רומן נוהל להערכה על מאפייני חיזוק של Tastants אצל חולדות מעבדה: ממשל עצמי intraoral אופרנטית

Summary

המחקר הנוכחי מעריך הליך חדשני להערכת השפעות חיזוק של פתרונות טעימים בחולדות מעבדה: ניהול עצמי intraoral. לשם כך, בתגובה אופרנטית (כלומר ידית לחיצה) לחליטות intraoral של פתרונות מתוקים בריכוזים שונים נמדדה על לוחות זמנים של יחסים מתמשכים והדרגתיים של חיזוק.

Abstract

מאמר זה מתאר שיטה חדשה ללימוד הבסיס ביו ההתנהגותי של התמכרות לאוכל. שיטה זו משלבת את המרכיב כירורגית של תגובתיות טעם בהיבטים התנהגותיים של ממשל עצמי אופרנטית של תרופות. תחת הרדמה כללית קצרה מאוד, חולדות מושתלות עם צינורית intraoral (IO) המאפשרת אספקה ​​של פתרונות בדיקה ישירות בחלל הפה. אז בעלי חיים נבדקים בתאי אופרנטית ממשל עצמי לפיה הם יכולים ללחוץ על ידית כדי לקבל חליטות IO של פתרונות בדיקה. יש ממשל עצמי IO מספר יתרונות על פני הפרוצדורות שכרוכות בשתיית תמיסה מזרבובית או אופרנטית להגיב לכדוריות או פתרונות נמסרו בקיבול מוצק. כאן, אנו מראים כי ממשל עצמי IO יכול להיות מועסק על מנת ללמוד מנהל עצמי של סירופ התירס העתיר פרוקטוז (HFCS). חולדות נבדקו ראשונה לממשל עצמי על פי לוח זמנים יחס מתקדם (PR), אשר מעריך את הסכום המקסימאלי של אופהתנהגות erant שיהיה נפלטת לריכוזים שונים של HFCS (כלומר 8%, 25%, ו50%). בעקבות בדיקה זו, חולדות למילוי עצמי ריכוזים אלה בלוח זמנים מתמשך של חיזוק (כלומר עירוי אחת לכל מנוף לחץ) ל10 ימים רצופים (מושב 1 / יום, כל 3 שעות שנמשכו), ולאחר מכן הם היו להערכה מחדש בלוח הזמנים של יחסי הציבור . בלוח הזמנים של חיזוק הרציף, חולדות לקחו פחות חליטות של ריכוזים גבוהים יותר, אם כי הריכוז הנמוך ביותר של HFCS (8%) שמר על ממשל עצמי משתנה יותר. יתר על כן, בדיקות יחסי הציבור גילו כי 8% ערך חיזוק נמוך מ25% ו50%. תוצאות אלו מצביעות על כך שממשל עצמי IO יכול להיות מועסק על מנת ללמוד רכישה ותחזוקה של להגיב לפתרונות מתוקים. הרגישות של התגובה אופרנטית להבדלים בריכוז ואת לוח זמנים של חיזוקים עושה IO מנהל עצמי הליך אידיאלי לחקור נוירוביולוגיה של הצריכה מרצון of ממתקים.

Introduction

המחקר של הבסיס הנוירוביולוגי וההתנהגותי של התמכרות למזון מסתמך על התצפיות ש, בדומה לתרופות של התעללות, צריכת יתר של מזונות טעימים מקדמת תלות התנהגותית ^1-4 וגורם לשינויים במעגלי גמול במוח בבני האדם ^5-6 ומעבדה בעלי החיים ^7-8. אבל, בעוד ישנם כמה פרוטוקולים ונהלים לחקר התכונות ממכרות של סמים של התעללות בחולדות מעבדה, התאמת שיטות אלה על מנת להעריך התנהגויות "ממכרות" הנגרמות על ידי מזון מציב אתגרים ייחודיים. מטרת המחקר הנוכחי הייתה ליישם עקרונות של (IV) ממשל עצמי אופרנטית תוך ורידי בסמים כדי החקירה של ממשל עצמי אופרנטית של פתרונות מתוקים מועברים על ידי עירוי intraoral (IO). המתוק המועסקים היה סירופ תירס העתיר פרוקטוז (HFCS), כי, אם כי שנוי במחלוקת, יש ראיות כי HFCS עשוי להיות קשור למגיפה המודרנית של השמנת יתר ^9-12.

באופן מסורתי, חליטות IO מועברות ללמוד את טעם הערב של tastants בניסויי תגובתיות טעם ^13. בקצרה, צינורית IO היא מושתלת בניתוח לתוך הלחי של חולדות וחליטות IO של פתרונות שונים מועברים באופן פסיבי ^14. המטרה היא ללמוד את תגובות orofacial של בעלי החיים לtastants. עם זאת, קנולה לIO יש גם מושתל באופן כרוני בחיך של חולדות כדי לקבוע אם הם היו לומדים ללחוץ על מנוף לפתרונות להשרות עצמי ישירות לתוך חלל הפה שלהם, ולכן הטווח IO הזרקה עצמית ^15-17. במחקר הנוכחי, אנו מתארים הליך אשר מנצל ניתוח קטן וזה מאפשר בדיקת מנהל עצמי אופרנטית לטווח ארוך. יש הליך זה יש מספר יתרונות משמעותיים על פני הליכים מסורתיים שכוללים שתיית פתרון מזרבובית (א), או אופרנטית להגיב לכדורים מוצקים (ב), או אופרנטית להגיב לטיפין של נוזל מועברות בקיבול(ג).

בהשוואה ל( א), מנהל עצמי IO כרוך תגובה אופרנטית (כלומר לחיצה על מנוף) ולכן זה אפשרי לשנות את לוח הזמנים המסדירים את מערכת היחסים בין דרישות תגובה ואספקה ​​של חליטות IO. לדוגמא, על ידי העסקת יחס מתקדם לוח זמנים (PR), לפיה תשובות הנדרשות לחליטות רצופות להגדיל באופן אקספוננציאלי בתוך מושב ^18, אפשר להעריך כמה בעלי חיים "רוצה" העירוי הבא ^19. היבט חשוב זה של התנהגות "מחפשת" לא ניתן להעריך מתי חיות לשתות פתרון מזרבובית, אלא אם כן מנגנון מיוחד השולט באספקת נוזלים ועוקב אחר תגובות מועסק ^20. יתר על כן, ממשל עצמי IO מספק מתכוון להשוות התנהגויות מונעות על ידי גירויי חיזוק שונים. כלומר, זה אפשרי להשוות אופרנטית להגיב מתוחזק ע"י ממתקים וחיזוקים אחרים כגון תרופות של התעללות במה שנקרא "לימודי חילוף."

בהשוואה ל( ב), מנהל עצמי IO מאפשר בדיקה של כל ריכוז וכל נפח של כל תוסף מזון מסיס במים. זה קריטי כדי ללמוד את התנהגות המונעת על ידי ממתקים כגון HFCS כי, למיטב ידיעתנו, אין כדורים זמינים מסחרי מוצקים של פרוקטוז, או שילובי פרוקטוז גלוקוז ביחסים שונים, שיהיה מתאים לתאי אופרנטית. כמו כן, את החשיבות של שליטה ומניפולצית יחסי ריכוז / נפח היא חובה בניסויים שבם הצריכה יכולה להיות מווסתת על ידי שני את הערך הקלורי של פתרון (שמוביל לשובע תזונתי ספציפית) ועל ידי כמה מפתרון שיכול להיות נצרך בתוך ניתנו פרק זמן (כלומר מלאות) ^21. ממשל עצמי IO גם מקצר את העיכוב בין התגובה אופרנטית והמסירה של החיזוק הראשוני, גורם שממלא תפקיד חשוב ברכישה וmainteננסי של התנהגות ^16,22-23 אופרנטית.

לבסוף, בהשוואה ל( ג), מנהל עצמי IO מאפשר המשלוח של חליטות IO פסיביות של כמויות מבוקרות של פתרון המבחן, וזה הופך אותו ניתן למדוד את תגובות orofacial של "טעם" (תגובה נהנתנית אובייקטיבית כגון בליטות לשון ^{24 -25)} והאם התגובות הללו להשתנות במהלך ממשל עצמי IO. יתר על כן, היכולת לנהל חליטות IO פסיביות יש יישומים משמעותיים למחקר של הישנות לאוכל שוחרת. כלומר, במחקרים של מנהל עצמי בסמים IV, לאחר תקופות של הכחדה, מספרים ראשוניים בסמים (כלומר ממשל של מנה קטנה של התרופה ²⁶⁾ יכול "להחזיר" להגיב ^27-28. לכן, היכולת לספק חליטות IO ללא כל פעולה מצידו של בעל החיים יכולה לשמש גם כדי ללמוד "אוכל" דרוך השבה, כמו גם כינון צלב פוטנציאלי בין מזון ותרופות של התעללות.

IO מנהל עצמי של פתרונות מתוקים הוא גם עדיף על IV ומנהל עצמי תוך קיבה. למעשה, למרות IV חליטות של פרוקטוז בשני בני אדם וחיות מעבדה לייצר השלכות פיסיולוגיות דומות לאלו שנצפו בעקבות הצריכה אוראלית ^29-31, זה מודל גרוע של כמה ממתקים הם בדרך כלל נצרכו (כלומר דרך הפה). יתר על כן, התעורר אצלם אותות היוצר על ידי לעיסה להעניק מידע חשוב על טעם הערב של אוכל, וכאשר בשלב זה של תהליך העיכול מושמט, הפיתוח של התנהגויות הסתגלותי כגון אכילת יתר מצטמצם ^32-33.

Protocol

1. טיפול בבעלי חיים ושיכון כל הניסויים אושרו על ידי ועדת הטיפול בבעלי חיים מאוניברסיטת Guelph, ומתבצעים בהתאם להמלצות של המועצה הקנדית על טיפול בבעלי חיים. המחקר הנוכחי כולל 22 זכר בוגר חולדות ספראג-Dawley (צ'ארלס ריבר, QC) במשקל 200-225 גרם ב…

Representative Results

רכישה של ממשל עצמי IO איור 3 מייצג אופרנטית להגיב על המנופים הפעילים ולא הפעילים בממשל עצמי של 8%, 25%, או 50% HFCS ל10 מפגשים רצופים. חולדות לרכוש IO מנהל עצמי של HFCS בתוך שלוש הפגישות הראשונות ולשמור על מנוף פעיל יציב להגיב (כמת?…

Discussion

המחקר הנוכחי מדגים גישה חדשנית להערכת מאפייני חיזוק של פתרונות מתוקים על ידי שילוב של השיטות מועסקות באופן מסורתי כדי ללמוד את התנהגות המונעת על ידי תרופות של התעללות (מנהל עצמי אופרנטית תוך ורידי) ולהעריך את טעם הערב של tastants (תגובתיות טעם באמצעות חליטות intraoral). לשם כ?…

Materials

			Reagents
Meloxicam	Boehringer Ingelheim Canada Ltd.		From the Ontario Veterinary College pharmacy
Procaine Penicillin G	Pen Aqueous, Wyeth Animal Health		From the Ontario Veterinary College pharmacy
Lidocaine HCl 2%			From the Ontario Veterinary College pharmacy
Marcaine 0.5 %			From the Ontario Veterinary College pharmacy
Lubricating eye ointment			Product can be bought at any pharmacy
2% Lidocaine Viscous Oral (Topical Anesthetic)	Pharmascience Inc.	CDMV # 14705	100 ml bottle
Isoflurane USP	Pharmaceutical Partners of Canada	CDMV # 108737	250 ml bottle
Bacti-Stat	Merck Sante Animale	CDMV # 6449	3.785 L bottle
Isopropyl alcohol (70%)	Perdu Pharma	Fisher # MPX18404	4 L bottle
Betadine 10%	McKesson Canada	CDMV # 104826	500 ml bottle
Super Germiphene	Ceva Animal Health	CDMV # 103629	454 ml bottle
Chlorhexidene(Novadent)	Zoetis	CDMV # 8908	236 ml bottle
High Fructose Corn Syrup	Natures Flavours	HFCS-55	1 Gallon bottle
			Materials
PE90 tubing	Becton Dickinson and Company	VWR # CA-63019-080A	100 ft/coil
PE160 tubing	Becton Dickinson and Company	VWR # CA-63018-747	100 ft/coil
Polypropylene Mesh	Small Parts Inc.	CMP-0297-D
Soldering iron			Product can be bought at any hardware store
# 64 Elastic bands	Staples Office supplies	Item # 13556	Product can be bought at any office supply store
15 G thin-walled 3.5 inch needles		VWR # CABD1108	12 needles per pack
Electric razor (1/2 in wide blade)			Product can be bought at any pet supply store
Percision Glide Needles 20 G needles (1 ½ in)	Becton Dickinson and Company	Fisher # 14-826D
Percision Glide Needles 16 G needles (1 ½ in)	Becton Dickinson and Company	Fisher # 14-826-5D
Operant conditioning chambers	Med Associates Inc.	ENV-008-CTC
Sound attenuating chamber	Med Associates Inc.	ENV-018M
MED PC IV software	Med Associates Inc.	SOF-735
Syringe Pumps	Razel Scientific Instruments
Disposable plastic swivel assembly	Med Associates Inc.	PHM-115I
Tygone Microbore tubing	Saint Gobain Performance Plastics	Fisher # 1417015B	500 ft/coil