Summary
L'attuale studio valuta una nuova procedura per la valutazione degli effetti di rinforzo delle soluzioni appetibili in topi di laboratorio: intraorale auto-amministrazione. A tal fine, rispondendo operante (cioè leva pressione) per gli infusi endorali di soluzioni dolci a diverse concentrazioni è stata misurata sui rapporti continui e progressivi orari di rinforzo.
Abstract
Questo documento descrive un nuovo metodo per studiare le basi bio-comportamentale della dipendenza da cibo. Questo metodo combina la componente chirurgica del gusto reattività con gli aspetti comportamentali dei operante auto-somministrazione di farmaci. Sotto molto breve anestesia generale, i ratti sono impiantati con un intraorale (IO) cannula che consente l'erogazione di soluzioni di prova direttamente nella cavità orale. Gli animali vengono poi testati in operante camere di auto-amministrazione che consente loro di premere una leva per ricevere IO infusioni di soluzioni di test. IO auto-amministrazione ha diversi vantaggi rispetto procedure sperimentali che coinvolgono bere una soluzione da un beccuccio o operante rispondere per pellets o soluzioni consegnati in un contenitore solido. Qui, dimostriamo che IO auto-somministrazione può essere impiegato per studiare l'auto-somministrazione di sciroppo di mais ad alto fruttosio (HFCS). I ratti sono stati analizzati per l'auto-somministrazione su un rapporto di progressiva (PR) programma, che valuta la quantità massima di opcomportamento rante che sarà emesso per diverse concentrazioni di HFC (cioè 8%, 25% e 50%). A seguito di tale prova, ratti autogestiti queste concentrazioni su un programma continuo di rinforzo (cioè una infusione per ogni pressa a leva) per 10 giorni consecutivi (1 seduta / giorno, ciascuno della durata di 3 ore), e poi sono stati riesaminati in base alla pianificazione PR . In programma rinforzo continuo, ratti hanno un minor numero di infusioni di concentrazioni più elevate, anche se la più bassa concentrazione di HFC (8%) mantenuta autosomministrazione più variabile. Inoltre, i test PR rivelato che l'8% aveva valore più basso di rinforzo del 25% e 50%. Questi risultati indicano che IO auto-somministrazione può essere utilizzato per studiare acquisizione e manutenzione di rispondere per soluzioni dolci. La sensibilità della risposta operante per differenze di concentrazione e lo schema di rinforzo rende IO autosomministrazione una procedura ideale per studiare la neurobiologia dell'assunzione volontaria of dolci.
Introduction
Lo studio della base neurobiologica e comportamentale della dipendenza da cibo si basa sulle osservazioni che, analogamente ai farmaci di abuso, consumo eccessivo di cibi gradevoli promuove dipendenza comportamentale 1-4 e induce alterazioni nei circuiti di ricompensa cerebrali sia nell'uomo 5-6 e laboratorio animali 7-8. Ma, mentre ci sono diversi protocolli e le procedure per lo studio delle proprietà di dipendenza di sostanze d'abuso nei ratti di laboratorio, adattamento di questi metodi per valutare i comportamenti di "dipendenza", indotte da alimenti presenta sfide uniche. L'obiettivo dello studio è stato quello di applicare i principi di operante per via endovenosa (IV) Farmaco auto-somministrazione alla ricerca di operante auto-somministrazione di soluzioni dolci consegnati da intraorale (IO) per infusione. Il dolce è stato impiegato lo sciroppo di mais ad alto fruttosio (HFCS), perché, anche se controverso, ci sono prove che HFCS può essere collegato alla moderna epidemia di obesità 9-12.
Tradizionalmente, infusi IO vengono consegnati a studiare l'appetibilità di tastants in gustative esperimenti reattività 13. In breve, una cannula IO viene impiantato chirurgicamente nella guancia di ratti e IO infusi di varie soluzioni sono passivamente consegnati 14. L'obiettivo è quello di studiare le reazioni oro-facciali degli animali ai tastants. Tuttavia, cannule IO sono anche stati impiantati cronicamente nel palato dei ratti per determinare se essi avrebbero imparato a premere una leva per soluzioni self-INFUSE direttamente nella loro cavità orale, da cui il termine IO auto-iniezione 15-17. In questo studio, descriviamo una procedura che utilizza la chirurgia minore e che permette test di auto-somministrazione operante lungo termine. Questa procedura ha diversi vantaggi significativi rispetto alle procedure tradizionali che coinvolgono bere una soluzione da un beccuccio (a), o operante rispondere per pellet solidi (b), o operante rispondere per gocce di fluido erogato in un recipiente(C).
In confronto ad (a), IO autosomministrazione comporta una risposta operante (cioè premendo una leva) e quindi è possibile modificare la pianificazione regolando il rapporto tra le esigenze di risposta e consegna di infusi IO. Ad esempio, utilizzando un rapporto di progressiva (PR) orari, per cui le risposte necessarie per infusioni successive aumentano in modo esponenziale all'interno di una sessione di 18, è possibile valutare quanto un animale "vuole" la successiva infusione 19. Questo importante aspetto del comportamento "cercare" non può essere valutato quando gli animali bevono una soluzione da un becco, a meno che un apparecchio speciale che controlla la consegna del fluido e monitora le risposte è impiegato 20. Inoltre, IO auto-amministrazione fornisce un mezzo per confrontare i comportamenti motivati da differenti stimoli di rinforzo. Cioè, è possibile confrontare operante rispondere mantenuto da dolci e altri rinforzi come la droga d'abuso incosiddetti "studi di sostituzione."
In confronto a (b), IO autosomministrazione consente di testare qualsiasi concentrazione e qualsiasi volume di qualsiasi additivo alimentare idrosolubile. Questo è fondamentale per studiare il comportamento motivato da dolci come HFCS perché, al meglio delle nostre conoscenze, non ci sono pellets disponibili in commercio solidi di fruttosio, o combinazioni di fruttosio-glucosio in diversi rapporti, che sarebbe adatto per camere operante. Inoltre, l'importanza di controllare e manipolare rapporti di concentrazione / volume è obbligatorio in esperimenti in cui apporto può essere modulata sia dal valore calorico di una soluzione (che porta a sazietà specifici nutrienti) e dalla quantità di soluzione che può essere consumato in un dato periodo di tempo (cioè pienezza) 21. IO autosomministrazione riduce anche il ritardo tra la risposta operante e la consegna del rinforzo primario, un fattore che gioca un ruolo importante nella acquisizione e manutenzionezione del comportamento operante 16,22-23.
Infine, in confronto a (c), IO autosomministrazione consente l'erogazione di passivi infusioni IO di quantità controllate di soluzione campione, e questo rende possibile misurare le risposte orofacial di "gradimento" (reazione hedonic obiettivo quale sporgenze linguetta 24 -25) e se queste risposte cambiano durante IO auto-somministrazione. Inoltre, la capacità di gestire le infusioni IO passivi ha applicazioni importanti per lo studio della ricaduta al cibo-seeking. Cioè, negli studi di farmaco IV auto-amministrazione, a seguito di periodi di estinzione, primi farmaci (ad esempio la somministrazione di una piccola dose di farmaco 26) possono "reintegrare", rispondendo 27-28. Pertanto, la capacità di fornire infusioni IO senza alcuna azione da parte dell'animale può essere usato per studiare "food" innescato reintegrazione, nonché potenziale reintegrazione incrocio tra cibo esostanze d'abuso.
IO auto-somministrazione di soluzioni dolci è preferibile IV e intra-gastrico auto-somministrazione. Infatti, sebbene IV infusioni di fruttosio in esseri umani e animali da laboratorio producono conseguenze fisiologiche simili a quelli osservati a seguito del consumo per via orale 29-31, questo è un povero modello di come i dolci sono normalmente consumati (cioè per via orale). Inoltre, i segnali gustativi prodotti da masticazione conferiscono importanti informazioni sulla appetibilità del cibo, e quando questa fase del processo digestivo viene omesso, lo sviluppo di comportamenti disadattivi quali l'eccesso di cibo si riduce 32-33.
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Protocol
1. Animal Care and Housing
Tutti gli esperimenti sono approvati dal Comitato Animal Care della University of Guelph, e siano eseguiti in conformità con le raccomandazioni del Consiglio canadese per la cura degli animali. Lo studio attuale comprende 22 maschi adulti Sprague-Dawley (Charles River, QC) peso di 200-225 g all'inizio dell'esperimento.
- Ratti Casa singola e mantenerle in un ciclo luce / buio retromarcia (07:00 OFF - 07:00 ON) con ad libitum accesso al cibo e all'acqua salvo quando diversamente indicato, o durante la prova comportamentale che si verifica durante il ciclo attivo.
- Abituare ratti alla camera colonia e manipolazione umana pesando giorno per una settimana prima dell'intervento.
2. Intraorale Cannulazione Chirurgia: materiali e procedimenti
Il intraorale (IO), chirurgia e materiali sono descritti in Limebeer et al 14.
- Per costruzionet cannula IO, tagliare un pezzo di tubo di plastica polietilene a circa 130 mm di lunghezza (diametro interno di 0,86 mm e diametro esterno 1,27 mm).
- Il tubo da fissare nella cavità orale richiede una estremità flangiata (~ 5 mm di diametro). Creare questo flangiata riscaldando la fine del tubo con un saldatore per 2-5 secondi e poi prontamente appiattire il bordo riscaldata del tubo contro una superficie piana. Tagliare un disco maglia chirurgica (circa 6-7 mm di diametro per adattarsi intorno al diametro della estremità flangiata della cannula) e avvitare sulla lunghezza del tubo fino a quando il disco poggia contro la parte posteriore della estremità flangiata della cannula IO.
- Per ciascuna cannula IO, tagliare un ulteriore disco chirurgica maglia (8 mm di diametro) e tre piazze di una fascia elastica (6 mm x 6 mm; vedere la Figura 1).
- Sterilizzare la cannula IO, dischi maglia chirurgica e piazze elastici in una soluzione antibatterica per almeno 24 ore prima dell'intervento.
- Prima dell'intervento, unutoclave tutti gli strumenti chirurgici e la disinfezione del campo operatorio. Tra ambulatori, utilizzare uno sterilizzatore perle di vetro per sterilizzare gli strumenti, e indossare una retina per capelli, guanti di nitrile, e mascherine chirurgiche per mantenere condizioni asettiche.
Analgesia e anestesia
- Circa 30 minuti prima dell'intervento amministrare un sottocutanea (SC) iniezione del Depocillin antibiotico (0,33 mg / kg) e l'analgesico meloxicam (5 mg / kg SC).
- Indurre anestesia generale con isoflurano (4% induzione e 3% di manutenzione).
- Una volta che i ratti non rispondono alla pizzico punta, e prima di effettuare qualsiasi incisioni, usa una punta di cotone tampone per amministrare un anestetico locale lungo la guancia sinistra interna dei ratti in cui la cannula deve essere impiantato, e iniettare un anestetico locale come la lidocaina HCl a il sito di incisione per l'agobiopsia (base del collo) e cappuccio della testa (cuoio capelluto).
- Applicare lubrificante lubrificato per entrambi gli occhi prima dell'inizio di picchiry.
Le procedure chirurgiche
- Radere un x 10 mm pezza 10 mm capelli alla base del collo. Utilizzare garze sterili per tamponare e pulire la zona rasata nel seguente ordine: sapone antibatterico, isopropilico al 70% di alcol, e Betadine.
- Inserire un ago G 15 acciaio inox alla base del collo e spostarlo sottocutanea intorno all'orecchio alla guancia sinistra. Posizionare la punta e farla passare attraverso la guancia dietro il primo molare all'interno della cavità orale.
- Passare la cannula IO attraverso la punta dell'ago sporgente dalla cavità orale e quindi rimuovere l'ago lasciando solo la cannula IO.
- Infilare un disco maglia chirurgica seguita da tre dischi elastici quadrati sulla porzione esterna della cannula IO e li elabora per la pelle esposta alla parte posteriore del collo per stabilizzarlo.
- Lavare la cannula IO con un risciacquo orale antibatterico
- Prima dell'inizio della chirurgia, modificare bullone Nylon(28 mm di lunghezza; punto 4 mm, 8 mm Testa) per rimuovere la testa e scolpire Scanalatura 2 mm lungo la lunghezza della filettatura (vedere la Figura 2).
- Shave una x 20 mm striscia di 10 millimetri di capelli lungo la linea mediana della testa. Utilizzare garze sterili per tamponare e pulire la zona rasata nel seguente ordine: sapone antibatterico, isopropilico al 70% di alcol, e Betadine.
- Utilizzare un bisturi chirurgico per praticare un'incisione di lunghezza 20 mm lungo la sutura sagittale. Utilizzare un trapano a mano per fare 4 fori (2 su ciascun lato della sutura) e utilizzare un cacciavite tenuto in mano per fissare gioiellerie quattro viti al cranio.
- Posizionare la vite al centro dei quattro gioiellerie viti con la scanalatura posizionata verso la parte posteriore dell'animale. Montare il bullone al cranio del ratto costruendo un headcap con cemento dentale (utilizzare cemento dentale sufficiente a coprire la superficie delle viti gioiellerie). Lasciare che il cemento dentale asciugare prima di rimuovere l'animale dal campo operatorio e terminare anestesia.
- Individualmente ratti casa in gabbie letti subito dopo l'intervento chirurgico e monitorare attentamente per 24 ore.
- Somministrare una seconda dose di analgesico Meloxicam 24 ore post-intervento chirurgico e lavare la cannula IO con un risciacquo orale antibatterico / die per tre giorni.
Dare ratti 3-5 giorni per recuperare da un intervento chirurgico prima dell'inizio dell'esperimento.
3. IO procedure di auto-amministrazione
Apparato
Per l'auto-somministrazione, vengono utilizzati in plexiglass condizionamento operante camere e ogni camera è racchiuso in una scatola di compensato di attenuazione del suono più grandi. Ogni camera di condizionamento operante ha una luce casa (28 V) e due leve retrattili (attivi e inattivi) situato su lati opposti della stanza, 8 cm dal pavimento. La leva attiva è collegata ad una pompa di infusione outs posizionateide la camera di isolamento del suono e una luce bianca (28 W) si trova a 3 cm sopra a servire come una luce stimolo accoppiato con la consegna delle infusioni IO. La leva inattiva serve a controllare per la linea di base, il comportamento operante nonreinforced, premendo questa leva non ha alcuna conseguenza, ma tutte le macchine vengono registrate.
Cibo
- Fornire ratti con un chow ratto standard (3,1 kcal / g) nella loro gabbia casa.
- Diluire lo sciroppo di mais ad alto fruttosio (55% formula) per tre diverse concentrazioni (8% = 0.026 kcal/80 ml di infusione; 25% = 0,08 kcal/80 infusione ml; 50% = 0,17 kcal/80 ml di infusione) utilizzando acqua ad osmosi inversa. Queste concentrazioni sono selezionati perché ogni produce una viscosità che è opportuno fornire rapide infusioni (2,5 sec) IO dato l'apparato sperimentale (cioè diametro di siringhe e tubi).
Privazione di cibo
Al fine di agevolare l'acquisizione diIO auto-amministrazione, ma promuovere la crescita normale, i ratti si susseguono periodi di privazione di cibo e l'accesso ad libitum a chow ratto standard.
- Pesare ratti giornaliero a 7 pm e rimuovere Chow dalla mangiatoia dalla gabbia.
- Il giorno seguente, pesare ratti alle 12:00 (circa 18 ore più tardi) e iniziare IO autosomministrazione da 01:00.
- Ratti tornare alle loro gabbie a casa alle 16:00 e fornire accesso ad libitum a chow per 3 ore consecutive. Successivamente, registrare il peso dei ratti e la quantità totale di Chow consumata nei tre ore. Riprendere la privazione di cibo come descritto.
Procedura di auto-somministrazione generale IO
Operante rispondere per IO infusioni di HFCS viene valutata su PR e gli orari continue di rinforzo. I ratti sono testati in IO autosomministrazione finché assunzione è stabile come definito da: 1) una significativa differenza nella risposta tra attivo e INACtiva leve per almeno 2 sedute consecutive, e 2) la variazione inferiore al 20% nel numero di infusioni guadagnati per ogni sessione per due sessioni consecutive. Ogni sessione inizia 6 ore nel ciclo buio e dura 3 ore. La fase di acquisizione è costituito da 10 consecutivi sessioni di auto-somministrazione IO su una somministrazione continua di rinforzo, e ratti ricevono un singolo PR prova 24 ore prima dell'inizio di acquisizione (test PR I) e 24 ore dopo la sessione di acquisizione finale (PR test II). Per le prove PR, il punto di interruzione (BP) è definita come l'ultima infusione ricevute prima cessazione di rispondere sulla leva attiva per almeno 1 ora 18.
- Ratti elev sulla base dei pesi adottate per tre giorni prima dell'inizio dell'esperimento e assegnare ratti ad auto-somministrarsi una delle tre concentrazioni di HFC: 8%, 25% o 50%.
- Pesare ratti alle 12:00 e trasferirli dalla camera colonia sala prove nelle loro gabbie a casa. Per rimuovere il cibo o Bedding che può accumularsi nella cannula IO, pompare aria attraverso la cannula utilizzando una siringa 12 ml fisso con un ago 16 G con 50 mm di tubo di polietilene (diametro interno di 1,14 mm e diametro esterno pari a 1,57 mm) fissati all'estremità.
- Nella camera operante, collegare la cannula IO per tubi Tygon (diametro interno di 0,02 mm e diametro esterno di 1,53 mm) da un albero costruito di un modificato ago da 20 G (rimuovere il mozzo in plastica e punta smussata). Posizionare la parte inferiore del tubo (cioè più vicino all'animale) nel bosco del bullone. La porzione superiore del tubo è collegato a una parte girevole, e protetto da una molla. Collegare la base della molla sulla filettatura del bullone montato sulla testa del ratto.
- Dare ratti cinque minuti di raggiungere la camera di operante e quindi avviare la sessione di autosomministrazione IO. La sessione di autosomministrazione IO inizia con l'attivazione della casa luce, l'iscrizione delle due leve a scomparsa, e l'illuminazione dellastimolo luminoso sopra la leva attiva per 30 sec.
- Per PR Test Io, utilizzare il programma PR descritto da Richardson e Roberts18 (rapporto di risposta escalation = (5 e (numero di iniezione x 0,2)) - 5).
- Per le sessioni di acquisizione 1-10, utilizzare un programma continuo di rinforzo in cui ogni stampa sui risultati leva attivi nella consegna di un infuso di 80 ml di soluzione di prova oltre 2,5 sec.
- Per consentire un tempo sufficiente per ingestione, imporre un periodo di time-out del 27,5 sec, durante il quale la leva attiva è retratto e la luce stimolo viene attivato (cioè ratti possono ottenere un infuso IO ogni 30 sec). Non imporre un limite al numero di infusioni ottenibili all'interno di ogni sessione di auto-somministrazione IO.
- Se il ratto non ha una risposta sulla leva attiva per 20 minuti consecutivi, primo ratto (aprire la camera operante e facilitare il topo premendo una volta sulla leva attiva). Prime gli animali ogni 20 min fino a 5x/session dusuonare i primi tre giorni di sola acquisizione.
- Amministrare la seconda prova PR utilizzando i parametri descritti nel passaggio 3.10.
- Dopo le sessioni di auto-amministrazione IO, rimuovere i ratti dalle camere operante, lavare la cannula IO con 2,0 ml di acqua utilizzando gli stessi materiali descritti in 3.7, e ritorno ratti alla loro gabbia a casa nella stanza colonia.
- Dopo tre ore di ad libitum accesso al ratto chow, ratti peso alle 7:00 pm, togliere il cibo dalla mangiatoia, e riprendere la privazione di cibo.
I dati di auto-amministrazione vengono analizzati utilizzando due fattori ripetute misure di analisi della varianza (ANOVA). Confronti multipli utilizzando il metodo Student-Newman-Keuls (α = 0,05) sono stati impiegati per esplorare eventuali interazioni significative o effetti principali.
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Representative Results
Acquisizione di IO auto-somministrazione
Figura 3 rappresenta operante rispondere sulle leve attive e inattive durante l'auto-somministrazione di 8%, 25%, o al 50% HFCS per 10 sedute consecutive. Ratti acquisiscono IO auto-somministrazione di HFCS entro i primi tre sessioni e mantenere attiva la leva stabile di rispondere (come descritto sopra) per il resto di acquisizione. Differenze di concentrazione-dipendente nelle risposte leva attivi sono anche evidenti: rispetto al 25%, rispondere è significativamente più bassa nei ratti auto-somministrazione del 50% HFCS. La concentrazione più bassa testata (8%) mantiene un livello intermedio di operant rispondere caratterizzato da una maggiore variabilità individuale nella presa.
Test del rapporto di Progressive
Risposte leva attivi e BP relativi alle prove PR sono rappresentate nelle figure 4 e 5, rispettivamente. Su di prova I, vi è modesto rispondendo a tutte le concentrazioni di HFC. Tuttavia, le differenze di gruppo emergono su Test II con concentrazioni più elevate il suscitare più di rispondere e BP superiori.
Figura 1. Completo cannula IO con estremità flangiata, disco di rete (a sinistra) con gli altri dischi elastici e maglia necessarie per garantire la cannula, una volta impiantato (a destra).
Figura 2. Bullone Nylon prima della modifica (a sinistra). Bullone Nylon (destra) dopo la rimozione della testa e l'aggiunta di un Scanalatura 2 mm lungo la lunghezza del filo.
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Figura 3. Media (SEM) numero di risposte leva attiva e inattiva da ratti che rispondono in modo continuativo di rinforzo per l'8% (n = 6), 25% (n = 8) o 50% (n = 8) ad alto fruttosio sciroppo di mais. L'asterisco singolo e doppio rappresenta significative differenze di gruppo nelle risposte leva attive tra ratti auto-somministrazione di 25% e 50%, e il 25% e l'8%, rispettivamente (p <0,05).
. Figura 4 media (SEM) numero di risposte leva attivi da ratti di rispondere in un programma PR 8%, 25%, o 50% HFC ratti sono stati testati due volte sul programma PR;. Prima (PR prova I) e dopo ( PR prova II) rispondere per la stessa concentration di HFCS per 10 giorni di IO auto-somministrazione di un programma continuo di rinforzo. L'asterisco indica una differenza significativa nelle risposte leva attivi tra PR Test Io e PR prova II. Il doppio asterisco indica significative differenze di gruppo nella leva risposte attive in confronto al gruppo 8% (p <0,05).
Figura 5. Media (SEM) breakpoint raggiunto da topi che rispondono a PR per l'8%, 25%, o del 50% HFCS. L'asterisco indica una differenza significativa nelle risposte leva attivi tra PR Test Io e PR di prova II. Il doppio asterisco indica significative differenze di gruppo nella leva risposte attive in confronto al gruppo 8% (p <0,05).
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Discussion
Lo studio illustra un nuovo approccio per la valutazione delle proprietà rinforzanti delle soluzioni dolci, combinando i metodi tradizionalmente utilizzati per studiare il comportamento motivato da sostanze d'abuso (per via endovenosa operante auto-amministrazione) e per valutare l'appetibilità di tastants (gusto reattività attraverso infusioni endorali). A tal fine, sotto molto breve anestesia isoflurano indotta, i ratti sono impiantati con una cannula IO che consente la consegna delle soluzioni di prova direttamente in bocca. Dopo il recupero da un intervento chirurgico, gli animali vengono testati in operante camere di auto-amministrazione che consente loro di premere una leva per ricevere IO infusioni di soluzioni di test.
Utilizzando la procedura di auto-somministrazione IO abbiamo stabilito che: 1) i ratti acquisire e mantenere IO auto-somministrazione di varie concentrazioni di HFC, 2) ratti regolare il loro comportamento auto-somministrazione in base alle diverse concentrazioni di HFC e 3) superiore concentratio ns di HFCS generano maggiore di rispondere su un programma PR di auto-somministrazione.
Questi risultati indicano chiaramente che il comportamento auto-somministrazione IO è regolata dalle conseguenze post-ingestional di HFCS. Infatti, secondo un programma continuo di rinforzo, ratti prendere meno infusioni quando la concentrazione è maggiore (confrontare 25% e 50% in Figura 3). Inoltre, una bassa concentrazione di HFC (8%) mantiene autosomministrazione variabile in modo continuativo, e il test PR indica che l'8% ha valore più basso di rinforzo rispetto al 25% e 50%. Questi modelli comportamentali strettamente rispecchiano quelle che si osservano quando i topi di auto-somministrano dosi differenti di droghe d'abuso 34-36. Questo è il primo studio a dimostrare intraorale operante auto-somministrazione di sciroppo di fruttosio nei ratti di laboratorio, e di accertare che il comportamento auto-somministrazione è controllato dalle conseguenze nutrizionali di questo particolare zucchero.
ove_content "> Quando impiegando IO autosomministrazione, è importante prendere in considerazione una questione procedurale. Quando l'animale viene posto nella camera operante e la sua cannula IO è attaccato al tubo Tygon, c'è la possibilità di disconnessione durante la sessione . Per prevenire e correggere questo problema, è indispensabile osservare frequentemente gli animali per perdite (cioè verificare la presenza di accumulo di liquidi che è evidente sul tappo testa). Inoltre, circa 50-70 mm delle uscite cannula IO dalla dorso degli animali, e di conseguenza, la cannula IO può essere masticata quando i ratti sono nella loro gabbia casa. Per risolvere questo problema, un connettore può essere costruito da un ago 20 G in modo da sostituire la parte mancante della cannula IO. In casi estremi, l'intero cannula può essere sostituito ripetendo l'intervento chirurgico.La procedura di auto-amministrazione IO offre un approccio nuovo e innovativo per affrontare le questioni importanti per quanto riguarda la neurobiolobase tecnologico e comportamentale di dipendenza da cibo. In primo luogo, è chiaro che un fattore di sovrappeso e obesità è il consumo eccessivo di alimenti che sono rifinite con additivi come edulcoranti per migliorare l'appetibilità 1-4. Ci sono diversi dolcificanti che vengono comunemente utilizzati negli alimenti, che differiscono nella struttura e di conseguenza il valore calorico e gusto 37. Il ruolo di queste differenze nella promozione di un consumo eccessivo può essere esplorata utilizzando sistematicamente IO auto-somministrazione. In secondo luogo, la disponibilità di alimenti dipendenza non può essere l'unico fattore determinante di eccesso di auto-somministrazione, come nel caso di sostanze d'abuso, singole differenze / vulnerabilità devono anche svolgere un ruolo 38-39. IO auto-somministrazione, a causa della sua componente comportamentale attiva e misurabili, in grado di identificare fenotipi vulnerabili e quindi autorizzare indagini su differenze genetiche ed epigenetiche sottostanti. Terzo, IO auto-somministrazione può essere mantenuta per lunghi periodi di tempo, quindi alloala l'indagine dei correlati neurobiologici di assunzione volontaria di cibo crea dipendenza e l'obesità indotta dalla dieta. In quarto luogo, gli studi di auto-somministrazione IV e IO possono essere eseguiti in parallelo per identificare i fattori neurobiologici comuni che sono coinvolti nella regolazione dell'assunzione e la ricaduta al compulsivo ricompensa ricerca. Infine, sempre a causa della sua componente comportamentale attivo e misurabile, IO auto-somministrazione può essere impiegato per testare nuovi approcci farmacologici per ridurre il consumo eccessivo di cibo altamente appetibile.
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Disclosures
Gli autori hanno nulla da rivelare.
Acknowledgments
Questi studi sono stati supportati da sovvenzioni dal Consiglio scienze naturali e ingegneria Research of Canada (NSERC) a FL e una Graduate Scholarship canadese (CGSD) da NSERC a AM.L.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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 gal 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 in needles | VWR # CABD1108 | 12 needles/pack | |
| Electric razor (1/2 in wide blade) | Product can be bought at any pet supply store | ||
| Precision Glide Needles 20 G needles (1½ in) | Becton Dickinson and Company | Fisher # 14-826D | |
| Precision Glide Needles 16 G needles (1½ 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 |
References
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