Методическая статья

Протокол для измерения Cue реактивности в мышиной модели кокаин использования расстройства

DOI:

10.3791/55864

⸱

18 июня 2018 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Center for Addiction Research, University of Texas Medical Branch, 2Institute for Translational Sciences, University of Texas Medical Branch, 3Mitchell Center for Neurodegenerative Diseases, University of Texas Medical Branch, 4Department of Neurology, University of Texas Medical Branch, 5Department of Pathology, University of Texas Medical Branch, 6Department of Pharmacology and Toxicology, University of Texas Medical Branch

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Кью реактивности задумана как чувствительность к подсказок, связанных с опытом употребления наркотиков, которые способствуют тягу и рецидивов в трезвой людей. Кью реактивности у крыс моделируется измерения внимания ориентация сигналы, связанные с наркотиками, что приводит к appetitive подход поведение в тесте реактивности биток после самоуправления и принудительное воздержание.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Кокаин использования расстройства (CUD) следующим траекторию повторяющихся самоуправления, во время которого ранее нейтральные стимулы стимулирования коэффициента усиления. Кью реактивности, чувствительность к подсказки, ранее связанных с опытом употребления наркотиков, играет заметную роль в человеческой жажды во время абстиненции. Кью реактивности можно оценить как внимания ориентация на сигналы, связанные с наркотиками, измеримые как поведение appetitive подход в исследованиях доклинические и человека. Здесь описывается оценку кий реактивности у крыс, обученных самовведению кокаина. Кокаин самоуправления в паре с презентации дискретные сигналы, которые выступают в качестве условных подкреплений (т.е., дом свет, свет стимул, инфузионный насос звуки). После периода воздержания рычаг прессы в контексте самоуправления кокаина, в сопровождении дискретных сигналов, ранее в паре с кокаином настой измеряются как биток реактивности. Эта модель полезна для изучения нейробиологических механизмов лежащие в основе cue реактивности процессов, а также оценить фармакотерапия для подавления кий реактивности и таким образом, изменить рецидива уязвимости. Преимущества модели включают в себя его переводческая актуальности и его лицо и прогнозирования сроками действия. Основным ограничением модели является что кий реактивности задача может быть выполнена только редко и должны использоваться только в короткий срок (например., 1 час), в противном случае крыс начнет погасить сопряжения дискретные сигналы с кокаином стимул. Модель является расширяемой, чтобы любой положительно подкрепляющих стимул, в паре с дискретных сигналов; Хотя особенно применимо к наркотиков, эта модель может провести будущих приложений в таких областях, как ожирение, где приемлемым пищи награды может выступать в качестве положительно укрепление стимулов.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Кокаин использования расстройства (CUD) следующим траекторию повторяющихся самоуправления, во время которого ранее нейтральные стимулы получить стимулирования значение1. Кью реактивности является чувствительность к подсказки, ранее связанных с опытом употребления наркотиков, и она играет заметную роль в человеческой жажды2,3,4,5. Считается, что риск прогрессирования ЖВАЧКУ, а также рецидивов во время абстиненции, выше для лиц, которые выражают высокую чувствительность к сигналы, связанные с наркотиками6,7. Экологических условий (например, людей, зданий, музыкальных жанров) и дискретные наркотиков связанные стимулы (например, атрибутики) стала ассоциироваться с кокаином вознаграждение; воздействие на эти сигналы могут вызвать изменения в периферийных физиологии (например, частота сердечных сокращений, температура кожи и сопротивления кожи) и пластичности мозга, мозг функциональная связь2,8,9 ,10. Другими словами ре воздействие кокаина связанные подсказки активирует лимбической corticostriatal цепей, чтобы вызвать кондиционированном физиологические и субъективные ответы, которые диск appetitive подход (наркотиков Поиск) поведение11,12 ,13,14,15.

Кью реактивности, измеряется с функциональной мозга изображений анализ прогнозирования рецидивов уязвимости предметам с КЕД16. Кью реактивности измерения в грызунов модели служат был суррогатный критерий оценки риска рецидива и может быть использована для трансляционного исследования. Таким образом медикаментозное лечение, что уменьшает кий реактивности в грызунов может быть переносится в качестве лечения профилактики рецидивов в клинические испытания на человеке. Доклинических моделей с необходимой трансляционная заслуг и прогностическую валидность особенно важны, поскольку в настоящее время не FDA утвержденных фармакотерапия для КЕД17.

Процедура грызунов самоуправления является золотым стандартом, переводческие модели с прогностическую валидность для человека употреблением наркотиков18 и критически важное значение для понимания молекулярных и физиологических процессов основной КЕД. Ответ -независимые доставки кокаина результатов в различных поведенческих, молекулярной и нейрохимические эффекты по отношению к ответ -зависимых кокаина воздействия; например., ответ -независимые доставки кокаина вызывает значительно выше смертности19. Кроме того, нейрохимические последствия воздержания от ответ -зависимых кокаина самоуправления отличаются от тех, которые вызваны воздержание от ответ -независимый кокаина доставки20, 21. Таким образом, КЕД модели, основанные на ответ -зависимых доставки кокаина, Улучшенный переводческие модели при оценке кий реактивности и связанные механизмы действий.

В протоколе, изложенные ниже кокаин внутривенно доставляется через пребывает внутри югулярной катетер. Однако были разработаны альтернативные методы самовведению наркотиков через оральный секс и ингаляции маршрутов. Важно отметить, что грызуны контроль доставки препарата, аналогичных людей, через оперантной ответы. Таким образом существует высокой согласованности между наркотиками, самоуправляемых грызунов и люди22. Описанная ниже процедура самоуправления доклинических наркотиков использует рычаг нажатия, подкрепляется доставки лекарств, чтобы мотивировать ответ ставки выше, чем управления транспортного средства. Поведение поиска наркотиков подготовленных сопряжения первоначально «нейтральных» сигналы (например, свет стимул или тон и контекстной среды, в которой кокаина возникает самоуправления) с кокаином инфузии; Эти сигналы становятся условных подкреплений (для обзора: Каннингем & Анастасио, 201423). Последующего ре воздействие кокаина связанные подсказки вызывает наркотиков ищу поведение грызунов (т.е., попытки доставить кокаина через нажатия на рычаг ранее активные), а также тягу и рецидива в КЕД темы24, 25 , 26 , 27.

Как правило доклинические исследования грызунов наркотиков ищет поведения после кокаина самоуправления используют вымирания подготовки и/или наркотиков восстановление в среде, связанные с наркотиками28,29, 30 , 31 , 32. давит на рычаг ранее активные, в отсутствие доставки наркотиков и/или биток, обычно мерой по восстановлению после исчезновения33,34,35. Напротив кий реактивности наркотиков ищу поведение является начисленных следующие принудительное воздержание без предварительного вымирания подготовку28,36,37,,3839 .

Исходов и экспериментальные переменные были тщательно выбраны и проверяется, чтобы анализировать различные аспекты нейробиологии поиска наркотиков и рецидивов как поведение, и четко установлено, что neuroadaptations отличается между моделями с и без вымирания обучение 40,,4142,43. Кроме того с точки зрения трансляционная грызунов вымирания обучение не отражается в клинических условиях для КЕД поскольку сигналы, связанные с наркотиками включают настроение государства, места и люди44; уникальное сочетание этих подсказок, вероятно, не доступны в клинических условиях45,,4647. Таким образом грызун модели, описанные здесь действует как лучше параллельно с состояние человека, чем многие из имеющихся в настоящее время моделей.

Ниже описывается обучение самоуправления проверенных кокаина, принудительное воздержание и биток реактивности тест протокол для крыс. Кратко крысы имплантируются с внутри югулярной катетеры, обученных самовведению кокаина или физиологического раствора через пресс «активных» рычаг, и получение кокаина или физиологическим стимул в паре с дискретной свет и звук подсказки, которые служат в качестве условных подкреплений. После 14 дней кокаина самоуправления крысы подвергаются 30 дней принудительного воздержания и последующих 60-мин кий реактивности тест, в котором рычаг измеряется прессования. Кий тест реактивности является мерой суррогат для кокаина рецидив уязвимости в организме человека.

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

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Все животные манипуляции проводятся в соответствии с руководство по уходу и использованию лабораторных животных (2011) и с одобрения от институциональный уход животных и использование Комитета.

1. Животные

  1. Акклиматизироваться крысах Sprague-Dawley примерно 8-9 недель возраста (250-260 g) как минимум семь дней в комнате колонии, поддерживается на 21-23 ° C и 45-50% влажности на цикле 12 h свето тени (огни на 6:00-18:00 h).
  2. Дом крысы, два / клетка и обрабатывать ежедневно на протяжении всего исследования. Предоставления продовольствия и воды ad libitum дома клетке на всех этапах исследования.
    Примечание: Ограничение пищи увеличивает значимость кокаина награду48, потенцирует кокаина индуцированной двигательной активности49и действует как стрессор для восстановления50 и таким образом могут также влияние кий реактивности.
  3. Случайным образом назначьте крыс физиологического раствора или кокаин лечение групп.

2. хирургия

  1. Место крысу под наркозом с использованием коктейль содержащий 8,6 мг/кг Ксилазина, 1,5 мг/кг acepromazine и 43 мг/кг приостановлено в бактериостатическое физиологического раствора кетамина. Подтвердите, что крыса достаточно наркозом сжимая ее ног и контроля дыхания и двигательные рефлексы. Глазная мазь непосредственно касаются глаза, чтобы предотвратить сухость глаз.
    Примечание: Если крыса не достаточно наркозом он будет выставка мотор ответ на мыс щепотка, и частота дыхания крысы могут быстро увеличить.
    1. С использованием асептической техники, а крыса под наркозом, имплантировать внутривенного катетера в яремной подключен к задней горе с канюли. После хирургической имплантации позволяют крыс для восстановления для 5-7 дней- 28,-36,-37,-51.
      Примечание: Внутривенного маршрут кокаина самоуправления в организме человека приводит к быстрому росту мозга кокаина уровни52,53. Таким образом в одном из его наиболее распространенных вариантов доклинические, крысы обучаются самовведению кокаина через внутри югулярной катетера.
  2. Поддержание проходимости катетера с ежедневно сбрасывает с использованием раствора 0,1 мл физраствора бактериостатическое, содержащих гепарин натрия (10 ед/мл), стрептокиназа (0,67 мг/мл) и ticarcillin динатриевая (66.67 мг/мл). Начинают катетер, промывка на следующий день после операции и продолжают каждый день после сессий самоуправления.
    1. Заполните шприц с раствором и подключить обратно горе шприца через полиэтиленовых труб для сброса.
    2. Проверка надлежащего катетер функции периодически на протяжении эксперимента путем внутривенного введения 10 мг/кг methohexital натрия.
      Примечание: Это доза достаточно кратко анестезировать животное только тогда, когда вводят внутривенно.

3. самоуправление

  1. Используйте программное обеспечение, программирование для создания 4 отдельные программы, как описано ниже.
    1. Код две программы для самоуправления на фиксированное соотношение (FR) 1 график, т.е., где один активный рычаг Пресса приводит к одной инфузии. Для программы #1 код левый рычаг как активный рычаг; для программы #2 код как активный рычаг правый рычаг. Построить обе программы 180 минут в длину и доставить стимул кокаина и дискретные кий комплекс следующим образом:
      1. Есть один активный рычаг нажмите причиной одновременного освещения дом света и стимул свет над активной рычаг.
      2. После задержки 1-s имеют инфузионный насос доставить 0,1 мл раствора в течение 6-s.
      3. Есть стимул свет выключается после 7-s (инактивируемых в то же время как инфузионный насос).
      4. Иметь дом свет выключается после 27-s, с последних 20-s, указывающий период ожидания, во время которого активные рычаг пресса не имеют регулярные последствий, однако они по-прежнему записываются.
      5. Для вывода данных Соберите инфузии, активные рычаг прессов, неактивные рычаг прессов и задержку первого активного рычаг пресса.
    2. Код, расписание две дополнительные программы для самоуправления на FR5, т.е., где пять рычаг прессов результат в одной инфузии. Опять же сделать одну программу с активной рычаг слева и одну программу с активной рычаг как право. Обе программы 180 минут в длину и доставить подкрепление и дискретные кий комплекс следующим образом:
      1. Есть пять активных рычаг прессов причиной одновременного освещения дома свет и свет выше рычаг активный стимул.
      2. Повторите шаги 3.1.1.2 через 3.1.1.5.
  2. Самоуправления обучения
    1. Приготовляют раствор кокаина ежедневно в стерильного 0,9% NaCl в дозе 0,75 мл mg/kg/0.1.
      Примечание: Над продолжительность каждой сессии самоуправления 180 мин, крысы администрировать примерно 4-5 мл раствора кокаина, таким образом подготовить в избытке, предвидеть крыса приблизительно 8 мл ежедневно.
    2. Заполните шприц катетера (10 мл) с по крайней мере 8 мл кокаина или физиологический раствор. Убедившись, что раствор кокаина/физраствора течет, вставьте инфузионный насос шприцы и подключитесь к полиэтиленовые трубки, заключенная на поводке металлическую пружину в начале каждой сессии самоуправления. Тщательно настройте шприца в каждом инфузионный насос что решение равномерно и завершена распространяется в полиэтиленовые трубки до присоединения к каждой катетера.
    3. Место крыс в соответствующих стандартных оперантного кондиционирования камеры размещены в проветриваемом, звук смягчающие кабины с болельщиками. Последовательно место каждый Крыса в той же камере оперантной и сохранить активный рычаг на той же стороне на протяжении всех экспериментов. Противовес назначение крыс между левой и правой активных рычаги.
      Примечание: Каждая камера оснащена Пелле сосуда, обрамленная два рычагов выдвижной ответ, стимул свет над каждой ответ рычаг и свет дом напротив рычаги. Кокаин/солевых шприцы подключены к 23g иглы (подана во избежание тыкать труб) придает полиэтиленовые трубки помещены внутри поводке металлическую пружину, которая подключается к каждой крыса катетера и эксплуатируется на жидких шарнирного соединения. Шприцы, помещаются в инфузионные насосы расположен рядом с кабиной.
    4. Поезд крысы рычаг нажмите для кокаина инфузии (0,75 мл инфузия mg/kg/0.1) или солевые вливания (0,1 мл) во время ежедневных сеансов 180-мин с использованием установленные методы-28,-36,-37,-51.
      Примечание: Эта подготовка осуществляется просто, поместив крыса в оперантной камеру и позволяющие прессе рычага; нажимая рычаг активных приведет к получения дискретного кий комплекс и настой кокаина, в то время как нажать рычаг неактивных медведи не запланировано последствия.
      1. График доработки на результат активной рычаг в доставке кокаина или солевые вливания в течение 6-s паре одновременно с подсветкой дом света и света выше рычаг активный стимул и активации инфузионный насос (это дискретные кий комплекс в паре с доставкой кокаина); Неактивные рычаг прессов производят не запланировано последствия. После доставки подкрепление (кокаина) инактивированный стимул свет, а также инфузионный насос; дом свет остается на дополнительные 20-s, чтобы указать время ожидания, в течение которого рычага прессов не имеют запланированных последствий.
        Примечание: Описание того, как установить это вверх находится в шаги 3.1.1.1-3.1.1.4
    5. По окончании сессии 180-мин удалите каждый Крыса из своей камеры оперантного кондиционирования и промойте катетер (шаг 2.2). Тщательно очистите камер между сессиями, вытирая каждой поверхности раствором этанол 70%.
      Примечание: Крысы, которые получают кокаин самоуправления сессии может быть трудно удалить из камеры и более правоподобны для того быть агрессивным. Для отключения каждого крыса от его троса используйте медленно, тщательно движений.
    6. Поезд крыс на график FR1 подкрепление и прогресса FR5 расписание после достижения критерий семи инфузии/ч с менее чем 10% изменчивости в общее количество настойки каждой сессии в течение трех дней подряд. Продолжить самоуправления сессий до тех пор, пока крыс достигли в общей сложности 14 дней самоуправления обучения.
      Примечание: Это один вариант оперантной обучения; Некоторые протоколы предпочитают иметь крыс остаются на FR1 на протяжении всего эксперимента. Изменения в расписании фиксированное соотношение от FR1 до FR5 не влияют на число инфузии животное self-administers54,55. Однако увеличивая размер фиксированный коэффициент помогает обеспечить стабильность реагирования в крыса и может увеличить значимость награду56. Кроме того, если лечение во время принудительного воздержание, крысы должны быть псевдослучайным образом назначены группам лечения после достижения стабильности (менее 10% изменчивости в общее количество настойки каждой сессии как минимум 3 дней подряд) в FR5 график. Кроме того физиологический крыс не будет прогресса от FR1 до FR5, как значимость физиологического раствора не является достаточным для достижения стабильности, необходимых для прогресса от FR1 до FR5.

4. принудительное воздержание

  1. Поместите крыс в принудительное воздержание в течение 30 дней; то есть не обеспечивают крыс с возможностью самовведению кокаина или физиологического раствора в течение 30 дней. Важно отметить, что в этот период не возвращают крыс оперантной камер (предыдущий контекст самоуправления). Однако удалите крыс из дома клетки для ежедневной обработки и весом, как мера общего состояния здоровья.
    Примечание: Продолжительность принудительное воздержание может быть изменено, но важно выбрать продолжительность, что достаточно избежать потолочные и напольные эффекты. Факторов, чтобы учитывать при выборе продолжительность периода принудительное воздержание включают грызунов штамм, возраст, самоуправления сессии Длина и продолжительность, наркотиков, дозы и настой продолжительность наркотиков и пола животного.

5. кокаин Cue реактивности

  1. Код две программы для задачи реактивности кий на FR1 график; одна программа с левый рычаг как активный рычаг и один с правый рычаг как активный рычаг. Построить каждой программы для сбора рычаг нажатия данные за 60 мин и доставить дискретных кий комплекс, как описано ниже.
    1. Повторите шаги 3.1.1.1-3.1.1.4
    2. Для вывода данных Соберите кий презентации (ранее известный как инфузии), ранее активные рычаг прессов, неактивные рычаг прессов и латентность сначала нажмите рычаг.
  2. Кокаин Cue реактивности тест сессии
    1. Оцените кий реактивности на день 30 принудительное воздержание в 60-мин оперантной тестового сеанса. Сочетайте в расписании время запуска крыс для облегчения быстрого обезглавливание и мозга урожай. Важно отметить, что для испытания реактивности кий, не место шприц в инфузионный насос так, что звук инфузионный насос служит слуховой сигнал, но не кокаин подкрепление доставляется.
      Примечание: Реактивность Cue можно оценить на дни помимо день 30 принудительное воздержание, однако тот факт, что реагирование на кокаин в паре сигналы меняется за время34 следует иметь в виду при выборе даты для испытания реактивности биток.
    2. Место каждого крыса в зале самоуправления, в котором он обучался и привязать к его канюля как во время ежедневных сеансов самоуправления. Давит на рычаг, который ранее доставлены кокаина или физиологическим подкрепляются теперь только поставка комплекса Дискретный сигнал (т.е., освещенные стимул свет и дом, и инфузионный насос задеиствуется) по расписанию FR1 (то есть, один Дискретный сигнал комплекс представлен за активную рычаг пресса); Граф кий презентаций и ранее активные рычаг пресса в течение одной сессии 60-мин, а также записывать количество неактивных рычаг прессов. Однако как с самоуправления, неактивные рычаг прессов производят не запланировано последствия.
      Примечание: Возможность дополнительного контроля является запись ранее активные и неактивные рычаг пресса в отсутствие запланированных последствий (т.е., комплекс подкрепление не дискретный сигнал).
    3. По завершении реактивности кий тест сессии, немедленно усыпить крысы захватить биохимические эффекты ре воздействия в палату оперантного кондиционирования и дискретные кий комплекс.

6. сбор данных, Организация и анализ

  1. Разбить данные на три обычных категорий: общее состояние здоровья, самоуправления и биток реактивности.
    1. Мониторинг общего состояния здоровья (например., животных вес, мех состояния) на протяжении всего эксперимента и животных с ветеринарным уход, при необходимости, или удалить из исследования, если нажатие рычага появляется пострадавших от здоровья.
    2. Сбор данных самоуправления в течение 14 дней самоуправления. Использование непарных, двустороннее t тест для определения статистических различий между кокаина и физиологическим самоуправления групп общее количество настойки, активные рычаг прессов, неактивные рычаг прессов и задержку для первого активного рычаг пресса.
      Примечание: Самоуправления данных необходимо проанализировать до принудительного воздержание, если желания изучить эффект от лечения во время принудительного абстиненции на Кий реактивности (так, что группы могут иметь равное среднее число инфузии, а также активные и неактивные рычаг давления). Если по два дизайн выбран (кокаина ± лечение, лечение солевые ±), двусторонний ANOVA с соответствующим post hoc анализа следует использовать для анализа этих данных.
    3. Кью реактивности данных для сбора и анализа для общее количество кий презентаций, ранее активные рычаг прессов, неактивные рычаг прессов и задержку сначала нажмите рычаг. Также Проанализируйте эти данные с непарных, двустороннее t тест для определения различий между животными, самоуправляющиеся кокаина и те самоуправляющиеся физиологического раствора.
      Примечание: Снова, если по два дизайн выбран (кокаина ± лечение, лечение солевые ±), двусторонний ANOVA с соответствующим post hoc анализ должен использоваться для анализа этих данных.

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

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

На рисунке 1показаны результаты кокаина самоуправления и воздержание эксперимента, после испытаний реактивности биток от ранее опубликованные исследования57 . Хронология исследования изображен на рисунке 1A.

Крысы индивидуально переход от FR1 до FR5, как они удовлетворяют критериям. Мере оперантного кондиционирования в группе Администрирование ко...

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

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Воздействия наркотиков в паре сигналы и физиологические изменения в ответ на эти сигналы16 связаны с рецидивом,11,16 и тест реактивности кий кокаина, работающих над зависимым представляет кокаина в паре сигналы в отсутствие наркотиков; Таким образом наркотиков ищу поведение в виде ранее активные рычаг прессов служит мерой рецидива уязвимости. Протокол реактивности кий, описываемые является доклинических средство рецидивов изменение фармако...

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

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы не имеют никаких конфликтов интересов раскрыть.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Все поведенческие тестирование проводилось в Университете Техаса медицинской филиал (UTMB) грызунов In Vivo оценки (Рива) сердечник, режиссер доктор Келли Dineley и размещается в центре исследований наркомании, режиссер доктор Кэтрин Каннингем. Поддержка этой работы приехали из Питера ф Макманус благотворительных доверие, Национальный институт окружающей среды медицинских наук центр для экологической токсикологии в UTMB (T32ES007254), Институт для трансляционного наук в UTMB (UL1TR001439), Митчелл центр нейродегенеративных заболеваний и центр наркомании исследований в UTMB (DA007287, DA070087 и экспериментальное исследование фондов).

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

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
<прочная>Оборудование
катетерная трубка: 0,50 мм ID x 0,94 мм OD x 0,2 мм ширинаFisher Scientific, Hampton, NH, США11-189-15A1 / experiment
Cue LightMed Associates Inc., Сент-Олбанс, VT, СШАENV-229M2 / оперантная камера
Направляющие канюли (22 калибр, размер пьедестала - 8 мм, длина реза 11 мм, 5 мм над пьедесталом)Plastics One, Роанок, Вирджиния, США8IC313G5UPXC1 / крыса
Хаус LightMed Associates Inc., Сент-Олбанс, Вермонт, СШАENV-227M1 / оперантная камера
Инфузионный насосMed Associates Inc., Сент-Олбанс, Вермонт, СШАPHM-1001 / оперантная камера
LeversMed Associates Inc., Сент-Олбанс, Вермонт, СШАENV-110M2 оперантная камера
Жидкие вертлюгиInstech, Plymouth Meeting, PA, США375/221/оперантная камера
MED-PC Package with Infusion Pump Software MedAssociates Inc., Сент-Олбанс, VT, СШАSOF-735 (инфузионное программное обеспечение SOF-700RA-10 версия 1.04)1
Металлический пружинный поводокPlastics One, Роанок, Вирджиния, СШАC313CS/SPC1/оперантная камера
Игла (23 г, 1 дюйм)Becton Dickinson, Франклин Лейкс, Нью-Джерси, США3051931/ оперантная камера
Nitex Mesh (6/6 тканый сетчатый лист, 12 x 12 дюймов, толщина 500 микрон, 38% открытая площадь)Amazon, Сиэтл, Вашингтон, СШАCMN-0500-C, B000FMUNE6~1 лист/100 крыс
PCI Interface PackageMed Associates Inc., Сент-Олбанс, Вермонт, СШАDIG-700P2-R2, MED-SYST-161/16 оперантные камеры
Источник питания для интерфейсных модулейMed Associates Inc., Сент-Олбанс, Вермонт, СШАSG-6510D1/16 оперантные камеры
Звукопоглощающие CubicleMed Associates Inc., Сент-Олбанс, Вермонт, СШАENV-018V1/оперантная камера
Шприцы, 10 мл Luer-Lok™ наконечникFisher Scientific, Хэмптон, Нью-Гэмптон, США14-827-521 случай/эксперимент (1/оперантная камера)
Трубка Tygon для смывов: 0,51 мм ID x 1,52 мм OD 0,51 мм ширина x 152,4 м длинаFisher Scientific, Хэмптон, NH, США14-170-15B1/ experiment
Chemicals
Acepromazine (10 мг/мл)Henry Schein (Animal Health), Мелвилл, Нью-Йорк, США 003845~0,5 мг/крыса
Acraweld Repair ResinHenry Schein (Dental), Мелвилл, Нью-Йорк, США1013959 1/experiment
Altalube (офтальмологическая мазь)Henry Schein (Dental), Мелвилл, Нью-Йорк, США60500591/эксперимент
КокаинNIDA North Bethesda, MD, СШАN/A~350 мг/крыса для всего эксперимента*; требуется лицензия DEA
Heparin (10,000 единиц USP/10 мл)Sagent Pharmaceuticals, Шаумбург, Иллинойс, СШАNDC 25021-400-101/эксперимент (~21 единица/крыса*)
Jet LiquidHenry Schein (Dental), Мелвилл, Нью-Йорк, США12564011/эксперимент
Кетамин (100мг/мл, 10 мл)Henry Schein (Dental), Мелвилл, Нью-Йорк, США1049007~15 мг/крыса*; требуется лицензия DEA
Methohexital Sodium (Brevital®, 500 мг/50 мл)Patterson Dental, Сент-Пол, Миннесота, США043-54611/эксперимент; требуется лицензия DEA Saline
(0,9%, USP)Baxter, Deerfield, IL, США2B13071 случай/эксперимент
Стрептокиназа из &бета;-гемолитического стрептококка (Лансфилд группы С) ≥ 3,000 единиц/мгSigma Aldrich, Сент-Луис, Миссури, СШАS3134-250KU1 флакон/эксперимент (~1,5 мг/крыса/эксперимент*)
Тикарциллин динатриевая сольFisher Scientific, Хэмптон, Нью-Йорк, США50-213-6954 флакона/эксеримент или купите флакон 25г кат.# 50-489-093 (~150мг/крыса/эксперимент*)
Ксилазин (100мг/мл)Генри Шейн (Animal Health), Мелвилл, Нью-Йорк, США 033198~3мг/крыса*
* Предполагается, что возраст крыс соответствует описанному в протоколе, крысы самостоятельно принимают препарат в течение 14 дней, а смывы происходят в течение 21 дня.
*~

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Koob, G. F., Volkow, N. D. Neurobiology of addiction: a neurocircuitry analysis. Lancet Psychiatry. 3 (8), 760-773 (2016).
  2. Carter, B. L., Tiffany, S. T. Meta-analysis of cue-reactivity in addiction research. Addiction. 94 (3), 327-340 (1999).
  3. Drummond, D. C. Theories of drug craving, ancient and modern. Addiction. 96 (1), 33-46 (2001).
  4. Mahler, S. V., de Wit, H. Cue-reactors: individual differences in cue-induced craving after food or smoking abstinence. PLoS One. 5 (11), (2010).
  5. O'Brien, C. P., Childress, A. R., Ehrman, R., Robbins, S. J. Conditioning factors in drug abuse: can they explain compulsion? J Psychopharmacol. 12 (1), 15-22 (1998).
  6. Hendershot, C. S., Witkiewitz, K., George, W. H., Marlatt, G. A. Relapse prevention for addictive behaviors. Subst Abuse Treat Prev Policy. 6, 17(2011).
  7. Prisciandaro, J. J., Myrick, H., Henderson, S., McRae-Clark, A. L., Brady, K. T. Prospective associations between brain activation to cocaine and no-go cues and cocaine relapse. Drug Alcohol Depend. 131 (1-2), 44-49 (2013).
  8. Foltin, R. W., Haney, M. Conditioned effects of environmental stimuli paired with smoked cocaine in humans. Psychopharmacology. 149 (1), 24-33 (2000).
  9. Wang, X., et al. Nucleus Accumbens Core Mammalian Target of Rapamycin Signaling Pathway Is Critical for Cue-Induced Reinstatement of Cocaine Seeking in Rats. J Neurosci. 30 (38), 12632-12641 (2010).
  10. Gipson, C. D., Kupchik, Y. M., Shen, H., Reissner, K. J., Thomas, C. A., Kalivas, P. W. Relapse Induced by Cues Predicting Cocaine Depends on Rapid, Transient Synaptic Potentiation. Neuron. 77 (5), 867-872 (2013).
  11. Wallace, B. C. Psychological and environmental determinants of relapse in crack cocaine smokers. J Subst Abuse Treat. 6 (2), 95-106 (1989).
  12. Weiss, F., et al. Compulsive Drug-Seeking Behavior and Relapse: Neuroadaptation, Stress, and Conditioning Factors. Annals of the New York Academy of Sciences. 937 (1), 1-26 (2001).
  13. Potenza, M. N., et al. Neural Correlates of Stress-Induced and Cue-Induced Drug Craving: Influences of Sex and Cocaine Dependence. Am J Psych. 169 (4), 406-414 (2012).
  14. Shaham, Y., Hope, B. T. The role of neuroadaptations in relapse to drug seeking. Nature Neuroscience. 8 (11), 1437-1439 (2005).
  15. Neisewander, J. L., et al. Fos protein expression and cocaine-seeking behavior in rats after exposure to a cocaine self-administration environment. J Neurosci. 20 (2), 798-805 (2000).
  16. Kosten, T. R., et al. Cue-induced brain activity changes and relapse in cocaine-dependent patients. Neuropsychopharmacology. 31 (3), 644-650 (2006).
  17. Skolnick, P., Volkow, N. D. Addiction therapeutics: obstacles and opportunities. Biol Psychiatry. 72 (11), 890-891 (2012).
  18. O'Connor, E. C., Chapman, K., Butler, P., Mead, A. N. The predictive validity of the rat self-administration model for abuse liability. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 35 (3), 912-938 (2011).
  19. Dworkin, S. I., Mirkis, S., Smith, J. E. Response-dependent versus response-independent presentation of cocaine: differences in the lethal effects of the drug. Psychopharmacology (Berl). 117 (3), 262-266 (1995).
  20. Dworkin, S. I., Co, C., Smith, J. E. Rat brain neurotransmitter turnover rates altered during withdrawal from chronic cocaine administration. Brain Res. 682 (1-2), 116-126 (1995).
  21. Twining, R. C., Bolan, M., Grigson, P. S. Yoked delivery of cocaine is aversive and protects against the motivation for drug in rats. Behav Neurosci. 123 (4), 913-925 (2009).
  22. Gardner, E. L. What we have learned about addiction from animal models of drug self-administration. Am J Addict. 9 (4), 285-313 (2000).
  23. Cunningham, K. A., Anastasio, N. C. Serotonin at the nexus of impulsivity and cue reactivity in cocaine addiction. Neuropharmacology. 76 Pt B. 76 Pt B, 460-478 (2014).
  24. Carpenter, K. M., Schreiber, E., Church, S., McDowell, D. Drug Stroop performance: relationships with primary substance of use and treatment outcome in a drug-dependent outpatient sample. Addict Behav. 31 (1), 174-181 (2006).
  25. Copersino, M. L., et al. Cocaine craving and attentional bias in cocaine-dependent schizophrenic patients. Psychiatry Res. 128 (3), 209-218 (2004).
  26. Field, M., Munafò, M. R., Franken, I. H. A meta-analytic investigation of the relationship between attentional bias and subjective craving in substance abuse. Psychol Bull. 135 (4), 589-607 (2009).
  27. Robbins, S. J., Ehrman, R. N., Childress, A. R., O'Brien, C. P. Relationships among physiological and self-report responses produced by cocaine-related cues. Addict Behav. 22 (2), 157-167 (1997).
  28. Cunningham, K. A., et al. Synergism between a serotonin 5-HT2A receptor (5-HT2AR) antagonist and 5-HT2CR agonist suggests new pharmacotherapeutics for cocaine addiction. ACS Chem Neurosci. 4 (1), 110-121 (2013).
  29. Fletcher, P. J., Rizos, Z., Sinyard, J., Tampakeras, M., Higgins, G. A. The 5-HT2C receptor agonist Ro60-0175 reduces cocaine self-administration and reinstatement induced by the stressor yohimbine, and contextual cues. Neuropsychopharmacology. 33 (6), 1402-1412 (2008).
  30. See, R. E. Neural substrates of cocaine-cue associations that trigger relapse. Eur J Pharmacol. 526 (1-3), 140-146 (2005).
  31. Shaham, Y., Shalev, U., Lu, L., De Wit, H., Stewart, J. The reinstatement model of drug relapse: history, methodology and major findings. Psychopharmacology (Berl). 168 (1-2), 3-20 (2003).
  32. Meil, W. M., See, R. E. Conditioned cued recovery of responding following prolonged withdrawal from self-administered cocaine in rats: an animal model of relapse. Behav Pharmacol. 7 (8), 754-763 (1996).
  33. Fuchs, R. A., Tran-Nguyen, L. T., Specio, S. E., Groff, R. S., Neisewander, J. L. Predictive validity of the extinction/reinstatement model of drug craving. Psychopharmacology (Berl). 135 (2), 151-160 (1998).
  34. Grimm, J. W., Hope, B. T., Wise, R. A., Shaham, Y. Neuroadaptation. Incubation of cocaine craving after withdrawal. Nature. 412 (6843), 141-142 (2001).
  35. Panlilio, L. V., Goldberg, S. R. Self-administration of drugs in animals and humans as a model and an investigative tool. Addiction. 102 (12), 1863-1870 (2007).
  36. Anastasio, N. C., et al. Variation within the serotonin (5-HT) 5-HT2C receptor system aligns with vulnerability to cocaine cue reactivity. Transl Psychiatry. 4, e369(2014).
  37. Anastasio, N. C., et al. Functional status of the serotonin 5-HT2C receptor (5-HT2CR) drives interlocked phenotypes that precipitate relapse-like behaviors in cocaine dependence. Neuropsychopharmacology. 39 (2), 370-382 (2014).
  38. Liu, H. S., et al. Dorsolateral caudate nucleus differentiates cocaine from natural reward-associated contextual cues. Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (10), 4093-4098 (2013).
  39. Swinford-Jackson, S. E., Anastasio, N. C., Fox, R. G., Stutz, S. J., Cunningham, K. A. Incubation of cocaine cue reactivity associates with neuroadaptations in the cortical serotonin (5-HT) 5-HT2C receptor (5-HT2CR) system. Neuroscience. 324, 50-61 (2016).
  40. Di Ciano, P., Everitt, B. J. Reinstatement and spontaneous recovery of cocaine-seeking following extinction and different durations of withdrawal. Behav Pharmacol. 13 (5-6), 397-405 (2002).
  41. Schmidt, E. F., et al. Extinction training regulates tyrosine hydroxylase during withdrawal from cocaine self-administration. J Neurosci. 21 (7), RC137(2001).
  42. Self, D. W., Choi, K. H., Simmons, D., Walker, J. R., Smagula, C. S. Extinction training regulates neuroadaptive responses to withdrawal from chronic cocaine self-administration. Learn Mem. 11 (5), 648-657 (2004).
  43. Sutton, M. A., et al. Extinction-induced upregulation in AMPA receptors reduces cocaine-seeking behaviour. Nature. 421 (6918), 70-75 (2003).
  44. Gawin, F. H., Ellinwood, E. H. Cocaine dependence. Annu Rev Med. 40, 149-161 (1989).
  45. Bouton, M. E. Context, ambiguity, and unlearning: sources of relapse after behavioral extinction. Biological Psychiatry. 52 (10), 976-986 (2002).
  46. Torregrossa, M. M., Taylor, J. R. Learning to forget: manipulating extinction and reconsolidation processes to treat addiction. Psychopharmacology. 226 (4), 659-672 (2013).
  47. Conklin, C. A., Tiffany, S. T. Applying extinction research and theory to cue-exposure addiction treatments. Addiction. 97 (2), 155-167 (2002).
  48. Carr, K. D., Kim, G. -Y., Cabeza de Vaca, S. Chronic food restriction in rats augments the central rewarding effect of cocaine and the δ 1 opioid agonist, DPDPE, but not the δ 2 agonist, deltorphin-II. Psychopharmacology. 152 (2), 200-207 (2000).
  49. Stamp, J. A., Mashoodh, R., van Kampen, J. M., Robertson, H. A. Food restriction enhances peak corticosterone levels, cocaine-induced locomotor activity, and ΔFosB expression in the nucleus accumbens of the rat. Brain Research. 1204, 94-101 (2008).
  50. Shalev, U., Marinelli, M., Baumann, M. H., Piazza, P. -V., Shaham, Y. The role of corticosterone in food deprivation-induced reinstatement of cocaine seeking in the rat. Psychopharmacology. 168 (1-2), 170-176 (2003).
  51. Cunningham, K. A., et al. Selective serotonin 5-HT(2C) receptor activation suppresses the reinforcing efficacy of cocaine and sucrose but differentially affects the incentive-salience value of cocaine- vs. sucrose-associated cues. Neuropharmacology. 61 (3), 513-523 (2011).
  52. Fowler, J. S., et al. Mapping cocaine binding sites in human and baboon brain in vivo. Synapse. 4 (4), 371-377 (1989).
  53. Kufahl, P. R., et al. Neural responses to acute cocaine administration in the human brain detected by fMRI. Neuroimage. 28 (4), 904-914 (2005).
  54. Goldberg, S. R., Hoffmeister, F., Schlichting, U. U., Wuttke, W. A comparison of pentobarbital and cocaine self-administration in rhesus monkeys: effects of dose and fixed-ratio parameter. J Pharmacol Exp Ther. 179 (2), 277-283 (1971).
  55. Pickens, R., Thompson, T. Cocaine-reinforced behavior in rats: effects of reinforcement magnitude and fixed-ratio size. J Pharmacol Exp Ther. 161 (1), 122-129 (1968).
  56. Boren, J. J. Resistance to extinction as a function of the fixed ratio. J Exp Psychol. 61 (4), 304-308 (1961).
  57. Miller, W. R., et al. PPARγ agonism attenuates cocaine cue reactivity. Addict Biol. , (2016).
  58. Schmitz, J. M., et al. PPAR-gamma agonist pioglitazone modifies craving intensity and brain white matter integrity in patients with primary cocaine use disorder: a double-blind randomized controlled pilot trial. Addiction. , (2017).
  59. Kalivas, P. W., Peters, J., Knackstedt, L. Animal Models and Brain Circuits in Drug Addiction. Molecular Interventions. 6 (6), 339-344 (2006).
  60. Reichel, C. M., Bevins, R. A. Forced abstinence model of relapse to study pharmacological treatments of substance use disorder. Curr Drug Abuse Rev. 2 (2), 184-194 (2009).
  61. Ahmed, S. H., Koob, G. F. Transition from moderate to excessive drug intake: change in hedonic set point. Science. 282 (5387), 298-300 (1998).
  62. Gawin, F. H., Ellinwood, E. H. Cocaine and other stimulants. Actions, abuse, and treatment. N Engl J Med. 318 (18), 1173-1182 (1988).
  63. Bozarth, M. A., Wise, R. A. Toxicity associated with long-term intravenous heroin and cocaine self-administration in the rat. JAMA. 254 (1), 81-83 (1985).
  64. Liu, Y., Roberts, D. C. S., Morgan, D. Sensitization of the reinforcing effects of self-administered cocaine in rats: effects of dose and intravenous injection speed. European Journal of Neuroscience. 22 (1), 195-200 (2005).
  65. Jackson, L. R., Robinson, T. E., Becker, J. B. Sex differences and hormonal influences on acquisition of cocaine self-administration in rats. Neuropsychopharmacology. 31 (1), 129-138 (2006).
  66. Feltenstein, M. W., See, R. E. Plasma progesterone levels and cocaine-seeking in freely cycling female rats across the estrous cycle. Drug Alcohol Depend. 89 (2-3), 183-189 (2007).
  67. Kreek, M. J., Nielsen, D. A., Butelman, E. R., LaForge, K. S. Genetic influences on impulsivity, risk taking, stress responsivity and vulnerability to drug abuse and addiction. Nature Neuroscience. 8 (11), 1450-1457 (2005).
  68. Brenhouse, H. C., Andersen, S. L. Delayed extinction and stronger reinstatement of cocaine conditioned place preference in adolescent rats, compared to adults. Behav Neurosci. 122 (2), 460-465 (2008).
  69. Kmiotek, E. K., Baimel, C., Gill, K. J. Methods for intravenous self administration in a mouse model. J Vis Exp. (70), e3739(2012).
  70. Grimm, J. W., et al. Brief exposure to novel or enriched environments reduces sucrose cue-reactivity and consumption in rats after 1 or 30 days of forced abstinence from self-administration. PLoS One. 8 (1), e54164(2013).
  71. Grimm, J. W., Barnes, J., North, K., Collins, S., Weber, R. A general method for evaluating incubation of sucrose craving in rats. J Vis Exp. (57), e3335(2011).

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