Summary
Un procédé pour étudier la capacité d'un contexte environnemental d'alcool associé à déclencher le renouvellement du comportement de recherche de l'alcool chez le rat est décrite.
Abstract
Contextes environnementaux dans lesquels l'abus des drogues sont consommées peuvent déclencher des envies, un réflexe pavlovien conditionné subjective qui peut faciliter la recherche de drogues comportement et rechute rapide dans les utilisateurs d'abstinence de drogues. Nous avons développé une procédure pour étudier les processus comportementaux et neuronaux qui interviennent dans l'impact du contexte sur l'alcool le comportement de recherche chez les rats. Après acclimatation au goût et les effets pharmacologiques de l'éthanol à 15% dans la cage de la maison, des rats mâles Long-Evans reçoivent une formation de discrimination pavlovien (PDT) dans des chambres de conditionnement. Dans chaque séance quotidienne (du lundi au vendredi) PDT, 16 essais chacun des deux différents stimuli auditif 10 sec climatisées se produisent. Lors d'une stimulation, le CS +, 0,2 ml d'éthanol à 15% est délivré dans un orifice de fluide destiné à la consommation par voie orale. Le second stimulus, le CS, n'est pas jumelé avec de l'éthanol. Entre les sessions, les entrées dans le port de fluide lors de l'augmentation CS +, tandis que les entrées au cours de la CS se stabilisent à un niveau inférieur, ce qui indique qu'une Predictive association entre le CS + et de l'éthanol est acquis. Au cours de PDT chaque chambre est dotée d'une configuration spécifique de stimuli contextuels visuelles, olfactives et tactiles. Après PDT, la formation d'extinction est effectuée dans la même chambre qui est maintenant équipé d'une configuration différente de stimuli contextuels. Le CS + et CS sont présentés comme avant, mais l'éthanol est retenu, ce qui provoque une baisse progressive des entrées de port au cours de la CS +. Au test, les rats sont replacés dans le contexte PDT et présentés avec la CS + et CS comme avant, mais sans éthanol. Cette manipulation déclenche une augmentation robuste et sélectif dans le nombre d'entrées des ports entrepris au cours de l'alcool prédictive CS +, sans modification de répondre au cours de la CS. Cet effet, appelé renouvellement induite contexte, illustre la capacité puissante de contextes associés à la consommation d'alcool à stimuler le comportement de l'alcool à la recherche en réponse à des signaux d'alcool de Pavlov.
Introduction
En restant sobre est un défi considérable que les personnes souffrant de troubles de l'abus d'alcool. L'abstinence est un moment de vulnérabilité à l'impact comportemental, physiologique et psychologique des stimuli environnementaux qui accompagnent systématiquement la consommation d'alcool, qui peut, par un conditionnement pavlovien, deviennent associés à l'ivresse 1,2. Exposition à des indices prédictifs de l'alcool peut provoquer des réactions conditionnées comme l'alcool envie, ce qui peut promouvoir des comportements de consommation d'alcool qui facilitent la recherche de rechute 3,4.
Les séquences stéréotypées de comportement qui mènent à la consommation d'alcool peuvent causer certains types de stimuli à être régulièrement ressenties immédiatement avant que les effets pharmacologiques de la consommation d'alcool. Par exemple, la vue, l'odorat et le goût de l'alcool sont les propriétés sensorielles de l'alcool qui précèdent fiable intoxication. En plus de ces indices, qui sont désignés comme «discret» ou «proximal 'indices, des contextes environnementaux dont les médicaments sont régulièrement utilisés peuvent aussi provoquer envie 5,6. L'exposition à des emplacements physiques dans lesquelles les médicaments ont déjà été utilisés peuvent donc être un élément déclencheur important de rechute 7.
Les modèles animaux ont été développés pour étudier les mécanismes neuronaux qui interviennent dans l'impact des contextes associés à la drogue sur la recherche de drogues comportement 8-13. La procédure décrite ici permet à l'enquête de la façon dont les contextes associés à la consommation d'alcool peuvent moduler le comportement de l'alcool à la recherche qui est provoquée par une discrète, l'alcool prédictive cue pavlovien.
Formation de discrimination pavlovien est réalisée dans un contexte environnemental spécifique, où les rats sont entraînés à comportemental distinguer deux stimuli auditifs conditionné, a + CS qui est associée à l'alcool, et une CS qui n'est pas. sessions d'extinction sont ensuite effectuées dans un contexte différent, où la réponse à la CS+ Diminue en raison de l'alcool étant retenu. Par la suite, une réexposition à, le contexte de la formation pavlovien alcool associé déclenche une augmentation sélective dans le comportement de l'alcool à la recherche suscitée par le CS +, sans modification pour répondre à la CS. Ce résultat, que nous avons reproduites régulièrement 9,14-16, s'étend résultats de procédures de conditionnement instrumental dans quels contextes de médicaments ont été trouvés pour stimuler le renouvellement des réponses opérant associés à l'administration de médicaments 10,13.
Protocol
Toutes les procédures sont approuvées par le Comité de la recherche éthique animale à l'Université Concordia et d'accord avec les recommandations du Conseil canadien de protection des animaux.
1. Animaux
- Obtenir des rats mâles Long-Evans (220 - 240 g à l'arrivée).
- Maintenir des rats dans une température (21 ° C) et l'humidité (44%) contrôlé des installations de protection des animaux, sur un cycle lumière-obscurité de 12 h avec des lumières sur à 7h00.
- Rats Pair-maison à l'arrivée. Après 3 jours, les rats de maison individuelle dans des cages de boîte à chaussures en plastique avec une literie bêta-puce, un os en nylon, et le libre accès à de la nourriture pour rats et de l'eau. Utilisation des couvercles de cage ayant des oeillets doubles pour permettre la mise en place ultérieure d'un deuxième flacon, en plus de la bouteille d'eau. REMARQUE: Les rats peuvent être logés individuellement dès leur arrivée dans l'établissement de soins des animaux.
- Commencer à traiter des rats quotidien. NOTE: A titre indicatif, une semaine de traitement est habituellement suffisante pour les acclimater à être picked et manipulé par l'expérimentateur.
2. intermittent éthanol accès à la maison Cage
REMARQUE: l'accès à l'éthanol intermittent conduite dans la cage de la maison pour s'assurer que les rats boivent des quantités physiologiquement pertinents de l'éthanol avant la phase de formation comportementale de l'expérience commence 17-19. Engager cette procédure au cours de la phase légère, même si elle pourrait être lancée à tout moment pendant le cycle de lumière ou obscurité.
- Préparer deux bouteilles pour chaque rat.
- Utiliser un plastique de 100 ml cylindre gradué comme la bouteille d'éthanol et une bouteille d'eau en plastique standard de 473 ml. Utilisez une relativement petite bouteille capacité de l'éthanol, rempli presque à capacité maximum de volume, pour minimiser la perte de l'éthanol en raison de fuites et de l'évaporation.
- Remplir une bouteille avec 15% d'éthanol, par dilution à 95% d'éthanol dans de l'eau du robinet. REMARQUE: Les autres concentrations d'éthanol, par exemple 10% ou 20%, peut être utilisé à la place de 15% d'éthanol.
- Fiaurez la deuxième bouteille avec de l'eau du robinet.
- Insérer un bouchon en caoutchouc avec un tube aspirante qui contient un roulement à billes pour réduire les fuites, dans chaque bouteille.
- Mettre en place deux cages de contrôle, traités de manière identique aux cages à domicile, à l'exception que les cages de contrôle ne contiennent pas de rats ou de la literie.
- Préparer bouteilles d'éthanol et d'eau pour les cages de contrôle comme indiqué dans les étapes 2.1.1 - 2.1.4.
- Utiliser les mesures obtenues à partir des cages de contrôle pour contrôler les fuites et / ou de l'évaporation pouvant se produire au cours de la session d'accès à l'éthanol (comme décrit dans les étapes 2.8.1 - 2.8.2).
- Peser toutes les bouteilles d'éthanol et d'eau. Enregistrez tous les poids.
- Peser tous les rats. Enregistrez tous les poids.
- Placer le flacon de l'éthanol et de la bouteille d'eau sur chaque cage, de la cage et de contrôler en même temps. Laissez les deux bouteilles sur les cages pour 24 h.
- A la fin de la période de 24 heures, retirer les deux bouteilles de lacages en même temps.
- Peser toutes les bouteilles d'éthanol et d'eau. Enregistrez tous les poids.
- Pour déterminer la quantité d'éthanol et d'eau a été consommé au cours de la période de 24 heures, il faut soustraire le poids de chaque bouteille quand il a été retiré de la cage d'origine à partir du poids de la bouteille quand elle a été placée sur la cage d'accueil 24 heures plus tôt pour chaque rat.
- Faites de même pour les deux cages de contrôle, puis de calculer le montant moyen de déversement pour chaque fluide.
- Soustraire le montant moyen de l'éthanol et le déversement de l'eau, respectivement, à partir des mesures de l'éthanol et la consommation d'eau correspondantes pour chaque rat.
- Utiliser ces mesures de différence de déversement contrôlé pour calculer la consommation d'éthanol en g / kg, la consommation d'eau, et de préférence de l'éthanol.
- Pour le calcul de la consommation d'éthanol (g / kg), d'abord convertir le poids (g) d'une solution d'éthanol consommé en volume (ml) sur la base de la densité de la solution totale (composants de l'éthanol + eau), selon l'à la formule volume (ml) = poids (g) / Densité (g / ml). REMARQUE: La densité de la solution varie en fonction de la concentration en éthanol.
- Ensuite, il faut multiplier le volume (ml) de solution d'éthanol consommé par la masse volumique (g / ml) d'éthanol à l'échelle de la solution en pourcentage spécifique utilisé, ce qui donne le poids (g) d'éthanol consommée.
- Diviser le poids (g) d'éthanol consommée par le poids de rat (kg) pour obtenir le g / kg de mesure de la consommation d'éthanol.
- Pour le calcul de la préférence de l'éthanol, de l'éthanol exprimer admission (ml) en tant que pourcentage de la quantité totale de liquide (eau + éthanol, ml) d'admission.
- Retour la bouteille d'eau ne remonte qu'à la maison la cage du rat. Pour le 24 heures suivantes, donner l'accès à des rats à l'eau mais pas l'éthanol. Au lieu d'une bouteille à l'éthanol, placer un second flacon pré-pesé de l'eau sur la cage d'accueil.
- A la fin de la période de 24 heures, retirer les deux bouteilles d'eau de la cage dans le même temps.
- Peser les deux séries de bouteilles d'eau. Enregistrer toutes weipo ds.
- Soustraire le poids de chaque bouteille quand il a été retiré de la cage d'origine à partir du poids de la bouteille quand elle a été placée sur la cage d'accueil 24 heures plus tôt, en soustrayant la mesure de déversement moyenne obtenue à partir des cages de commande comme décrit dans les étapes 2.8.1 - 2.8.2.
- Utilisez ces mesures de différence déversement contrôlé pour calculer la consommation d'eau.
- Commencer le cycle de nouveau en donnant à la fois l'éthanol et les bouteilles d'eau à des rats, de la manière décrite dans les étapes 2.1 à 2.14.
- Répétez ce cycle pour multiple (environ 12) des séances d'induire des niveaux élevés et stables de la consommation d'éthanol. Voir la figure 1 pour obtenir des résultats représentatifs de la consommation d'éthanol (g / kg) dans la cage d'accueil.
- Alterner la position spatiale de la bouteille d'éthanol et d'eau sur le couvercle de la cage d'une session afin d'éviter le développement d'une préférence de côté.
- Faire une solution d'éthanol frais une fois par semaine pour garantir la concentration d'éthanol précise et stable dansséances. Minimiser l'impact de l'évaporation de l'éthanol sur des périodes de temps prolongées en utilisant cette approche.
3 Appareil
- Maison chaque chambre de conditionnement dans une ventilé, cabine de son atténuation.
- Construire chaque chambre de conditionnement d'un étage de barres de métal en acier inoxydable, un plafond en polycarbonate, polycarbonate paroi arrière et la porte avant, et des parois latérales en aluminium du panneau de métal.
- Installer un orifice de fluide au centre près de la base de la paroi latérale métallique droite. Équiper l'entrée de l'orifice de fluide avec une cellule photo-électrique infrarouge pour détecter les entrées dans le port.
- Connecter des tuyaux en polyéthylène à l'arrière de l'orifice de fluide à une seringue de 20 ml contenant de l'éthanol à l'aide d'une aiguille à pointe émoussée de. Placer la seringue dans une pompe à seringue située à l'extérieur de la cabine de son atténuation. Pour les sessions de formation de la discrimination de Pavlov, charger l'éthanol dans la seringue avant de le placer dans la pompe. Premier tube by avancer manuellement la pompe, puis essuyer l'excédent de l'éthanol à partir de l'orifice de fluide.
- Sur le flanc gauche, installer un houselight blanc central près du plafond de la chambre.
- Installez un clicker (2 cycle Hz) et un générateur de bruit blanc avec haut-parleur dans le coin supérieur gauche de la paroi latérale gauche.
- Équiper chaque chambre de conditionnement avec une configuration spécifique de visuel, olfactif, et des stimuli tactiles pour créer un contexte particulier.
- Utilisez deux contextes différents, désigné Contexte 1 et 2 Contexte Configurer la moitié des chambres de conditionnement que Contexte 1 et l'autre moitié Contexte 2.
- Pour créer Contexte 1, placer des panneaux noirs en carton sur le plafond et parois avant et arrière de la chambre, l'odeur de pulvérisation de citron (10% v / v, par dilution de l'huile de citron dans l'eau du robinet) dans une boîte de Pétri et le placer dans le centre d'un bac à déchets de métal sous le plancher de la chambre, et insérer un panneau de plancher en polycarbonate sur la r métalliqueod sol. Tapisser le bac à déchets avec du papier absorbant ou un banc doublure.
- Pour créer Contexte 2, laisser le plafond et les parois avant et arrière de la chambre à découvert, de sorte qu'ils sont clairs, vaporiser odeur d'amande (10% v / v, par dilution benzaldéhyde dans l'eau du robinet) dans une boîte de Pétri et placez-le au centre dans un bac de déchets de métal dans le fond de la chambre, et insérer un panneau de plancher en tôle perforée au-dessus de la surface de la tige de métal. Tapisser le bac à déchets avec du papier absorbant ou un banc doublure.
4. accoutumance
Habituer les rats à la salle de formation comportementale et chacun des deux contextes dans les chambres de conditionnement. Pour cette phase de l'expérience, ne chargez pas d'éthanol dans les 20 ml seringues.
- Habituer les rats au cours de leur transport à partir de l'établissement de soins des animaux à la salle de formation comportementale dans le laboratoire à deux séances d'habituation courts.
- Dans la première session, de charger les rats in leurs cages sur un chariot à roues dans l'établissement de soins des animaux, et de les transporter à la salle de formation comportementale dans le laboratoire. Éclairer les lumières de la pièce, allumez les ventilateurs dans chaque cabine d'insonorisation, quitter la chambre, ferme la porte, et que les rats à s'adapter à ce nouvel environnement pendant 20 min, tout en restant dans leurs cages sur le panier. A la fin de cette période de 20 min, retourner les rats à l'établissement de soins des animaux.
- Dans la deuxième session, les rats amener à la chambre de formation de comportement dans le laboratoire. Comme avant, laisser les lumières et les ventilateurs de l'armoire dans la chambre. Restez dans la chambre, la porte fermée pour minimiser les distractions, et de gérer et peser chaque rat dans la salle de formation comportementale. Enregistrer les poids, puis retourner les rats à l'établissement de soins des animaux.
- Habituer les rats aux chambres de conditionnement à deux séances d'habituation courts.
- Transporter les rats à la salle de formation comportementale, enregistrer le poids de chaque rat,et charger chaque rat dans sa chambre de conditionnement désigné.
- Dans la première séance d'habituation mettre en place la moitié des chambres comme Contexte 1 et le reste sous forme Contexte 2.
- Dans la deuxième séance d'habituation configurer chaque chambre avec le contexte qui n'a pas été utilisé lors de la session précédente.
- Organiser des séances d'habituation dans un mode frontal, que cette moitié des rats sont d'abord exposés à Contexte 1, suivie par Contexte 2, et l'autre moitié sont d'abord exposés à Contexte 2, suivie par Contexte 1 Idéalement, effectuer deux séances d'habituation à la Le même jour, bien qu'elles puissent être réparties sur deux jours si nécessaire.
- Pour les sessions d'accoutumance, utiliser un programme informatique pour éclairer la houselight 1 min après le programme a été délivré. Inscrivez le nombre total d'entrées portuaires fluides faites au cours d'une séance de 20 min. A la fin de la session, programmer le houselight pour l'éteindre. Ne pas présenter de l'éthanol ou des indices au cours des séances d'habituation.
- Nettoyer le matériel (par exemple, des panneaux de plancher, plateaux de déchets, boîtes de Pétri). Voir l'étape 5.7 pour plus de détails.
5. pavlovien discrimination Formation (PDT)
rats de train à comportemental discrimination entre un signal auditif qui est associée avec de l'éthanol et un second signal auditif qui n'est pas. Pour cette phase de l'expérience, de remplir les seringues de 20 ml avec 15% d'éthanol.
- Équiper chaque chambre de conditionnement avec une configuration spécifique de visuel, olfactif, et des stimuli tactiles pour créer un contexte spécifique, comme décrit dans les étapes 3.3.2 et 3.3.3
- Attribuer la moitié des rats à Contexte 1 et l'autre moitié à Contexte 2 dans un mode contrebalancé, en fonction de la consommation d'éthanol et de préférence en moyenne sur les deux dernières séances de la procédure d'accès à l'éthanol maison de cage. Reportez-vous à la suiteposte utilisé pendant la PDT comme Contexte A. NOTE: Chaque rat ne devrait rencontrer un contexte dans cette phase de la formation.
- Assurez-vous que le stimulus olfactif est le dernier stimulus contextuelle à ajouter à chaque chambre de conditionnement. Fermez les portes de la chambre et la cabine de son atténuation pour contenir le stimulus olfactif et minimiser le mêlage de différentes odeurs.
- Apportez les rats dans la salle de formation comportementale, enregistrer le poids de chaque rat, et de charger chaque rat dans sa chambre de conditionnement désigné.
- Lancez le programme d'ordinateur qui contrôle la séquence suivante d'événements au cours de chaque séance de PDT.
- A 5 min après le programme a été délivré, éclairer la houselight.
- Présenter le bruit stimulus blanc et le clicker relance 16 fois chacun. Désigner l'un de ces stimuli auditifs à la CS + et l'autre pour être le CS, dans un mode frontal dans les deux contextes.
- Faire de chaque CS + et CS procès last 10 sec.
- Livrer 0,2 ml d'éthanol dans l'orifice de fluide lors de la 6 dernières secondes de la CS +. Ne pas livrer toute l'éthanol au cours de la CS.
- Faire de chaque séance de PDT dernières 58 min en moyenne. Présenter le CS + et le CS chacun sur un temps de 67 sec horaire variable.
- Entrées d'enregistrement des fluides portuaires au cours de la 10 intervalle sec CS (le sec 10 lors de la présentation CS), le 10 sec d'intervalle pré-CS (10 sec immédiatement avant CS début), et les 10 sec d'intervalle post-CS (le sec 10 immédiatement suite CS offset) pour les CS + et CS-présentations, ainsi que les entrées totales de port fluide pour toute la session. Noter également la durée de chaque entrée du port fait au cours de ces intervalles.
- A la fin de la session, tourner la houselight off.
- Retirer les rats des chambres, les retourner à leurs cages, et les transporter vers le centre de soins des animaux.
- Vérifiez les orifices de fluide pour assurer que les rats ont consommé 3,2 ml d'éthanol contenu dans chaque PDT session.
- Rincer l'éthanol sur le tube de polyethylene avec une seringue de 60 ml contenant une petite quantité d'eau. Ensuite, passer 60 ml d'air à travers le tuyau en utilisant une deuxième seringue vide, pour s'assurer qu'il est sec.
- Nettoyer l'équipement. Pour le nettoyage quotidien, laver les panneaux de plancher, plateaux de déchets, et des boîtes de Pétri. Une fois par semaine, nettoyer la chambre de conditionnement entier. Ne pas utiliser de produits de nettoyage parfumés pour éviter d'introduire les odeurs indésirables dans le dispositif expérimental.
- Continuer séances de PDT tous les jours jusqu'à rats montrent discrimination stables dans leurs réponses entrée du port à la CS + vs CS. REMARQUE: les entrées du port faites en réponse à la CS + devrait augmenter au cours des séances, tandis que les entrées portuaires effectuées en réponse à la CS devraient rester bas. Le nombre exact de séances de PDT nécessaire pour atteindre discrimination conditionné répondant peut varier, mais, comme un guide, planifier sur environ 20 séances.
6. extinction
- Équipez chaque cham de conditionnementbre avec visuel, olfactif, et les stimuli tactiles pour créer un contexte qui est distinct de celui des rats ont connu au cours des séances de PDT. Par exemple, si Contexte 1 a été utilisé dans la PDT, configurer la chambre comme Contexte 2 pour les sessions d'extinction. Reportez-vous au contexte utilisé lors de l'extinction comme B. Contexte
- Organiser des séances d'extinction identique aux sessions PDT, mais ne fournissent pas toute l'éthanol au cours de la CS +.
- Utilisez le même programme d'ordinateur qui a été utilisé pendant la PDT de présenter le + CS et CS.
- Afin de maintenir la cohérence entre les phases de l'expérience, charger une seringue vide dans la pompe de la seringue, et laisser la pompe en marche. Assurez-vous que le tuyau de polyéthylène ne contient pas d'éthanol avant les sessions d'extinction.
- Continuer sessions d'extinction tous les jours jusqu'à ce que les rats ne montrent discriminés répondre entre le CS + et CS. REMARQUE: les entrées de Port faites en réponse à la CS + devrait diminuer graduellement à travers des séances d'extinction, jusqu'à ce qu'il n'y différence entre les entrées des ports entrepris en réponse à la CS + et les entrées des ports entrepris en réponse à la CS. Le nombre exact de séances d'extinction nécessaire pour éteindre conditionné répondant peut varier, mais comme un guide, planifier sur environ 8 séances.
- Nettoyer l'équipement à la fin de chaque session, comme décrit dans l'étape 5.7.
7 Contexte induite test de renouvellement
- Équiper chaque chambre de conditionnement avec les visuels, olfactifs et tactiles stimuli pour créer le cadre qui a été expérimenté au cours des séances de PDT. Par exemple, si un rat donné connu Contexte 1 à des séances de PDT, configurer sa chambre comme Contexte 1 à la session de test. Reportez-vous au contexte utilisé lors de l'essai de renouvellement comme Contexte A.
- Réaliser le test de renouvellement induite contexte identique aux sessions PDT, mais ne fournissent pas toute l'éthanol lors de l'essai de renouvellement. Présenter le
CS + et CS comme avant au cours des séances de PDT, mais refuser l'éthanol.- Utilisez la même pr informatiqueogramme qui a été utilisé pendant la PDT de présenter le CS + et CS.
- Afin de maintenir la cohérence entre les phases, charger une seringue vide dans la pompe de la seringue, et de laisser la pompe en marche. Assurez-vous que le tuyau de polyéthylène ne contient pas d'éthanol avant la session de test.
- Observez renouvellement induite contexte du comportement alcool recherche pavlovien conditionné. REMARQUE: Cet effet de renouvellement sera évident par une augmentation sélective du nombre d'entrées des ports entrepris en réponse à la CS +, sans changement dans le comportement d'entrée le port fait en réponse à la CS, par rapport à CS + et CS ayant répondu observée à la fin de la formation d'extinction.
- Nettoyer l'équipement à la fin de la session, comme décrit dans l'étape 5.7.
Representative Results
L'accès à l'éthanol intermittent dans la cage de la maison: la consommation de l'éthanol (g / kg) et augmentation de la préférence de l'éthanol dans les sessions d'accès à l'éthanol intermittente dans la cage de la maison, atteignant généralement des niveaux stables dans 8 - 12 séances (figure 1). Dans l'ensemble de données montre la figure 1, la consommation d'éthanol stable en moyenne sur les deux dernières sessions de l'accès de l'éthanol maison de cage variait de 1,33 à 6,44 g / kg pour les rats individuels. La cage phase de la consommation d'éthanol de l'expérience peut être stoppée lorsque le g / kg Consommation a atteint un plateau, et les rats sont maintenus à ce niveau stable de boire pour un certain nombre de séances.
Pour analyser les données provenant de cette phase, procéder séparément à mesures répétées analyse de variance (ANOVA) à travers le facteur de session, à la consommation d'éthanol (g / kg) et de préférence de l'éthanol intra-sujet.
Schéma de la procédure de renouvellement induite contexte: chaque phase de l'procédure expérimentale (PDT, extinction, le renouvellement test) est illustrée à la figure 2. Voir la légende de la figure pour plus de détails.
Réponse mesures et l'analyse des données: Dans toutes les phases de comportement décrites ci-dessous, les réponses d'entrée portuaires effectuées au cours de la CS + et CS sont normalisées en référence à la base des réponses à l'entrée du port-CS pré. Pour créer les mesures normalisées CS, il faut soustraire le nombre d'entrées des ports entrepris au cours de l'intervalle de référence pré-CS (10 sec immédiatement avant l'apparition CS) du nombre d'entrées des ports entrepris lors des présentations de la CS + et CS. Le normalisée CS + et mesures de CS-normalisés servent d'indicateurs de comportement suscité notamment par des présentations CS, élevés au-dessus des niveaux de base.
Procéder à des mesures répétées ANOVA séparées avec les facteurs soumis dans répétées de session et de type CS (CS + vs CS) pour la PDT et les phases d'extinction. Pour les comparaisons entre phase (PDT, extinction, renouveleral test), les données d'utilisation en moyenne sur les deux dernières séances de PDT et de l'extinction et une session de données d'essais de renouvellement dans l'analyse de variance à mesures répétées. Pour le suivi des effets significatifs principaux et les interactions, les tests t l'utilisation post hoc pour échantillons indépendants ou appariés qui sont corrigées pour les comparaisons multiples. Critère de signification est fixé à α = 0,05.
PDT: port d'entrée réponses à l'augmentation CS + à travers des séances de PDT, alors que l'entrée réponses portuaires à la CS reste faible et stable, dans l'ensemble. Notez que l'entrée du port réponses à la CS peut augmenter légèrement dans les premières sessions de formation PDT; Cependant, les entrées portuaires effectuées en réponse à la CS se stabilisent à un niveau beaucoup plus bas que ceux réalisés en réponse à la CS +. Discrimination succès est attesté par une élévation statistiquement significative dans les entrées portuaires pendant la CS + par rapport à la CS (Figure 3). Ce résultat indique que le comportement de l'alcool-recherche pavlovien conditionné a êtreen place de la CS +, mais pas la CS.
Extinction: port d'entrée réponses à la CS + diminuent progressivement dans les sessions d'extinction. Port entrée réponses à la CS reste faible et stable dans les sessions d'extinction. Idéalement, discrimination répondre est aboli à la fin de la formation d'extinction, comme en témoigne l'absence de différence statistiquement significative entre les entrées de port de la CS + et CS. Cependant, il n'est pas rare pour un certain degré de discrimination répondre à rester, même à la fin de la formation d'extinction. Dans ce cas, il est important de vérifier que l'entrée du port réponses à la CS + à la fin de la formation d'extinction sont statistiquement plus faible que l'entrée réponses portuaires à la CS + au début de l'extinction, ainsi que à la fin de la PDT (Figure 3) . Ce modèle de résultats indique que le comportement de l'alcool-recherche pavlovien conditionné a été considérablement éteint.
renouvellement essai induite Contexte-Portentrée réponses à l'augmentation CS + dans le test de renouvellement induite contexte, par rapport aux entrées du port CS + observées à la fin de la formation d'extinction. Cette augmentation est sélective pour le CS +, comme les entrées de port à la CS restent inchangées. En outre, les entrées portuaires à la CS + sont statistiquement élevée par rapport aux entrées de port à la CS dans le test de renouvellement induite contexte (Figure 4). Confirmation statistique des comparaisons d'entrées CS + portuaires entre extinction et d'essai, ainsi que des comparaisons de CS + et entrées de port CS-sein test, indique un renouvellement sélectif du comportement de l'alcool à la recherche pavlovien conditionné induite par le contexte de l'alcool associé au test.
Figure 1 escalade de la consommation d'éthanol et de préférence induite par l'accès de l'éthanol intermittent dans la cage d'accueil. Moyenne et# 177; SEM (A) la consommation d'éthanol (g / kg) et (B) la préférence de l'éthanol dans 12 sessions d'accès à l'éthanol intermittente dans la cage de la maison. Les deux mesures augmentent généralement à travers des séances et puis se stabilisent. La consommation d'éthanol stable en moyenne sur les deux dernières sessions de l'accès de l'éthanol maison de cage varié de 1,33 à 6,44 g / kg pour les rats individuels. Ces données ont été obtenues en utilisant des rats mâles Long-Evans potable 15% (v / v) d'éthanol.
. Figure 2: Un schéma de la procédure expérimentale La procédure se compose de trois phases: la formation de la discrimination pavlovien (PDT), l'extinction, et le test de renouvellement induite contexte. Au cours de chaque séance de PDT, les rats reçoivent 16 essais d'un stimulus auditif conditionné (CS +) qui signale la livraison d'éthanol et 16 essais deun deuxième stimulus auditif (CS) qui n'est pas associée à la prestation de l'éthanol. Séances de PDT ont lieu dans son contexte A, composé d'une configuration spécifique du visuel, olfactif, et les stimuli tactiles. Pendant les séances d'extinction, qui sont menées en contexte B, composé d'un ensemble différent de stimuli visuels, olfactifs, tactiles et, le CS + et CS sont présentés mais l'éthanol est retenu. Pour le test de renouvellement induite contexte, les rats sont retournés au contexte A, et le CS + et CS sont présentés sans éthanol. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 3 Acquisition et extinction des discriminés pavlovien conditionné répondre à l'éthanol. Moyenne ± SEM entrées portuaires normalisée made au cours de la CS + et CS travers PDT (séances 1 à 18) en contexte et une extinction (sessions de 19 à 26) dans son contexte B. Ces données ont été obtenues en utilisant des rats mâles Long-Evans, formé avec 10% (v / v) l'éthanol comme stimulus inconditionnel (États-Unis) qui a été présenté en association avec le + CS pendant la PDT. * P <0,05, CS + par rapport à CS. Figure été publié dans Chaudhri, Sahuque, et Janak (2008). Utilisé avec la permission d'Elsevier.
Figure 4. renouvellement de ± SEM entrées pavlovien conditionné répondre à l'éthanol. Moyenne normalisée portuaires effectuées au cours de la CS + et CS à des séances de PDT en contexte A, sessions d'extinction en contexte B, et le renouvellement essai en contexte A. Données sont induites Contexte- moyenne sur les deux dernières séances de PDT et l'extinction; le test de renouvellement est une seule session. Cesles données ont été obtenues en utilisant des rats Long-Evans mâles, formés avec 10% (v / v) d'éthanol en tant que stimulus inconditionnel (Etats-Unis) qui a été présentée en liaison avec le CS + pendant la TPD. * P <0,05; ** P <0,001, CS + par rapport à CS. #p <0,05, CS + CS + PDT contre l'extinction. ^ P <0,05, CS + extinction contre essai CS +. Figure été publié dans Chaudhri, Sahuque, et Janak (2008). Utilisé avec la permission d'Elsevier.
Discussion
Les résultats de cette procédure ont révélé que des stimuli environnementaux discrètes qui accompagnent habituellement la livraison de l'alcool peuvent acquérir la capacité de conduire un comportement de recherche de l'alcool. Ils démontrent également que les stimuli contextuels associés à la disponibilité ou l'absence d'alcool avant peut guider conditionné réponses comportementales aux signaux de l'alcool prédictive discrets.
Les étapes critiques dans le protocole
Contexte de la présente tâche comportent des stimuli qui sont externes au rat. Cependant, l'état intéroceptive du rat au test peut également constituer un «contexte» qui pourrait affecter renouvellement 20. Il est donc important d'habituer les rats à des procédures qui peuvent se produire avant le test de renouvellement et changer leur état intéroceptive, comme microinfusions intracrâniennes ou injections systémiques. En outre, l'accoutumance à microinfusions ou des injections systémiques devrait être effectuée avant à la fois à l'extinction et PDT sESSIONS, afin d'empêcher de telles procédures de devenir associé à une phase spécifique de l'expérience.
Paramètres temporels, tels que la durée CS, CS intervalle États-Unis, et l'intervalle intertrial (ITI), ont longtemps été connus pour influencer conditionné répondre à une variété de paradigmes de conditionnement 21-26. De même, les paramètres temporels peuvent influer sur l'observation de l'effet de renouvellement dans notre procédure. L'ensemble des paramètres autres que ceux spécifiés dans le protocole doit être validé expérimentalement dans les études pilotes avant de procéder à les employer dans des enquêtes plus larges.
Modifications et dépannage
Des recherches antérieures ont montré que la quantité d'éthanol que les rats consomment dans la cage de la maison peut varier en fonction du fournisseur à partir de laquelle les rats sont achetés 17,27. Fournisseur est donc une considération importante pour cette phase de l'étude. De même, le choix de la souche de rat doit être considered attentivement, car il ya de nombreux rapports de différences entre les souches de la consommation d'éthanol 28-31.
Des travaux antérieurs dans un paradigme de conditionnement aversif a montré que l'âge de développement de rats influence l'observation de renouvellement d'une réponse de la peur conditionnée pavlovien 32. L'absence d'un effet de renouvellement chez les très jeunes rats (âgés de moins de 20 jours après la naissance) a été suggéré d'être due à une altération de codage de l'information contextuelle 33. L'âge de développement de rats à être utilisés dans la présente procédure doit donc être prise en considération.
Renouvellement de pavlovien conditionné le comportement alcool recherche a été observée lorsque 10% 9,16, 15% 14, ou 20% de 15 solutions d'éthanol ont été utilisés lors de l'accès de l'éthanol maison de cage et phases PDT de l'expérience. Les chercheurs pourraient utiliser l'une de ces concentrations d'éthanol aux fins de l'établissement de cette procédure dans leur laborators.
Lors de l'acquisition de la formation de la discrimination pavlovien, il est important de vérifier les ports de fluide après chaque séance afin de s'assurer que tout l'éthanol qui a été livré a été consommée. Laissant rats dans les chambres de conditionnement pour un supplément de 10 - 15 min après chaque session peut se faire au début de PDT à encourager la consommation de tout l'éthanol qui n'a pas été consommée au cours de la session. Le nombre de rats qui quittent l'éthanol non consommé dans les ports devrait diminuer à mesure que progresse la PDT. Si à la fin de rats PDT sont soit (a) ne pas consommer tout l'éthanol et / ou (b) ne répond pas à la CS + alors ces sujets devraient être retirés de l'étude. La plupart des rats répondre de façon fiable à la plus + CS de la CS. Cependant, certains rats peuvent répondre à des niveaux élevés pour les deux indices, ce qui ne montre pas de preuve de discrimination. Les rats qui montrent une forte répondant à la fois à la CS + et CS pendant la PDT ne sont pas exclus de l'étude. Dans notre expérience, ces sujets montrent discrimination remarquableau cours de la première séance d'extinction en l'absence d'éthanol, ce qui suggère que leur niveau élevé de réponse au cours de PDT CS sont entraînés par la présence d'éthanol dans l'orifice de fluide. Ces sujets ont également tendance à montrer les effets de renouvellement robustes.
Limitations de la procédure
Étant donné que le test de renouvellement est effectué en l'absence d'éthanol, des entrées de ports conditionnés provoquées par le CS + diminuent peu à peu à travers la session de test. Par conséquent, le montant global du comportement généré au test, contre lequel les changements induits expérimentalement peuvent être évalués, est assez faible. Parce que dans cette tâche de répondre a tendance à être plus élevés au début par rapport à la fin de la session de test, il est important d'examiner les effets de manipulations expérimentales sur conditionné répondu sur une base d'essai par essai.
Entrées dans le réceptacle de fluide fournissent la mesure dépend principal dans cette tâche. Toutefois, une entrée de port erronée pourrait être régiSTERED si un animal est assez proche du réceptacle de fluide pour briser le faisceau infrarouge à travers l'ouverture de l'orifice de fluide avec les whiskers. Alors, les réponses erronées rares sont évidents comme une augmentation spectaculaire dans le port au total des entrées par rapport au comportement de l'objet sur les sessions précédentes. L'enregistrement vidéo des animaux serait de faciliter la détection des réponses erronées possibles, et de permettre une analyse plus fine des comportements manifestés par les rats à travers la formation et les tests.
Importance de la technique par rapport aux méthodes existantes / alternatives
Renouvellement induite contexte de comportement cherchant le médicament est largement étudiée à l'aide d'une tâche de conditionnement instrumental dans lequel la variable dépendante primaire est une réponse opérante, comme une presse à levier 8,34 ou nez pousser 12. Dans la présente procédure, la réponse de recherche de drogues est «l'approche conditionné» à l'orifice de fluide qui est provoquée par des présentations dele + CS. Cette réponse est probablement acquis par l'apprentissage pavlovien, qui est le processus d'apprentissage qui intervient dans la formation d'associations entre stimuli de l'environnement et les effets pharmacologiques de l'abus des drogues chez les humains.
Les applications futures
Cette tâche peut être utilisé en combinaison avec la neuropharmacologie, optogénétique et neurochimie pour étudier les mécanismes neuronaux impliqués dans le renouvellement induite contexte du comportement de l'alcool à la recherche pavlovien conditionné 16. En outre, les mécanismes comportementaux et neuronaux qui régissent l'acquisition et l'extinction du comportement alcool recherche pavlovien conditionné peuvent être étudiés. Enfin, cette tâche peut être utilisé pour explorer les manipulations d'extinction qui pourraient empêcher le renouvellement, une orientation importante pour la recherche translationnelle visant à réduire l'impact du médicament associé contextes environnementaux sur la réactivité aux signaux prédictifs de drogue après la thérapie d'exposition de repère dans Addi humainects.
Disclosures
Toutes les procédures expérimentales ont été approuvés par le comité d'éthique animale de l'Université Concordia et sont conformes aux lignes directrices du Conseil canadien de protection des animaux. L'publication en libre accès de cet article a été rendue possible par le parrainage de Med Associates Inc.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Heavy-duty utility cart | Rubbermaid | #4520-88 | Used to transport rats in their home cage from the colony room to the behavior room or other facilities |
| Rats, Long-Evans | Harlan | Rats weighed 220-240 g on arrival | |
| Ohaus scale | Fisher | #S402421 | For weighing rats; tare the bottom of a plastic container first, then put the rat in it to weigh it |
| Beta-chips, aspen | Harlan | #7090A | Bedding for home cage |
| Nylabone | Bio-Serv | #K3580 | Enrichment provided in the home cage |
| Autoclavable rodent chow | Agribrands, Charles River | #5075 | For feeding rats |
| Wire bar cage lid | Ancare | #R20SS2B | Custom made with two slots for bottles |
| Cage bottom | Ancare | #R20PC | To house rats |
| Stoppers | Ancare | #8.5 | Rubber stoppers to occlude opening in water bottles & graduated cylinders; goes with ball point sipper tubes |
| Ball point tubes, 1.5" length | Ancare | #TD-99 | Inserted in stoppers, enables rats to drink from water bottles and graduated cylinders |
| Water bottles | Ancare | #FSPC8HT | 473 ml (16 oz) capacity, needs to be occluded with stopper |
| Graduated cylinders, 100 ml | Fisher | #0300741 | To contain ethanol during alcohol exposure in the home cage; spouted end needs to be cut off to enable occlusion with stoppers |
| Mettler scale | Mettler Toledo | #MS6001S | For weighing water bottles and ethanol cylinders |
| Polyethylene tubing, 1/32" inner diameter, 1/32" wall thickness, 3/32" outside diameter | Fisher | #14-169-1A | To connect 20 ml ethanol syringe to fluid port |
| Needle, 18 g, 1.5" length | Fisher | #B305199 | To connect polyethylene tubing to ethanol syringes; needs to be filed |
| Syringes, 20 ml, Luer-Lok non-sterile | Fisher | #1482316J | To contain ethanol on the fluid pumps; needs to be connected to the polyethylene tubing by a 18 G 1 1/2 needle |
| Syringes, 60 ml, Luer-Lok non-sterile | Fisher | #14-820-11 | To flush polyethylene tubing after PDT sessions |
| Single speed syringe pump, 3.33 rpm | Med Associates Inc. | #ENV-018MD | To hold 20 ml ethanol syringes and deliver ethanol |
| Fluid port | Med Associates Inc. | #ENV-254-CB | To enable ethanol delivery during PDT sessions; connected to ethanol syringes with polyethylene tubing |
| Port entry infrared detector | Med Associates Inc. | #ENV-215M | Fixed on both sides of fluid port; need 2 per fluid port |
| Houselight, 28 V, 100 mA | Med Associates Inc. | #ENV-135M | Provides general lighting in conditioning chamber |
| Clicker module | Med Associates Inc. | #ENV-225SM | Auditory stimulus for conditioning chamber |
| White noise generator with speaker | Med Associates Inc. | #PHM-100 | Auditory stimulus for conditioning chamber |
| Bar floor | Med Associates Inc. | #ENV-009A-GF | To go with modular test chamber |
| Bench coat, absorbent | VWR | #89126-790 | Absorbent paper to put in metal tray, needs to be cut to fit the metal tray |
| Polycarbonate sheet, 1/8" thick, 12-5/8" x 10" | Johnston Plastics | #30102515 | To make smooth transparent floor insert used for context 1. Needs to be cut in 11.5" x 12.25" pieces |
| Aluminium sheet perforated, 0.063" thick, 48" x 96", 0.250" holes x 0.375" centers | Anica Steel | To make perforated floor insert used for context 2. Needs to be cut in 11.5" x 12.25" pieces | |
| Black cardboard, 0.053" thick, 28" x 44" | Omer DeSerres | #P1909 | To construct panels covering the ceiling, door and back wall of the conditioning chamber in context 1. Needs to be cut to size. Each chamber needs three panels measuring approximately 11.5" x 13.25". The panels can be joined by the narrower side using duct tape. |
| All-purpose strength duct tape, 1.88" x 45 yd. | Duck Tape | Adhesive material to connect the black cardboard panels used to cover the back wall, ceiling and door in context 1. | |
| Modular test chamber | Med Associates Inc. | #ENV-009A | Conditioning chamber |
| Sound attenuating cubicles | Med Associates Inc. | #ENV-200R3AM | Comes with installed 28 V DC fan (#ENV-025F) |
| Petri dish | Fisher | #08748B | Bottom only, to contain the sprayed solution that provides the odor stimulus; needs to be centered in the metal tray in conditioning chambers |
| PCI interface package | Med Associates Inc. | #DIG-700P2-R2 | Connects tabletop interface cabinet to computer; includes 1 interface card, 1 Decode card, 1 ribbon cable and 1 28 V DC power cable |
| Large tabletop cabinet and power supply | Med Associates Inc. | #SG-6510D | Used to contain the 12 cards included in the SmartCrtrl 8 Input, 16 Output package |
| SmartCtrl 8 Input, 16 Output package | Med Associates Inc. | #DIG-716P2 | Used to connect and control the devices in the conditioning chamber. The package includes all the cables, the interface module and the connection panel. |
| Med PC IV software | Med Associates Inc. | #SOF-735 | Software to run programs. Needs to be installed on the computer. |
| Monitor LG, 19" LCD | Concordia computer store | #W1942TQ-BF | Computer monitor; to go with computer running Med PC IV |
| HP Z200 tower workstation | Concordia computer store | #BZ788US#ABA | Computer on which Med PC IV is run |
| Benzaldehyde, ≥99% | Les produits chimiques OMEGA Chemical Company Inc. | #B37-50 | Dilute in tap water for almond context odor |
| Lemon oil, cold pressed, California | Sigma Aldrich | #W262528-1KG-K | Dilute in tap water for lemon context odor |
| Ethyl alcohol, 95% | Commercial Alcohols | Dilute in tap water to desired concentration |
References
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