의약품 자기 관리 및 초음파 vocalizations는 (USV) 동물 행동 연구에 평가로 사용하지만, 거의 조합에 있습니다. 이 문서의 목적은 약물의 경험에 정서적인 반응을 평가하기 위해 약물 자기 관리 절차 도중에 녹음 USVs의 장점을 설명하는 것입니다.
의약품 자기 관리 절차는 일반적으로 인간의 약물 남용, 중독과 재발과 관련된 행동 및 neurochemical 변화를 연구하는 데 사용됩니다. 행동 활동의 다양한 종류는 일반적으로 동물에 약물 동기 부여의 수단으로 활용하고 있습니다. 그러나 금욕적인 코카인 사용자의 약물 남용의 재발의 중요한 구성 요소는 종종 명백한 행동의 부재 발생으로 동물 모델에 어려운 "마약 갈망"입니다. 그러나, 그것은 쥐가에서 초음파 vocalizations (USVs)의 클래스 약물 관리, 약물 기대 심지어 약물 갈망하는 정서적인 반응에 대한 유용한 표지 될 수도 있습니다. 쥐는 전달 함수로 제공하고 주관적인 감정 상태를 표현하는 초음파 주파수에서 목소리를 내다. 여러 연구가 서로 다른 통화 주파수 범위가 부정과 긍정적인 감정 상태와 관련된 것으로 나타났습니다. 저주파 통화 ( "22 – kHz에서") 부정적인 감정 상태를 나타내는 반면, 예를 들어, 고주파 전화는 ( "50 – kHz에서") 긍정적인 영향을 미칠와 관련된 있습니다. 이 문서는 일상 코카인 자기 관리와 관련된 쥐 USVs을 평가하는 절차를 설명합니다. 이 절차를 위해, 우리는 이내 위치해 표준 단일 레버 operant 회의소를 활용 사운드 attenuating 코카인 자기 관리 세션 및 활용 초음파 마이크, 멀티 채널 레코딩 하드웨어와 USVs를 감지하고 분석하는 전문 소프트웨어 프로그램에 대한 상자를. USVs 측정 마약 가용성 과정과 전후의 쥐의 감격성을 반영하고 일반적으로 과세 약물 자기 관리 행동 데이터와 같은 레버 응답, 간 응답 간격 및 전위의 활동과 상호하실 수 있습니다. USVs 마약 상황 (예를 들어, 예상 USVs) 이전에 간격 도중 약물 멸종 재판 중에 평가 수 있기 때문에, 마약 기대와 마약 금욕과 관련된 영향을 미치는 변화도 확인할 수 있습니다. 또한, 단기 및 장기 약물 노출의 과정을 통해 USV의 변화를 결정하는 것은 정서 기능에 대한 약물 노출 효과의 자세한 해석을 제공할 수 있습니다.
쥐는 사회적 전달 기능을 제공하고 주관적인 감정 상태의 1,2을 표현하는 초음파 주파수에서 목소리를 내다. 22 – kHz에서의 USVs 그러한 footshock의 단서, 육식의 존재, aversive 마약과 사회 패배 2,3로 불안과 고통의 원인이 이벤트에 의해 트리거됩니다. 따라서 이러한 일반적으로 긴 USVs (> 0.3s)은 동물의 부정적인 영향을 미치는 상태를 나타내는 것으로 생각되고 있습니다. 반대로, 짧은 50 kHz에서 제품 USVs (> 0.3s)가 같은 먹이, 교미 및 사회 놀이와 같은 긍정적인 조우의 기대 중 및 방출하고 있으며, 따라서 동물 2,4의 긍정적인 감정 상태로 연결되어있다. 이 전화는 또한 dopaminergic 시스템 5 활성화와 관련된 이벤트를 강화와 관련된되었습니다. 예를 들어, 50 – kHz에서 USVs가 코카인 6 또는 D – 암페타민 7 이전 남용 8-10의 약물과 결합하여 환경의 체계적인 주사에 의해 elicited되었습니다 증가했습니다.
그것은 설치류의 전위의 활동 증가가 향상된 동기를 부여하고 행동 appetitive 11-14 관련된 것을 제안했습니다. 그러나,이 관계는 최대한 간접적이다. 특정 주파수의 USVs의 출현과 지속성을 공부함으로써, 약물 경험의 다양한 측면의 감정 효과에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다.
이 실험 설정에서, 우리는 약물 자체 관리 세션 전과 도중에 바로 USV 기록을 수집했습니다. 이것은 우리 방금 전에 세션의 시작이 아닌 약물 간격 동안 약물 기대의 개발을 검토하고 USVs에서 코카인의 직접적인 효과를 평가할 수있었습니다. 약물 자기 관리 방법 쥐 직접 자신의 마약 흡입 수준의 동물 관리 및 약물 관리의 타이밍과 주파수의 정확한 기대를 개발할 수 있습니다. 결과적으로,이 세션 동안 감지 USVs 약물 전달의 정확한 기대를 반영합니다. 또한, USVs는 실험자 – 관리 의약품을받을 쥐에서, 그리고 마약 멸종 재판 중에 이전에 약물 상황 (예를 들어, 예상 USVs)에 간격 동안 평가 수 있습니다. 따라서, 마약 기대가 아닌 우발적인 약물 관리 및 약물 금욕과 관련된 영향을 미치는 변화도 확인할 수 있습니다. – 단기 및 장기 약물 노출의 과정을 통해 USV 변화 분석 정서 기능에 대한 약물 노출 효과의 자세한 해석을 제공할 수 있습니다.
약물 자기 관리 실험 이외에 operant 실에서 USV 레코딩은 같은 알코올 음주, 식품 강화, 그리고 공포 컨디셔닝 및 멸종 절차로 보상하거나 혐오와 관련된 다른 행동 조작, 다양한으로도 사용할 수 있습니다.
중요 방법 론적 세부 사항
MedPC 소프트웨어가 정확하게 같은 레버 가용성 및 조명 조건으로 실험 조건을, 조작하는 데 사용할 수 있기 때문에 USV 기록 및 분석과 함께 그 사용 약물 관련 큐 프레 젠 테이션의 감정 효과 (즉, 밝은 프레 젠 테이션 또는 기타 감각 자극)를하고 있습니다 약물 섭취의 직접 효과는 확인할 수 있습니다. 따라서, 자기 관리 절차 및 USV 레코딩의 타임 라인을 중복하기 위해, 그것은 두 소프트웨어 프로그램 (예 : MedPC 및 레코더) 각 세션의 시작 동시에 활성화되는 중요합니다.
여러 동물이 동시에 하나의 컴퓨터 시스템에서 실행하는 경우 USV 데이터를 (예, 10 분 사운드 파일이 약 250메가바이트 필요) 저장하는 데 필요한 디지털 공간의 엄청난 금액으로 인해주의가 이동해야합니다. 기록 오류를 방지하려면, 녹음 컴퓨터 시스템의 RAM 크기는 (1-2기가바이트) 실질적으로있을 필요합니다. 레코딩 오류를 줄일 수있는 다른 방법은 기록 및 / 또는 한 번에 실행 동물의 수를 줄일 동안 USV 해상도를 낮추는 있습니다. 또한, 연구자가 실험 절차 전반에 걸쳐 데이터 수집의 모든 측면을 철저히하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 하드 드라이브에 녹화 데이터의 대량의 축적은 일시 중지 USV 녹음 프로그램을 일으킬 수 있습니다. 이 경우, 녹화 프로그램이 다른 행동 조치 USVs의 USV 데이터 및 데 – 동기화의 손실을 피하기 위해 즉시 재시작해야합니다.
환경 조건 USV 전화에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 낯선 사람에 의해 터치는 실험 조건에 혐오감으로 착각 될 수 부정적 22 kHz에서 전화를 방출하는 동물을 일으킬 수 있습니다. 따라서, 이전 실험 조작에 집중 처리 행동 실험의 중요한 측면이다. 가능하다면 또한, 이후 소설 환경도 아닌 특정 USV 호출을 이끌어내는 수 동물 테스트 환경에 길들여해야합니다.
The authors have nothing to disclose.
이 작품은 NIH 보조금 RO1DA014640 및 3R01DA014640 – 05S1, 텍사스 부사장 연구 사무소 (CLD),니다 약물 공급 프로그램의 대학과 텍사스 대학의 알코올에 대한 웨고너 센터 및 중독 연구 브루스 존스 대학원 원정대 (EYM)에 의해 재정 지원을했습니다 . 우리는 USV 데이터 분석에서 도움 리아 맥앨이어, 모하메드 Abdalla, Neha Thakore, 바이런 박스 데일, 티파니 구엔, 티엔 티엔, 헌터 오웬, Proy Phongsawad, 헬렌 리드, 레이첼 Chavana, 린다 주와 로지 매독스 감사드립니다.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
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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 | ||
Avisoft-UltraSoundGate 416H | Avisoft BioAcoustics | Part #34163 | ||
Ultrasonic microphones | Avisoft BioAcoustics | Part #40011 | ||
Avisoft-RECORDER Software | Avisoft BioAcoutics | Part #10302 | ||
Avisoft-SASLab Software | Avisoft BioAcoutics | Part #10101 | ||
PC Computer for USV recording | Dell Optiplex GX270, Windows XP Professional, Intel (R) Pentium (R), 4 CPU, 2.60 GHz, 1 GB RAM | |||
PC Computer for USV data analyses | Dell Optiplex 745, Windows XP Professional Intel(R) Core (TM), 2 CPU, 2.40 GHz, 2GB RAM | |||
Cocaine | RTI International |