12 августа 2015 г.
Быстрые колебания внеклеточного дофамина (DA) опосредуют как обработку вознаграждения, так и мотивированное поведение у млекопитающих. В данной рукописи описывается совместное использование циклической вольтамперометрии быстрого сканирования (FSCV) и внутриперорального введения тастанта для определения того, как тастанты изменяют быстрое высвобождение дофамина у бодрствующих, свободно передвигающихся крыс.
Общая цель этой процедуры состоит в том, чтобы измерить субсекундную реакцию дофамина на плотный пероральный вкус. Это достигается путем создания оральных катетеров, электродов сравнения и электродов из углеродного волокна, необходимых для хирургических процедур, и последующей записи с помощью быстрой циклической V-образной телеметрии. Вторым шагом является хирургическая имплантация оральных катетеров, внутричерепного электрода и направляющей канюли для электрода из углеродного волокна.
Через неделю микроэлектрод из углеродного волокна может быть опущен в прилежащее ядро для регистрации изменений внеклеточного высвобождения дофамина в ответ на внутриротовую доставку вкусов. Последним шагом после регистрации является калибровка электрода и использование метода компонентного анализа для выделения данных, содержащих информацию о дофамине. В конечном счете, комбинированное использование внутриротового вкуса и доставки и быстрой циклической воловой телеметрии используется для отображения изменений в реакции дофамина на татен за доли секунды.
Можно выделить два основных преимущества этой комбинированной методики перед существующими методами. Во-первых, быстрая IC-фотометрия имеет высокое временное разрешение, а во-вторых, внутриротовая доставка татена сводит к минимуму движения, которые крысе необходимо совершить для получения татина, и позволяет нам лучше изолировать реакцию дофамина на татин. Как правило, люди, плохо знакомые с этим методом, испытывают трудности с изготовлением орального катетера.
Тем не менее, построение хорошего и платного орального катетера обеспечит плотное прилегание катетера между щекой и верхними коренными зубами, а также повысит вероятность успешного эксперимента. Для подготовки записывающего электрода сначала отсасывают углеродное волокно диаметром семь микрон T six 50 в капилляр из силикатного стекла бора с внутренним диаметром 0,4 миллиметра. Затем расположите капилляр в поляре вертикального электрода, сначала потяните с нагревателем, установленным на 55,0, и выключите магнит, затем отрегулируйте по мере необходимости.
Потянув пипетку под микроскопом, разрежьте открытое углеродное волокно так, чтобы оно выступало за пределы стекла на 75–100 микрон. Волокно в стакане должно быть плотно запечатано, в противном случае выбросьте препарат. Далее снимите изоляцию с половины трехдюймового провода 30 калибра, нанесите термоусадку, чтобы закрепить электрод на микроманипуляторе.
Затем нанесите на проволоку тонкий слой серебристой краски, пока краска еще влажная. Вставьте провод в открытый конец электрода и прикрепите его к углеродному волокну. Проверьте этот контакт под микроскопом.
Возьмите электрод в микроманипулятор и закрепите его термоусадкой. Поместите подготовленный электрод из углеродного волокна в IPA не менее чем на 10 минут для очистки поверхности электрода и повышения последующей чувствительности к допамину. После снятия электрода с IPA промойте углеродное волокно водопроводной водой, чтобы удалить IPA.
Затем подготовьте электрод сравнения из серебряной проволоки диаметром 13 миллиметров с шестимиллиметровой сеткой из серебра и хлорида серебра диаметром 0,4 миллиметра, отрежьте часть проволоки без зацепки и припаяйте ее к золотому штифту. Затем нанесите на припой эпоксидную смолу. Затем окуните сетчатую часть в сополимерную кислоту пять раз.
Дайте ему высохнуть в течение 30 минут на воздухе между погружениями после последнего погружения. Дайте ему высохнуть на воздухе в течение ночи. На следующий день.
Выпекайте сетчатую часть проволоки при температуре 120 градусов Цельсия в течение часа. Чтобы сделать ротовой катетер, сначала разрежьте его. Полиэтилен 100 трубка на шестисантиметровые сегменты.
Затем сделайте небольшой плоский диск на одном из сегментов трубки, расплавив конец и прижав его к плоской холодной поверхности в центре диска. Используйте иглу 18 калибра, чтобы создать отверстие. Присоедините другой конец сегмента трубки к тупому концу иглы 18 калибра.
Затем с помощью дырокола изготавливается несколько шестимиллиметровых в диаметре, толщиной 3,18 миллиметра кусочков политетрафторэтилена. Затем в центре этих дисков создайте отверстие, тем самым сделав из дисков шайбы. Разрежьте шайбу в трапециевидной форме, чтобы помочь закрепить их во время имплантации моляров.
Чтобы завершить установку катетера, полностью протолкните иглу, прикрепленную к полиэтиленовой трубке, через шайбу и сдвиньте шайбу заподлицо с трубкой. Выполнение следующего протокола занимает около 75 минут. Начните с подготовленной к операции крысы и откройте ей рот с помощью ватной палочки.
Затем введите иглу на канюле в ткань между щекой и первым верхним моляром так, чтобы игла выходила сразу за ушами и медиально к ушам. Затем двигайтесь вверх по канюле и закрепите шайбу на коренных зубах, чтобы закрепить катетер на открытой игле. Наденьте шайбу и плотно поднесите ее к разрезу.
Закрепите эту шайбу на месте. Обрежьте трубку так, чтобы над головой крысы оставалось от двух до четырех сантиметров. Затем, используя ту же технику, введите катетер в другую часть рта.
После этого поместите крысу в стереотаксическую рамку и просверлите три отверстия для канюль и электродов, чтобы сделать записи в положении ядра прилежащего ядра. Направляющая канюля на 1,2 миллиметра спереди и на 1,4 миллиметра. Боковая торема.
Опускайте канюльный аппарат до тех пор, пока пластиковое основание не будет промываться с черепом. Поместите электрод сравнения в полусферу, перпенатеральную к направляющей канюле. Опустите референс примерно на два миллиметра ниже твердой мозговой оболочки.
Затем расположите стимулирующий электрод на расстоянии 5,2 миллиметра сзади и на 1,0 миллиметра латерально. Для воздействия на вентральную тегментальную область. Опустите стимулирующий электрод на 8,0 миллиметров ниже твердой мозговой оболочки.
Затем закрепите компоненты винтами и цементом и обеспечьте послеоперационный уход. Перед проведением эксперимента всегда проверяйте проходимость пероральной канюли, вводя 200 микролитров воды, и наблюдайте, чувствует ли крыса вкус воды. Манекен не должен находиться в пределах двух миллиметров от места записи.
Теперь прикрепите и стабилизируйте головной столик к стимулятору, имплантированному в ВТА, а затем опустите записывающий электрод в ядро прилежащего ядра. Теперь, следуя текстовому протоколу, создайте набор данных для обучения. Всегда подождите не менее двух минут, но до четырех-пяти минут между стимуляциями, чтобы обеспечить везикулярную перезагрузку.
Самым важным этапом эксперимента является получение высококачественного электрода. Если фон представляет собой характерную округлую форму на восходящей фазе – это хороший электрод. Если округлая форма мала или близко соответствует приложенной форме волны, попробуйте использовать другой электрод.
Если фон находится прямо в том месте, где он смещен, примените смещение к приложенной осциллограмме в положительном направлении с шагом 0,1 вольта. После того, как обучающая выборка будет сгенерирована на месте записи, соберите данные, вводя 200 микролитровых болюсов татена каждые одну-три минуты в течение 25 инфузий. Затем подождите не менее 30 минут и таким же образом настояйте следующий вкус.
FSCV в сочетании с внутриротовой имплантацией катетера использовалась для изучения того, как сахароза и повышение AIT Татена модулируют фазовое высвобождение дофамина в ядре прилежащего ядра до инфузии Татен Электрическая стимуляция, обозначенная красной полоской VTA, привела к устойчивому увеличению фазового высвобождения дофамина в ядре прилежащего ядра после того, как была получена тренировочная выборка: 6,5-секундные инфузии 200 микролитров сахарозы, обозначенные красной полоской, образовались в повышении в Ток обозначен белой стрелкой. Это произошло при окислительном потенциале дофамина, который обозначен белой пунктирной линией, преобразующей данные в график зависимости концентрации от времени. После PCA проверили, что повышенный ток в ответ на вкус является результатом повышения концентрации дофамина.
Еще один татин ментол был введен во время записи FSCV в прилежащее ядро Повышенная концентрация дофамина также наблюдалась после инфузии ментола. Этот метод может быть комбинирован с другими формами поведения, такими как соревновательное и аверсивное павловское и оперное обусловливание, чтобы ответить на вопросы о субсекундной дофаминовой сигнализации во время этих процессов.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном исследовании изучается влияние пероральных вкусовых стимулов на быстрый выброс дофамина у бодрствующих крыс в свободном движении. С помощью высокоскоростной циклической вольтамперометрии (FSCV) работа направлена на измерение субсекундных дофаминовых ответов на вкусовые стимулы.
Данный метод позволяет напрямую измерять субсекундную динамику дофамина в ответ на пероральные вкусовые раздражители, исключая влияние сопутствующих форм поведения, направленных на получение вознаграждения. Он представляет собой инструмент механического снижения рисков при валидации мишеней в путях вознаграждения путем изоляции первичных ответов на стимул от моторных факторов или факторов обучения. Этот подход повышает прогностическую уверенность на ранних этапах поиска новых лекарственных средств, количественно определяя фазический выброс дофамина как трансляционный биомаркер механизмов перорального подкрепления.
Данный метод вписывается в континуум открытий — от проверки гипотез до идентификации ведущих соединений (lead identification), особенно для мишеней, модулирующих оральное вознаграждение и мотивацию, обеспечивая получение механистических данных на ранних этапах, которые предшествуют тестированию поведенческой эффективности.