя камерами часто основываются, как минимум, на визуальных и тактильных сигналах, включая цвет стены и текстуру пола, но иногда включают и другие элементы, такие как обонятельные сигналы. «Предвзятые» конструкции обычно пытаются обратить вспять ранее существовавшее, врожденное предпочтение одной камеры перед другой, например, то, которое грызуны обычно проявляют в отношении черной камеры перед белой. «Непредвзятый» дизайн направлен на то, чтобы создать предпочтение одной из двух камер, которые изначально были одинаково привлекательными, путем случайного уравновешивания назначения в одну из камер в группе. «Сбалансированная» конструкция используется, когда животные проявляют небольшие предпочтения, но не отдают предпочтение одной и той же камере. Целями этой последней модели являются: 1) предварительные оценки предпочтений для (возможной) камеры с кокаиновой парой, которые существенно не различаются между экспериментальными группами и 2) незначительное предпочтение для камеры с кокаиновой парой на предварительном тесте, либо положительное, либоотрицательное. Сбалансированная конструкция идеально подходит для использования с описанными камерами, в которых используются противоположные смещения для цвета стен (черный на белом) и напольного покрытия (проволока над стержнем), что приводит к примерно равному распределению небольших предпочтений как для черной, так и для белой сторон у разных животных. Расчеты балансировки более подробно описаны ниже.

Во время кондиционирования животные подвергаются воздействию препарата и быстро помещаются в одну из этих двух сред на ограниченный период времени. Экспозиция обычно осуществляется через внутрибрюшинную (в/в) или иногда подкожную (/к) инъекцию, хотя также были разработаны парадигмы внутривенного (в/в) самостоятельного введения9 и внутричерепных инфузий38 в аппарате для предпочтения места. Эти пары дополняются ненаркотическими (транспортными) парами той же продолжительности, проводимыми в противоположной камере, которые могут иметь место в один день с парами наркотиков или в отдельные дни. В целом, когда животные могут исследовать аппарат после тренировки, они будут проводить больше времени там, где они получили полезный препарат (т.е. тот, который люди и животные будут добровольно принимать самостоятельно), в то время как они будут избегать места, где им давали лекарство, вызывающее болезнь (например, хлорид лития). Несколько исследований были посвящены оптимизации условий для предпочтения места в отношении различных наркотиков (обзор см.в разделе 7). Дозы кокаина (в/) для мышей обычно варьируются от 1 до 20 мг/кг, при этом дозы менее 5 мг/кг часто используются для анализа высокой чувствительности в одной группе. Для взрослых мышей10 обычно требуется две или более пары лекарств, и длина этих пар является важным фактором. Очень низкие дозы кокаина требуют немедленного и кратковременного кондиционирования, вероятно, потому, что этот метод захватывает наиболее благоприятный период воздействия. Запоздалые или очень длительные периоды кондиционирования могут привести к отсутствию предпочтений или даже вызвать отвращение11,12. Здесь представлен основной метод получения условного места предпочтения кокаину у взрослых мышей.

В то время как анализ CPP является идеальным методом для оценки обучения, связанного с вознаграждением, и памяти ассоциаций с контекстом лекарства, поведенческая сенсибилизация, возможно, проще в выполнении и позволяет оценить изменения, которые развиваются при повторном лечении. Также известное как обратная толерантность, поведение, подвергающееся сенсибилизации, постепенно усиливается при повторном воздействии конкретного наркотика, особенно психостимуляторов, и, как известно, перекрестная сенсибилизация происходит между некоторыми, но не всеми из этих наркотиков. Одна из первых оценок кокаин-индуцированной сенсибилизации опорно-двигательного аппарата, в частности, у грызунов была опубликована в 1976-13 годах. Ряд лабораторий показал, что сенсибилизированная локомоция обнаруживается спустя долгое время после прекращения приема препарата, в зависимости от первоначальной продолжительности, места и дозы воздействия14-17, и настоящий протокол использовался для выявления сенсибилизации в течение 10 месяцев после семи дней (30 мг/кг) лечения кокаином у мышей18. Тест может быть выполнен с использованием фотолучевой или видеослежения в устройствах различных размеров и форм, что упрощает его проведение во многих лабораториях. Устойчивый характер, простота и стойкость локомоторной сенсибилизации делают ее оценку идеальной частью изучения основных механизмов долговременных изменений в поведении, вызванном лекарственными препаратами.

Как подробно рассматривается в обсуждении, важным фактором при проведении анализа сенсибилизации опорно-двигательного аппарата является то, вводится ли препарат в домашних условиях или в испытательной клетке. Чтобы воспользоваться преимуществами устойчивой сенсибилизации, которая возникает при введении препарата вне домашней клетки, в этом протоколе используется этот метод. Тем не менее, было замечено, что когда животные не приучены должным образом к новой среде до воздействия лекарственного препарата, в 1-й день возникает потолочный эффект, вызванный новизной, который может частично или полностью маскировать прогрессирующий характер сенсибилизации. Вполне вероятно, что это представляет собой синергетические локомотор-активирующие эффекты препарата вместе с новизной, и хотя механизмы, лежащие в основе таких эффектов, могут быть интересными, описанный метод призван снизить роль новизны и позволить измерять эффекты препарата более независимо. Хотя ожидается, что этот метод будет полезен при оценке других препаратов, сенсибилизирующих опорно-двигательный аппарат, в первую очередь оценивалась его эффективность с кокаином у мышей C57BL/6.

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

Протокол

Все экспериментальные процедуры были одобрены Институциональные уходу и использованию животных комитета McLean Hospital мимо. Примечание: Следующий протокол описывает единый подход к CPP и опорно-двигательного аппарата сенсибилизации, многие детали которого отличаются от других успешных протоколов (например, свето- против тестирования темно-фазный, подряд против перемежающейся дозирования и т.д.). Новички, возможно, пожелает начать с этими протоколами, или просто использовать их в качестве проводников, адаптируя изменения из литературы, основанной на экспериментальной вопрос (ы) под рукой. Автоматизированные методы измерений описаны; Однако, можно использовать Неавтоматизированная средства для каждого анализа (т.е., видеозапись, ручной выигрыше).

1. кондиционером Место Предпочтение

  1. Оборудование и установка комнаты:
    1. Ручка подопытных мышей в течение 1-3 мин каждый день, по крайней мере 3-5 дней до испытания.
      Примечание: Никогда не ручкой мыши могут найти удаление из камеры Stressful, которые могут мешать или изменить кондиционирования.
    2. Получить четыре или более трехкамерный CPP аппараты, предпочтительно оснащенных photobeams для автоматизированного сбора данных 18. Убедитесь, что каждая камера имеет два больших, visually- и тактильно-отчетливые камер, подключенных к меньшим, нейтральной камеру через двери, которые могут быть подняты / снижены для управления доступом. Крышки на каждой камере должен открыть для вставки / удаления мышей и монтироваться с небольшими индивидуально управляемыми (реостатом) огней (по одному на камеру).
      Примечание: CPP конструкции камеры различаются и могут быть приобретены на коммерческой основе или построены исследователями. Для "сбалансированный" дизайна, рекомендуемую схему на единицу больше камера с белыми стенами и полом из проволочной сетки, а другой с черными стенами и бар пол. Средней камеры должны иметь серые стены и твердый серый плексигласа пол. В целях объяснения, эти камеры будут называться "белый", "черный" и "средний".Крышки должны быть четкими оргстекла. Альтернативные конфигурации отсек (одно- или двухкамерные) также возможны и обсуждаются в другом месте (см Обсуждение).
    3. Настройка комнате, как это будет во время тестирования: выключить или установить верхний свет в тусклой обстановке и закройте дверцу. Используйте легкий метр внутри каждой камеры и установить крышку фары так, чтобы средние камеры немного ярче (15-20 лк), чем черно-белых камер (6-10 люкс) в целях противодействия мышей от проводить время там.
      Примечание: Если среднее время, проведенное в середине находится столько же или больше, чем в черных или белых камер, дальнейшее увеличение освещения контраст, описанные на стадии 1.1.3. В качестве альтернативы, использовать менее привлекательным пол на середину. (Например, ~ 220 отверстий диаметром 0,5 см, равномерно в течение 6 х 3,5 х ¼ "плексигласа), но избежать этого камеру отвращение. Pilot любые изменения для того, чтобы снижается в среднем времени не из-за снижения общего объема исследований (пересечений) ,
    4. пrogram автоматизированного сбора данных ( "процедура", рис 1а) или вручную собирать данные в соответствии со следующими параметрами. Набор испытания, чтобы начать на первый перерыв пучка в любом испытательной камере. Набор сессий "тест" на 20 мин в длину и отслеживать потраченное время и лучевые разрывы в каждой камере. SET "кондиционирования" сеансы составит 30 мин долго и (необязательно) для измерения перерывы пучка в каждой камере. Установить все лампочки в камере, чтобы осветить в ходе судебного процесса.
    5. Подготовьте полный объем раствора кокаина, необходимого для эксперимента в руке. Растворите кокаина HCl в 0,9% NaCl (физиологический раствор), основываясь на конечной концентрации на объеме инъекции 0,1 мл / 10 г веса тела (например, при дозе 5 мг / кг, концентрация раствора 0,5 мг / мл). Vortex смесь в течение 30-45 сек, стерильный фильтр (шприцевые фильтры 0,2 мкм) и хранить при комнатной температуре.
  2. Тестирование:
    Примечание: Общее график CPP является предтестового, кондиционирование, иЗатем Послетестовое. Дотестовое может быть отделен от кондиционирования 1-3 дней; Однако, кондиционирование и пост-тест день должен проходить на последовательных дней (рис 2А). Такие сроки должны храниться одинаков для всех когорт в том же эксперименте.
    1. Тест во легкой фазы животных с использованием того же устройства для каждого животного через дней.
    2. Каждое испытание день (т.е., результаты тестов и кондиционирования дней), переместить мышь к поведенческому прихожей и позволить им сидеть спокойно в своих клетках в течение 1-1,5 часов до суда. Выберите место, где мыши могут быть перемещены быстро от их клетке в аппарат, с минимальным ущербом, когда начинается судебный процесс. Включите все оборудование, так что любые шумы, связанные с испытанием (например, оборудование Вентиляторы) присутствуют.
    3. Тщательно очистить каждый аппарат (внутренние стены, полы и лотки) с легкой, спирта, гликоля по Ethernet или аммиак основе дезинфицирующее салфетки до и после каждой мыши (используйте Сэмае тип пылесоса в течение всего эксперимента). Не пренебрегайте полы нижние.
    4. Проверьте, что свет в комнате установлены надлежащим образом (в выключенном состоянии или серым цветом) в начале каждого дня.
    5. Перейти к следующему в соответствии с будь то "тест" или "кондиционирование" день:
      1. На Пробные дни 1 и 6 (то есть, до и пост-тесты), поместите между камерные двери в открытом положении (рис 2В).
      2. Загрузите компьютерную программу "тест" и введите животных идентификаторы (рис 1а), то выдать команду начать (рисунок 1b), если это применимо.
      3. Осторожно опустите каждую мышь в средней камере ее установленного аппарата, обращенной к задней стенке, и мягко закройте крышку. После загрузки все камеры, оставить комнату тестирования и снизить уровень шума.
      4. Оставьте мышей внутри каждой аппарата до испытаний для всех мышей не закрыли / закончился (рис 1C). Экспорт пробные данные.
    6. Незадолго до или после предварительных испытаний, взвесить животных. Используйте эти веса для расчетов доз во время выдержки.
    7. Для того, чтобы подготовиться к кондиционирования испытаний, вычислить предтестовое "предпочтение" Каждая мышь в самых черных и белых камер путем вычитания время, проведенное в каждой из них от другого (например, "черный минус белый" и "белый минус черный"; см Рисунок 3, Колонны 9 & 10).
    8. Так мышей с сильными начальными предпочтений сделать балансировки трудно, установить приемлемый предел привилегированных баллов (например, <33% от общего времени Trial) и исключить мышей, которые превысит его из расчетов. Используйте либеральную предел (<66% от общего времени Trial), чтобы максимизировать включение при потертость, вероятно после завершения тестирования (например, из-за офф-мишени хирургических манипуляций).
      Примечание: Мыши, превышающие предел еще могут быть проверены, с попыткой сохранить свои предтестового предпочтения сбалансированным. Позже, тHESE мыши могут быть исключены из анализа, если это необходимо, чтобы сбалансировать предварительно тестов. Если крайние предтестового уклоны (т.е.> 800 сек) непропорционально влияют одну группу, рассмотреть изменяя среду кондиционирования и / или с использованием других анализов.
    9. Выберите черный или белый камеру как камеры наркотиков сопряжения для каждой мыши, тем временем суммирования соответствующих предтестового привилегированные счеты в каждой группе со следующими приоритетами в виду:
      Примечание: Позаботьтесь, чтобы сбалансировать показатели между группами в пределах каждой когорты, а также через любые предыдущие когорт.
      1. Сделать суммы для всех групп, как эквивалент, насколько это возможно.
      2. Сделать суммы как можно ближе к нулю, насколько это возможно (т.е. выбрать предпочтительный сторону для некоторых мышей и неосновного стороне для других). Если вблизи нулевой суммой невозможно для любого заданного группы, подрегулировать все остальные точно соответствовать лучший получаемый оценки предельной группы, отдавая предпочтение слегка отрицательной групповой подводит надположительным.
      3. Столько, сколько это возможно, сохранить назначений черный против белого и предпочтительным по сравнению с не-предпочтительных камер для спариваний наркотиков даже в пределах каждой группы.
      4. Как это не всегда можно встретить вышеуказанных целей, корректировать любые отклонения от решений противоположные балансировочные соображения в более поздних когорт; Однако, старайтесь избегать получения когорты с дико различными средними предварительного тестирования предпочтений.
    10. На Conditioning дни 2-5, поместите между камерные двери в закрытом положении (рис 2С).
    11. Подготовьте отдельные шприцы с кокаином (Дни 2 & 4) или физиологический раствор (дни 3 & 5) раствор, как описано в стадии 1.1.5 и на основе веса тела, измеренных при предварительных испытаний.
      Примечание: Доза должна быть выбрана с учетом экспериментальных ожиданий, соображений, изложенных во введении, и потенциальных последствий пола и потолка. Часто лучше проводить независимые эксперименты с использованием по меньшей мере двух различных доз.
    12. Нагрузка "сonditioning "компьютерные программные и введите идентификаторы животных (рис 1а), то выдать команду начать (рисунок 1b), если это применимо.
    13. Скрафф и впрыснуть каждую мышь (IP), сразу опуская их в соответствующий черный или белый камере с присвоенными им аппарата, обращенной к задней стенке, а затем мягко закройте крышку. После загрузки все камеры, оставить комнату тестирования и снизить уровень шума.
    14. Удалить мышей от их камеры как можно ближе к точно 30 мин, как это осуществимо (т.е. первый мышей удаляются от своих камерах в то время как другие мыши все еще ​​кондиционирование). Удалить животных как можно тише, без введения шума.
  3. Статистический анализ:
    1. Выбор метода анализа. Либо вычитания время, затраченное на солевом-парные стороне во время пост-теста время от провел на кокаином в паре стороне во время пост-теста (кокаина - солевого, сек) или использовать время, проведенное в камере послетестовым наркотиков в пареминус время предварительного тестирования тратится на камеру с наркотиками в паре.
      Примечание: при использовании первого метода, также участок линейные графики среднего времени, проведенного в середине, saline- и наркотиками в паре камер в течение до и после испытаний для каждой группы. По сравнению с предварительных испытаний, пост-тест должен показать увеличенное время в стороне от наркотиков в паре и снижение затрат времени на солевой парные стороны (рисунок 6, внизу, и обсуждение по мотивам).
    2. В зависимости от характера и количества сравниваемых групп, использовать Т-тест, одно- или двухсторонний ANOVA, при необходимости, возможно, с ретроспективном анализе, чтобы проанализировать любой из приведенных выше оценок вычитания.
      Примечание: Кокаин привилегированные счеты имеют тенденцию быть переменная, и, кроме того, может быть отрицательным (т.е. указать отвращение к стороне лекарственно-парные). Мыши, которые показывают отвращение не должны быть удалены (если они не являются статистические выбросы), так как это результат нормальный и, вероятно, важно определить различия между грдов в. Ожидать нужно размеров проб от 12 до 30 животных в каждой группе, в зависимости от размера эффекта лечения.

2. Опорно-двигательный сенсибилизация

  1. Оборудование и установка комнаты
    1. Получить 4 х 8 (ХхУ) photobeam массив (внешние размеры 11,5 "х 20"). Построить с открытым верхом камера из черного плексигласа (внутренними размерами 22 1/6 "х 13 ¾" х 9 3/8 ") для размещения массива (фиг.4А).
    2. Подготовьте комнату тестирования так, чтобы красный свет (потолочного или настенного) могут быть использованы в ходе тестирования.
    3. Подготовьте отдельные программные мероприятия для ежедневных привыкания и нагнетательных испытаний.
      1. Набор привыкания испытания, чтобы быть 30-60 мин и нагнетательных испытаний, чтобы быть между 60-120 мин (рис 5б). Рекомендуемая длина для каждого 60 мин. Держите длину пробную согласуется по нескольким когорт в том же эксперименте.
      2. Набор испытания, чтобы начать RecoВИДЕОЗАПИСЬ на первый перерыв пучка, что происходит после того, как сигнал начала была инициирована (5В). Для испытания впрыска, установить стартовый сигнал, так что коробки могут быть запущены индивидуально (не в унисон), если это возможно.
      3. Набор перерывы света должны быть записаны в пользовательских "бункеров", предпочтительно от 5 мин каждый (5В).
    4. Подготовьте полный объем раствора кокаина, необходимого для эксперимента в руке. Растворите кокаина HCl в 0,9% NaCl (физиологический раствор), основываясь на конечной концентрации на объеме инъекции 0,1 мл / 10 г веса тела (например, при дозе 5 мг / кг, концентрация раствора 0,5 мг / мл). Vortex смесь в течение 30-45 сек, стерильный фильтр (шприцевые фильтры 0,2 мкм) и хранить при комнатной температуре.
  2. тестирование
    Примечание: На начальном этапе тестирования проходит в течение 10-11 дней подряд. Мыши получали два ежедневных испытаний: привыкание (инъекции бесплатный) и инъекции. Администрирование физиологический раствор в течение первых трех до Fнаши дни (см Обсуждение для важности солевым привыкания) и кокаин в течение следующих семи использующие ту же дозу (например., 15 мг / кг / день).
    1. Каждый день, акклиматизироваться мышей в их клетках в поведенческих приемной в течение 30 мин до 1 ч.
    2. Подготовьте чистые стандартные мыши размером Прозрачный акриловый жилищные клетки с чрезвычайно тонким слоем свежего постельного белья (например, сосновые стружки, щепа), так чтобы не затенять photobeams, если это потребуется (рис 4C & D).
    3. Место клетки против оси Y. массива photobeam ближайшем одном конце, так что пять пучки равномерно расположенные вдоль ее длины. Ось Х лучи не используются в этом тесте (фиг 4C & D).
    4. Возьмите мышей от их родной клетке, в случайном порядке, шкирку и взвесьте. Удалите каждую мышь от весовой лодке базе хвоста (с поддержкой) и место непосредственно в их назначенной опорно-двигательного аппарата клетки. Накройте каждую клетку со стандартным фильтром верхней крышке.
    5. Подготовьте отдельные шприцы WIth солевой раствор или раствор кокаина, как описано в шаге 2.1.7, на основе веса тела текущего дня. Начните с дозы 15 или 20 мг / кг, и рассмотрим второй эксперимент с использованием более высокую или более низкую дозу (см Обсуждение для соответствующих факторов).
    6. После привыкания испытания закончились для всех клеток, загрузите программу впрыска.
    7. По одному, удалить мышей от их тест клетке, шкирку и дать их инъекции (IP). Перед возвращением мышь до своей испытательной клетке, быстро инициировать сигнал начала этой клетке (рис 5C, внизу).
    8. После того как все испытания инъекций закончились, вернуться мышей в их клетки и их жилищного комнате.
    9. При желании, позволяют мышей пройти ряд периодов абстиненции и проблем с наркотиками, такими как: той же дозе в качестве оригинального, половина дозы, двойной дозы, затем солевым, позволяя за семь дней до же дозы вызов и от трех до семи дней до каждого дополнительного вызова. Независимо от выбора проблем, maintaiп похожие периоды абстиненции через когорт в пределах эксперимента.
      Примечание: Если оригинал доза является высокой (например, 30 мг / кг или выше), дважды доза должна быть пропущена или заменена более низкой дозе. Солевой задача показывает любую условную активацию двигательную со стороны кокаином в паре среды в одиночку, так и в процессе, количество сенсибилизированной передвижения, что является кокаиновой зависимостью (см Обсуждение).
  3. Статистический анализ
    1. Выберите часть (ы) каждом испытании, которое будет использоваться для анализа. Большинство кокаин-индуцированной локомоция грызунов наступает в течение первого ~ 15-30 мин после инъекции препарата. В зависимости от задействованных переменных, рассматривает возможность проведения кумулятивного передвижение нескольких временных окон (например, первый 15, 30, 60 и / или 120 мин) или сосредоточиться на независимых сегментов суда.
    2. Используя временные рамки выбранного, суммировать перерывы луча для каждого животного в день для привыкания и нагнетательных испытаний отдельно, а затемverage сумм для каждой группы. Участок означает и стандартные ошибки среднего (SEM) в линейный график по всем дням. Как лечение может измениться, как мышей реагировать на препарат рано и / или в конце каждого ежедневного испытании, также построить средние перерывы группа пучков с 5-минутным бункера в течение каждого ежедневного проб.
      Примечание: Построение среднесуточные активности для привыкания и нагнетательных испытаний (например, первые 15 мин) делает его искусственно показаться, что передвижение гасится инъекции физиологического раствора, но помните, что деятельность имеет (скорее всего) снизился до этого уровня к концу привыкания каждый день ,
    3. Анализ последовательных солевые и лекарственного лечения дней отдельно, используя повторных измерений (RM) ANOVAs имеющий внутри-субъектов фактор день / время и в том числе любые между субъектами-факторов в конструкции, в зависимости от обстоятельств. Используйте Т-тест или однофакторного дисперсионного анализа для исследования групповых различий в день 1 кокаина (острое воздействие) и многовариантный ANOVA для вызовов. При необходимости, следовать significancе с тестами после временной или однофакторного ANOVA,.

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

Результаты

Представительные результаты анализа CPP показаны на рисунке 6, используя дикого типа мышей C57BL / 6N примерно девять-недельного возраста. Дизайн исследования был 2 х 3 смешанные факториала, с внутри-подвергает переменной Test (до и после) и между-подвергает переменную лечения (физиологический раствор и кокаин 5 и 10 мг / кг). RM ANOVA показали значительное взаимодействие между Диагностика и лечение (F 2,20 = 3,68, р <0,05), что было интерпретировано вместо значительных основных э...

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

Обсуждение

Этот протокол демонстрирует способы условного место предпочтений и локомоторной сенсибилизации, каждый из которых может быть использован средним лаборатории для оценки аспектов поведенческой пластичности медикаментозного. Как и в большинстве поведенческих тестов, существуют дополнительные соображения достойные Помимо основного протокола. Во-первых, каждый из этих методов может быть задумана как имеющие две фазы: индукцию и экспрессию. "Индукция" охватывает развитие поведения-за CPP это происходит во время конд...

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

Раскрытие информации

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.

Благодарности

Авторы благодарят Karen Dietz и Шари Бирнбаум для предыдущего входа на поведенческих конструктивных соображений и Лорен Peca за помощь поведенческим тестированием. Авторы также признательность за щедрую поддержку Фонда Simons (грант Фонд Саймонса Инициатива изучения аутизма, чтобы КХО), NIDA (DA008277, DA027664 и DA030590 к КХО, F32DA027265 к LNS и F32DA036319 к RDP), Фонд FRAXA исследовательского и Элеоноры и Miles Программа по Шору стипендий (стипендий поддержка LNS), и программа стипендий Джон Kaneb (общение поддержка MT).

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

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Гидрохлорид кокаина USPMallinckrodt Pharmaceuticals0406-1520Покупка и использование (контролируемое вещество Списка II) в исследовательских целях требует соблюдения и лицензирования в соответствии с законодательством штата и федеральным законодательством.
Условное предпочтение места,  Трехкамерный аппарат с ручными дверцами и подсветкой для мышиMed-Associates Inc.MED-CPP-MS & MED-CPP-3013Наша лаборатория использовала эти коробки, однако многие альтернативные коробки доступны и приемлемы.
PAS-Home Cage Activity Activity Arrays PhotobeamInstruments San Diego Instruments2325-0223 & 7500-0221Наша лаборатория размещает эти массивы внутри специально изготовленных камер, как описано в тексте. Существуют альтернативные варианты.
Одноразовые салфетки Sani-Cloth десенфицирующие салфеткиPDI13872

Ссылки

  1. National Institute on Drug Abuse. Drug Facts: Understanding Drug Abuse and Addiction. www.drugabuse.gov. , Available from: http://www.drugabuse.gov/publications/drugfacts/understanding-drug-abuse-addiction (2012).
  2. Kasanetz, F., et al. Transition to addiction is associated with a persistent impairment in synaptic plasticity. Science. 328 (5986), 1709-1712 (2010).
  3. Beach, H. D. Morphine addiction in rats. Can J Psychol. 11 (2), 104-112 (1957).
  4. van der Kooy, D. Chapter 13, Place Conditioning: A simple and effective method for assessing the motivational properties of drugs. Methods of Assessing the Reinforcing Properties of Abused Drugs. Bozarth, M. A. , 229-240 (2012).
  5. Carlezon, W. A. Place conditioning to study drug reward and aversion. Methods Mol Med. 84, 243-249 (2003).
  6. Prus, A. J., James, J. R., Rosecrans, J. A. Chapter 4, Conditioned Place Preference. Methods of Behavior Analysis in Neuroscience. Buccafusco, J. J. , (2009).
  7. Tzschentke, T. M. Measuring reward with the conditioned place preference (CPP) paradigm: update of the last decade. Addict Biol. 12 (3-4), 227-462 (2007).
  8. Aguilar, M. A., Rodrìguez-Arias, M., Miñarro, J. Neurobiological mechanisms of the reinstatement of drug-conditioned place preference. Brain Res Rev. 59 (2), 253-277 (2009).
  9. Feduccia, A. A., Duvauchelle, C. L. Novel apparatus and method for drug reinforcement. JoVE. (42), (2010).
  10. Brabant, C., Quertemont, E., Tirelli, E. Influence of the dose and the number of drug-context pairings on the magnitude and the long-lasting retention of cocaine-induced conditioned place preference in C57BL/6J mice. Psychopharmacology. 180 (1), 33-40 (2005).
  11. Pliakas, A. M., Carlson, R. R., Neve, R. L., Konradi, C., Nestler, E. J., Carlezon, W. A. Altered responsiveness to cocaine and increased immobility in the forced swim test associated with elevated cAMP response element-binding protein expression in nucleus accumbens. J Neurosci. 21 (18), 7397-7403 (2001).
  12. Knackstedt, L. A., Samimi, M. M., Ettenberg, A. Evidence for opponent-process actions of intravenous cocaine and cocaethylene. Pharmacol Biochem Behav. 72 (4), 931-936 (2002).
  13. Post, R. M., Rose, H. Increasing effects of repetitive cocaine administration in the rat. Nature. 260 (5553), 731-732 (1976).
  14. Marin, M. T., Cruz, F. C., Planeta, C. S. Cocaine-induced behavioral sensitization in adolescent rats endures until adulthood: lack of association with GluR1 and NR1 glutamate receptor subunits and tyrosine hydroxylase. Pharmacol Biochem Behav. 91 (1), 109-114 (2008).
  15. Henry, D. J., White, F. J. The persistence of behavioral sensitization to cocaine parallels enhanced inhibition of nucleus accumbens neurons. J Neurosci. 15 (9), 6287-6299 (1995).
  16. Hope, B. T., Simmons, D. E., Mitchell, T. B., Kreuter, J. D., Mattson, B. J. Cocaine-induced locomotor activity and Fos expression in nucleus accumbens are sensitized for 6 after repeated cocaine administration outside the home cage. Eur J Neurosci. 24 (3), 867-875 (2006).
  17. Shuster, L., Yu, G., Bates, A. Sensitization to cocaine stimulation in mice. Psychopharmacology. 52 (2), 185-190 (1977).
  18. Smith, L. N., Jedynak, J. P., Fontenot, M. R., Hale, C. R., Dietz, K. C., Taniguchi, M., Thomas, F. S., Zirlin, B. C., Birnbaum, S. G., Huber, K. M., Thomas, M. J., Cowan, C. W. Fragile X mental retardation protein regulates synaptic and behavioral plasticity to repeated cocaine administration. Neuron. 82 (3), 645-658 (2014).
  19. Mueller, D., Stewart, J. Cocaine-induced conditioned place preference: reinstatement by priming injections of cocaine after extinction. Behav Brain Res. 115 (1), 39-47 (2000).
  20. Sakoori, K., Murphy, N. P. Maintenance of conditioned place preferences and aversion in C57BL6 mice: effects of repeated and drug state testing. Behav Brain Res. 160 (1), 34-43 (2005).
  21. Bardo, M. T., Neisewander, J. L., Miller, J. S. Repeated testing attenuates conditioned place preference with cocaine. Psychopharmacologia. 89 (2), 239-243 (1986).
  22. Itzhak, Y., Martin, J. L. Cocaine-induced conditioned place preference in mice: induction, extinction and reinstatement by related psychostimulants. Neuropsychopharmacology. 26 (1), 130-134 (2002).
  23. Kreibich, A. S., Blendy, J. A. cAMP response element-binding protein is required for stress but not cocaine-induced reinstatement. J Neurosci. 24 (30), 6686-6692 (2004).
  24. Briand, L. A., Blendy, J. A. Not all stress is equal: CREB is not necessary for restraint stress reinstatement of cocaine-conditioned reward. Behav Brain Res. 246, 63-68 (2013).
  25. Redila, V. A., Chavkin, C. Stress-induced reinstatement of cocaine seeking is mediated by the kappa opioid system. Psychopharmacology. 200 (1), 59-70 (2008).
  26. Do Couto, R. ibeiro, Aguilar, B., A, M., Manzanedo, C., Rodriguez-Arias, M., Armario, A., Minarro, J. Social stress is as effective as physical stress in reinstating morphine-induced place preference in mice. Psychopharmacology. 185 (4), 459-470 (2006).
  27. Post, R. M., Lockfeld, A., Squillace, K. M., Contel, N. R. Drug-environment interaction: context dependency of cocaine-induced behavioral sensitization. Life sciences. 28 (7), 755-760 (1981).
  28. Badiani, A., Browman, K. E., Robinson, T. E. Influence of novel versus home environments on sensitization to the psychomotor stimulant effects of cocaine and amphetamine. Brain Res. 674 (2), 291-298 (1995).
  29. Li, Y., Acerbo, M. J., Robinson, T. E. The induction of behavioural sensitization is associated with cocaine-induced structural plasticity in the core (but not shell) of the nucleus accumbens. Eur J Neurosci. 20 (6), 1647-1654 (2004).
  30. Partridge, B., Schenk, S. Context-independent sensitization to the locomotor-activating effects of cocaine. Pharmacol Biochem Behav. 63 (4), 543-548 (1999).
  31. Le Foll, B., Diaz, J., Sokoloff, P. Increased dopamine D3 receptor expression accompanying behavioral sensitization to nicotine in rats. Synapse. 47 (3), 176-183 (2003).
  32. Heidbreder, C. A., Babovic-Vuksanovic, D., Shoaib, M., Shippenberg, T. S. Development of behavioral sensitization to cocaine: influence of kappa opioid receptor agonists. J Pharmacol Exp Ther. 275 (1), 150-163 (1995).
  33. Tirelli, E., Michel, A., Brabant, C. Cocaine-conditioned activity persists for a longer time than cocaine-sensitized activity in mice: implications for the theories using Pavlovian excitatory conditioning to explain the context-specificity of sensitization. Behav Brain Res. 165 (1), 18-25 (2005).
  34. Anagnostaras, S. G., Schallert, T., Robinson, T. E. Memory processes governing amphetamine-induced psychomotor sensitization. Neuropsychopharmacology. 26 (6), 703-715 (2002).
  35. Spangler, R., Zhou, Y., Schlussman, S. D., Ho, A., Kreek, M. J. Behavioral stereotypies induced by 'binge' cocaine administration are independent of drug-induced increases in corticosterone levels. Behav Brain Res. 86 (2), 201-204 (1997).
  36. Kelley, A. E. Measurement of rodent stereotyped behavior. Curr Protoc Neurosci. Chapter 8, Unit 8.8(2001).
  37. Taniguchi, M., Carreira, M. B., Smith, L. N., Zirlin, B. C., Neve, R. L., Cowan, C. W. Histone deacetylase 5 limits cocaine reward through cAMP-induced nuclear import. Neuron. 73 (1), 108-120 (2012).
  38. Zangen, A., Solinas, M., Ikemoto, S., Goldberg, S. R., Wise, R. A. Two brain sites for cannabinoid reward. J Neurosci. 26 (18), 4901-4907 (2006).
  39. Huston, J. P., de Souza Silva, M. A., Topic, B., Müller, C. P. What's conditioned in conditioned place preference. Trends Pharmacol Sci. 34 (3), 162-166 (2013).
  40. Schechter, M. D., Calcagnetti, D. J. Trends in place preference conditioning with a cross-indexed bibliography; 1957-1991. Neurosci Biobehav Rev. 17, 21-41 (1993).
  41. Bevins, R. A., Cunningham, C. L. Chapter 9, Place Conditioning: A Methodological Analysis. Tasks and Techiniques: A sampling of methodologies for the investigation of animal learning, behavior, and cognition. Anderson, M. , 99-110 (2006).
  42. Hitchcock, L. N., Cunningham, C. L., Lattal, K. M. Cue configuration effects in the acquisition of a cocaine-induced place preference. Behav Neurosci. 128 (2), 217-227 (2014).
  43. Liu, Z. -H., Chuang, D. M., Smith, C. B. Lithium amerliorates phenotypic deficits in a mouse model of fragile X syndrome. Int J Neuropscyhopharmacol. 14 (5), 618-630 (2011).
  44. Bardo, M. T., Rowlett, J. K., Harris, M. J. Conditioned place preference using opiate and stimulant drugs: A meta-analysis. Neurosci Biobehav Rev. 19 (1), 39-51 (1995).

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

CPPCPP

Похожие статьи