Operant drog självstyre och betingad plats preferenser (CPP) förfaranden expansively används i forskning för att modellera olika delar av droger förstärkning, konsumtion och missbruk hos människor. I denna rapport, i kombination vi traditionella CPP och självförvaltning metoder som en ny metod för att studera läkemedel förstärkning och missbruk hos råttor.
Djurmodeller av förstärkning har visat sig vara användbart för att förstå de neurobiologiska mekanismerna bakom drogmissbruk. Operant drog självstyre och betingad plats preferenser (CPP) förfaranden expansively används i djurförsök att modellera olika delar av droger förstärkning, konsumtion och missbruk hos människor. För denna studie har vi använt en ny metod för att studera läkemedel förstärkning hos råttor genom att kombinera traditionella CPP och självförvaltning metoder. Vi skruvade ihop en apparat med två Med Associate operant kammare, sensoriska stimuli, och en plexiglas-konstruerat neutrala zonen. Dessa ändringar får våra experiment att omfatta motiverande aspekter av drogintag genom egen administration och drogfri bedömning av drog / cue konditionering styrka med CPP testet. I våra experiment, råttor självadministrerade kokain (0,75 mg / kg / inj, iv) under antingen fyra (t.ex. den "korta") eller åtta (t.ex. "långsiktiga") omväxlande dag sessioner i en operant miljö med speciella sensoriska signaler (t.ex. lukt och syn). På varannan dag, i den andra (på olika sätt-cued) operant miljö, var koksaltlösning för själv-infusion (0,1 ml, iv). Tjugofyra timmar efter den sista self-administration/cue-pairing sessionen var en CPP test utfört. I överensstämmelse med typiska CPP fynd fanns en signifikant preferens för kammaren i samband med kokain självförvaltning. Dessutom, i djur som genomgår den långsiktiga experiment, en signifikant positiv korrelation mellan CPP storlek och antalet kokain förstärkt spaken svar. Sammanfattningsvis är denna apparat och tillvägagångssätt tids-och kostnadseffektivt, kan användas för att undersöka ett brett spektrum av ämnen som rör drogmissbruk, och ger större flexibilitet i experimentell design än CPP eller egen förvaltning metoder ensam.
Operant intravenösa droger självstyre och placera konditionering rutiner är tillförlitliga och godkända modeller för att studera neurobiologiska grunderna för narkotikaberoende och missbruk 1 2 3. Båda metoderna används allmänt i preklinisk drogmissbruk forskning och har möjlighet att mäta förstärkande egenskaper missbrukat droger 4. Men båda metoderna har brister att den nya apparaten och metoden som presenteras här förbättrar 5.
En stor nackdel med traditionella CPP förfaranden är den icke-kontingenten läge Drug Administration. Detta läge av drogintag har olika beteende-och neurokemiska resultat än självförvaltning 6 7 8 9 10 11, och är inte förenligt med mänskliga droger upplevelser. Dessutom, till skillnad från droger självstyre förfaranden, CPP paradigm inte kan mäta progressiva förändringar i droger motivation som återspeglas av ökad drogintag, en förmodad vändpunkt i övergången från droganvändning till okontrollerbara narkotikamissbruk. Däremot har drogen självstyre beteende tolkande begränsningar också. Till exempel är svarsfrekvensen ofta för att sluta belöna värde, men kan direkt påverkas av motoriska effekter av själv-administrerade läkemedlet, oberoende av läkemedlets motiverande effekter. Dessutom kan antalet narkotikarelaterade förstärkta svaren också påverkas av närvaro eller frånvaro av drog infusionsassocierade stimuli 12.
Kokain är känt för att vara lätt själv administreras av råttor och producera robusta betingade plats preferenser i olika doser och administreringssätt 2 13 14. Resultaten från denna studie stödjer tidigare rapporter av modeller drog förstärkning. Dessutom sågs en signifikant positiv relation mellan kokain-förstärkta spaken svar och CPP poäng bestäms i det långa, men inte på kort sikt Kokain grupp. Dessa resultat tyder på att platsen konditionering och självförvaltning inte nödvändigtvis isomorfa åtgärder av belöning. Till exempel är det tänkbart att CPP efter kortvarig kokain exponering speglar akut förstärkande egenskaper typiskt sett med första droganvändning. Å andra sidan kan råttor med mer kokain erfarenhet, kokain intag upptrappning i korrespondens med ökande halter av konditionerat förstärkning indikerar progressiva förändringar i läkemedelsutveckling känslighet eller ökad belönande effekterna av droger i vissa populationer.
Denna presenterade metoden har nytta bortom bedöma positiva förstärkande effekterna av läkemedel. Till exempel aversiva effekter av droger närvarande inte under första droganvändning kan uppstå med förlängd drog exponering (t.ex. betingade plats aversioner, eller CPA) och skulle kunna upptäckas med den här tekniken. Ytterligare användningsområden är möjligheten att screena för subpopulationer mest känsliga för kokain-cue associativ inlärning, för att bedöma erfarenhet-medierad förändringar i kokain motiverade beteenden och för att upptäcka bestående narkotikarelaterade betingade effekter under drog abstinens och / eller cued återanställning. Sammanfattningsvis är denna apparat och tillvägagångssätt tids-och kostnadseffektivt, kan användas för att undersöka ett brett spektrum av ämnen som rör drogmissbruk, och ger större flexibilitet i experimentell design än CPP eller egen förvaltning metoder ensam.
The authors have nothing to disclose.
Vi vill tacka Leah McAleer för hennes stöd för att bedriva detta experiment och hennes hjälp i affischen presentation vid 2009 Society for Neuroscience bolagsstämman och denna video produktion, tillsammans med Mohamed Abdalla och Allison Ahrens. Vi uppskattar också Rosie Maddox, Rachel Chavana, och Linda Ju för deras hjälp med datainsamling och analyser för detta experiment. Projektet fick stöd av NIH / Nida Grant 3R01DA014640-05S1 (CLD), The Waggoner Centrum för alkohol-och narkotikamissbruk forskning Jones Fellowship och NIH / NIAA Träning Grant AA07471 (AAF). Kokain HCl har generöst tillhandahållits av Nida Drug Inventering och Supply-och kontrollprogram.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Operant Conditioning Behavior (Drug Self-administration) Test Package for Rat | Med Associates, Inc | MED-008-CT-B1 | ||
Infrared Source and Detector (Photobeams) | Med Associates, Inc | ENV-253SD ENV-253 |
||
Med PC Software | Med Associates, Inc | SOF-735 | ||
Single speed syringe pump | Razel Scientific Instruments | Model R-E | ||
45 mg sucrose pellets | Bio-Serv | F0042 | ||
Catheter cannula | Plastics One | C313G-5UP | ||
Cocaine | RTI International |