Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

चूहे में Pavlovian वातानुकूलित दृष्टिकोण प्रशिक्षण

doi: 10.3791/53580 Published: February 4, 2016

Abstract

संकेत है कि दैवयोग से असुविधाजनक, पुरस्कृत उत्तेजनाओं के साथ रखा जाता प्रोत्साहन प्रमुखता के रोपण, या आकर्षक में तटस्थ उत्तेजनाओं के परिवर्तन के रूप में जाना एक प्रक्रिया के माध्यम से पुरस्कृत गुण खुद को प्राप्त कर सकते हैं, "व्यवहार को प्रेरित करने के लिए सक्षम उत्तेजनाओं चाहता था '। Pavlovian वातानुकूलित दृष्टिकोण (पीसीए) एक वातानुकूलित प्रोत्साहन की प्रतिक्रिया स्वतंत्र प्रस्तुति के बाद विकसित (सीएस, जैसे, एक लीवर) है कि एक असुविधाजनक प्रोत्साहन की डिलीवरी भविष्यवाणी (अमेरिका, जैसे, एक भोजन गोली) और प्रोत्साहन प्रमुखता प्रशिक्षण के दौरान तीन पैटर्न को मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। के वातानुकूलित प्रतिक्रियाएं (सीआरएस) विकसित कर सकते हैं। हस्ताक्षर ट्रैकिंग व्यवहार (सीएस निर्देशित सीआर), लक्ष्य पर नज़र रखने के व्यवहार (अमेरिका निर्देशित सीआर), और एक मध्यवर्ती प्रतिक्रिया (दोनों सीआरएस) साइन-ट्रैकर्स का श्रेय इनाम से संबंधित प्रोत्साहन प्रमुखता संकेतों और नशीली दवाओं की मांग की क्यू प्रेरित बहाली के साथ ही अन्य लत से संबंधित व्यवहार की चपेट में हैं, पीसीए एक बर्तन बनानेअसुरक्षा की लत के अध्ययन के लिए मूल्यवान entially प्रक्रिया। यहाँ, हम सामग्री और तरीके चूहों से पीसीए व्यवहार बटोर के रूप में अच्छी तरह से विश्लेषण और अलग-अलग प्रयोगों में पीसीए के व्यवहार की व्याख्या करने के लिए इस्तेमाल का वर्णन है।

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

लत के लिए नशीली दवाओं के प्रयोग के संक्रमण Pavlovian और वाद्य सीखने 1,2 के बीच जटिल बातचीत शामिल है। ड्रग लेने और नशीली दवाओं की मांग व्यवहार के दौरान, कार्यों और परिणामों महत्वपूर्ण भूमिका निभाई प्रक्रियाओं के माध्यम से सीखा रहे हैं; हालांकि, उत्तेजनाओं (जैसे, मादक पदार्थों से संबंधित संकेतों) और पुरस्कार के बीच रिश्तों को भी Pavlovian प्रक्रियाओं के माध्यम से सीख रहे हैं। Pavlovian संकेतों भविष्य कहनेवाला मूल्य के अधिग्रहण, लेकिन वे भी प्रोत्साहन प्रेरक मान 3 प्राप्त कर सकते हैं जिससे वे, आकर्षक वांछनीय है, और बढ़ावा देने और इनाम व्यवहार की मांग 4 बनाए रखने में सक्षम हो जाते हैं।

कई प्रक्रियाओं पशुओं में सीखने के इनाम की जांच कर रही है, तथापि, बनाम प्रोत्साहन प्रेरक सीखने भविष्य कहनेवाला के सुलझाव की अनुमति नहीं देते। दवा आत्म प्रशासन प्रक्रियाओं में, उदाहरण के लिए, दोनों वाद्य और Pavlovian आकस्मिकताओं आम तौर पर कार्यरत हैं, ऐसा है कि चूहों एक कार्रवाई करने के लिए सीखने के लिए (जैसे, नाक-pokiएनजी, लीवर दबाने, आदि) के क्रम में एक परिणाम है (यानी, नसों में नशीली दवाओं अर्क) प्राप्त करने के लिए। पुरस्कृत परिणाम भी Pavlovian उत्तेजनाओं के साथ रखा जाता है (जैसे, एक नाक प्रहार बंदरगाह, क्यू प्रकाश प्रस्तुति, संचार पंप की ध्वनि, खून में तरल पदार्थ वितरण का interoceptive लग रहा है, आदि की रोशनी)। यह अक्सर इन प्रक्रियाओं में स्पष्ट नहीं है कि संकेतों बस इनाम के साथ अपने भविष्य कहनेवाला रिश्ते की वजह से लक्ष्य का निर्देशन कार्रवाई का समर्थन कर रहे हैं, या अपने स्वयं के संकेतों के प्रोत्साहन प्रेरक गुण प्राप्त कर लिया है।

आदेश प्रयोगात्मक Pavlovian उत्तेजनाओं का भविष्य कहनेवाला मूल्य से प्रोत्साहन प्रेरक मूल्य को अलग-थलग करने के लिए, हमारी प्रयोगशाला में चूहों कि विशेषता इनाम से संबंधित प्रोत्साहन प्रमुखता संकेतों की पहचान करने के क्रम में एक Pavlovian वातानुकूलित दृष्टिकोण (पीसीए) प्रक्रिया का उपयोग करता है। एक प्रशिक्षण सत्र के दौरान, एक वातानुकूलित प्रोत्साहन (सीएस, जैसे, एक लीवर) की प्रतिक्रिया-स्वतंत्र रूप से deliv भविष्यवाणी(; जैसे, एक भोजन गोली अमेरिका) एक असुविधाजनक प्रोत्साहन के ery। कई प्रशिक्षण सत्र के दौरान, तीन phenotypes का विकास: प्रवेश-ट्रैकिंग (सीएस निर्देशित वातानुकूलित प्रतिक्रिया [सीआर]), लक्ष्य ट्रैकिंग (अमेरिका निर्देशित सीआर), और एक मध्यवर्ती प्रतिक्रिया (दोनों सीआरएस)। लक्ष्य-ट्रैकर्स (GTS) के लिए, सीएस इनाम वितरण का एक कारक के रूप में उपयोग किया जाता है; हालांकि, साइन-ट्रैकर्स (एसटी) के लिए, सीएस प्रोत्साहन प्रमुखता के साथ जिम्मेदार ठहराया है, आकर्षक और वांछनीय हो रहा है। इस समीक्षा में, हम एक पीसीए प्रक्रिया का प्रदर्शन करने के लिए उपकरण, स्थापना, और डेटा प्रसंस्करण आवश्यक रूपरेखा। इसके अलावा, हम पीसीए प्रशिक्षण के प्रतिनिधि परिणाम, महत्वपूर्ण प्रयोगात्मक विचार रूपरेखा, और नशे की लत और अन्य neuropsychiatric विकारों की जांच में पीसीए प्रक्रियाओं के ख्यात उपयोगिता पर चर्चा प्रदान करते हैं।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

(; मिशिगन विश्वविद्यालय, एन आर्बर, एमआई UCUCA) सभी प्रक्रियाओं का उपयोग और पशुओं की देखभाल पर विश्वविद्यालय समिति द्वारा अनुमोदित किया गया है।

1. उपकरण और सॉफ्टवेयर

  1. वाणिज्यिक स्फूर्त कक्षों और उपकरणों प्राप्त करते हैं। सामग्री तालिका देखें।
  2. चूहे कंडीशनिंग कक्षों में आचार प्रशिक्षण (× 20.5 सेमी गहराई x 29.2 सेमी ऊंचाई 24.1 सेमी चौड़ाई), वेंटिलेशन प्रशंसकों के साथ ध्वनि attenuating मंत्रिमंडल में स्थित परिवेश शोर प्रदान करने के लिए।
  3. एक गोली पत्रिका (गोदाम) के साथ प्रत्येक कक्ष, स्टेनलेस स्टील ग्रिड मंजिल से ऊपर 3 सेमी स्फूर्त चैम्बर के 21.6 सेमी चौड़ा सामने की दीवार में केन्द्र स्थित लैस। सुनिश्चित करें कि गोली पत्रिका एक अवरक्त संवेदक कि डिवाइस में सिर प्रविष्टियों पता लगाने में सक्षम होता है।
  4. एक गोली निकालने की मशीन है, जो केले के स्वाद का खाना छर्रों (45 मिलीग्राम) के उद्धार करने के लिए गोली पत्रिका कनेक्ट करें।
  5. एक जवाबी संतुलित तरीके में, स्थिति एक त्यागने योग्य Leदेखें (सीएस) गोली गोदाम के दोनों तरफ लगभग 2.5 सेमी (बाएं या दाएं) स्टेनलेस स्टील ग्रिड मंजिल से ऊपर 3 सेमी।
  6. सुनिश्चित करें कि लीवर बढ़ाया लीवर अधिक नेत्रहीन विशिष्ट बनाने के लिए यह भीतर एक एलईडी प्रकाश क्यू में शामिल है।
  7. एक त्यागने योग्य लीवर का उपयोग करते हैं, तो एक 10 ग्राम वजन अंशांकन स्वयं के द्वारा वजन तक एक हेक्स अखरोट रिंच के साथ लीवर के शीर्ष पर रखने, और फिर समायोजन अंशांकन पेंच (डिवाइस के शीर्ष पर स्थित है) से लीवर जांचना दबाना करने में सक्षम है लीवर।
  8. पत्रिका संदूक सामने की दीवार पर चैम्बर के शीर्ष पर एक लाल घर-प्रकाश से लैस।
    नोट: एक रेड हाउस प्रकाश प्रबुद्ध लीवर की conspicuousness बढ़ाने के लिए प्रयोग किया जाता है।

2. पीसीए प्रशिक्षण

  1. जोड़ी घर में वयस्क पुरुष Sprague Dawley चूहों (250-300 ग्राम) आगमन पर और उन्हें आवास कालोनी, जो एक 12 घंटा / प्रकाश अंधेरे चक्र पर बनाए रखा है में कम से कम दो दिनों के लिए अबाधित छोड़ दें।
  2. धीरे ईए संभालआदेश में मानव से संपर्क करने के लिए चूहों acclimate करने के लिए दो दिनों के लिए प्रति दिन कम से कम 1 मिनट के लिए चर्चा चूहा। हाउसिंग कालोनी में भोजन और पानी के लिए चूहों जी भरकर पहुँच प्रदान करें।
  3. दो दिनों के लिए (चूहे के अनुसार लगभग 15 छर्रों) उनके घर पिंजरों में खाना छर्रों रखने, पीसीए प्रशिक्षण के लिए तीन दिन पहले शुरू करने से केले के स्वाद का खाना छर्रों के साथ चूहों परिचित।
    नोट: चूहों जोड़ी रखे हैं, तो यह घर के पिंजरे के दो पक्षों पर समान रूप से छर्रों को विभाजित करने के लिए उपयोगी है।
  4. Pretraining कार्यक्रम
    नोट: हमारी programing के सभी MEDState संकेतन (मेड एसोसिएट्स, सॉफ्टवेयर के लिए) का उपयोग कर मैनुअल ऑनलाइन उपलब्ध है (mednr.com/pdf/doc003_MedPCProgramr.pdf) है प्रदर्शन किया है, और। प्रोग्राम्स अस्वरूपित पाठ दस्तावेजों (जैसे, ASCII या डॉस पाठ) MedState संकेतन का उपयोग कर, समुचित विस्तार के साथ बचाया के रूप में लिखा जाता है (यानी, [नाम] .mpc), तो मेड पीसी कार्यक्रम, ट्रांस चतुर्थ का उपयोग अनुवाद। इन सभी चरणों के ऊपर उल्लिखित समर्थक में और अधिक विस्तार से प्रदान की जाती हैंमैनुअल gramming।
    1. एक pretraining कार्यक्रम है कि कार्यक्रम (यानी, एक भोजन गोली पर औसत हर 30 सेकंड दिया जाता है की शुरुआत के बाद 5 मिनट के एक चर समय पर पचास खाना छर्रों (वीटी) 30 सेकंड अनुसूची उद्धार बनाएँ, लेकिन वास्तविक डिलीवरी 0- के बीच बेतरतीब ढंग से बदलता रहता है 60 सेकंड)।
    2. pretraining कार्यक्रम लिखें ऐसी है कि लाल बत्ती घर पर है, लेकिन लीवर (लगभग 25 मिनट) कार्यक्रम की अवधि के लिए मुकर रहता है।
    3. प्रकाश चक्र के दौरान pretraining और बाद के सभी प्रयोगों प्रदर्शन करना।
    4. एक दिन पीसीए प्रशिक्षण के पहले, एक स्फूर्त कक्ष, पास में प्रत्येक चूहे जगह और कक्ष के दरवाजे कुंडी, और ध्वनि attenuating कैबिनेट दरवाजा बंद कर दें।
    5. अपने कक्ष में प्रत्येक चूहे रखने के बाद pretraining कार्यक्रम शुरू जितनी जल्दी हो सके।
    6. जितनी जल्दी हो सके बाद कार्यक्रम समाप्त होता है अपने कक्ष से प्रत्येक चूहे निकालें।
    7. भस्म छर्रों की संख्या रिकॉर्ड और चूहों को बाहर है कि सभी का उपभोग नहीं करतेआगे के परीक्षण से छर्रों।
  5. एक पीसीए प्रशिक्षण कार्यक्रम है कि लगभग 40 मिनट में 25 परीक्षणों बचाता है, इस कार्यक्रम के शुरू होने के बाद 1 मिनट शुरुआत बनाएँ।
    1. कार्यक्रम लिखें ताकि प्रत्येक सुनवाई के दौरान लीवर के चेंबर में बढ़ाया और 8 सेकंड के लिए प्रकाशित किया जाता है।
    2. कार्यक्रम लीवर त्याग गोली पत्रिका में एक भोजन गोली की प्रतिक्रिया स्वतंत्र प्रसव से तुरंत पालन किया जाना।
    3. अलग एक वीटी 90 सेकंड के समय पर प्रत्येक परीक्षण (यानी, लीवर विस्तार और बाद में भोजन गोली वितरण पर औसत हर 90 सेकंड होता है, लेकिन वास्तविक डिलीवरी 30-150 सेकंड के बीच बेतरतीब ढंग से भिन्न होता है)।
    4. प्रत्येक चूहे एक कंडीशनिंग कक्ष में रखें, बंद और कक्ष के दरवाजे कुंडी, और ध्वनि attenuating कैबिनेट दरवाजा बंद कर दें।
    5. अपने कक्ष में प्रत्येक चूहे रखने के बाद पीसीए प्रशिक्षण कार्यक्रम शुरू जितनी जल्दी हो सके।
    6. जितनी जल्दी हो सके बाद कार्यक्रम समाप्त होता है अपने कक्ष से प्रत्येक चूहे निकालें।
    7. एxclude चूहों कि आगे के परीक्षण से छर्रों के सभी उपभोग नहीं करते।

3. डाटा प्रोसेसिंग

  1. एक स्प्रेडशीट (जैसे, एक स्प्रेडशीट दस्तावेज़) के उत्पादन में जानकारी का स्थानांतरण।
  2. एक प्रोफाइल है कि जानकारी की पहचान अर्क बनाएँ (विषय नंबर, तिथि शुरू, समय शुरू, और बॉक्स नंबर) के साथ ही उत्पादन की जानकारी (संख्या और लीवर प्रेस और पत्रिका प्रविष्टियों की विलंबता)।
    नोट: प्रयोगों में, गैर-सीएस पत्रिका प्रविष्टियों भी प्रोफ़ाइल से निकाले जाते हैं। पत्रिका में प्रविष्टियों कि 8 सेकंड सीएस की अवधि के बाहर और वीटी 90 सेकंड (यानी, 60-120 सेकंड) अवधि के दौरान जो लीवर नहीं बढ़ाया जाता है के दौरान होने के रूप में गैर-सीएस पत्रिका प्रविष्टियों को परिभाषित करें।
  3. इसके अलावा 8 सेकंड पर लीवर प्रेस और पत्रिका प्रवेश सुप्तावस्था कैपिंग से डेटा की प्रक्रिया (यानी, सीएस प्रस्तुति की अवधि)। यह अगर समारोह के माध्यम से स्प्रेडशीट में प्राप्त किया जा सकता: अगर (एक्स> 8,8, एक्स)।
  4. स्कोर की गणनाप्रतिक्रिया पूर्वाग्रह के लिए (यानी, लीवर प्रेस और एक सत्र के लिए पत्रिका प्रविष्टियों की कुल संख्या; [लीवर प्रेस - पत्रिका प्रविष्टियों] / [लीवर प्रेस + पत्रिका प्रविष्टियों]), विलंबता स्कोर (यानी, औसत विलंबता एक लीवर प्रेस या पत्रिका प्रविष्टि प्रदर्शन करने के लिए एक सत्र के दौरान; [पत्रिका प्रवेश विलंबता - लीवर प्रेस विलंबता] / 8), और संभावना अंतर (यानी, लीवर प्रेस या पत्रिका प्रविष्टियों का अनुपात, [लीवर प्रेस संभावना - पत्रिका प्रवेश संभावना]) 5।
    नोट: इन फार्मूलों के साथ, सभी स्कोर 1.0 और -1.0 के बीच सीमा चाहिए।
  5. प्रत्येक व्यक्ति के सत्र के भीतर अपनी प्रतिक्रिया पूर्वाग्रह, विलंबता स्कोर, और संभावना अंतर के औसत से प्रत्येक चूहे के लिए एक पीसीए सूचकांक स्कोर की गणना।
    नोट: पीसीए सूचकांक स्कोर 1.0 और -1.0 के बीच सीमा चाहिए।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

हमने पाया है कि पीसीए प्रशिक्षण के 5-7 दैनिक सत्र, अनुसूचित जनजाति, जीटी, और मध्यवर्ती responders (आईआर) के रूप में phenotype चूहों के लिए पर्याप्त है, हालांकि चूहों आगे एक विशेष प्रयोगशाला या प्रयोग की जरूरतों के आधार पर प्रशिक्षित किया जा सकता है। Phenotyping पीसीए सूचकांक स्कोर, जो प्रतिक्रिया पूर्वाग्रह, विलंबता स्कोर, और व्यक्तिगत सत्र की संभावना अंतर औसत के रूप में पहले प्रोटोकॉल में वर्णित द्वारा गणना कर रहे हैं पर आधारित है। Phenotypes पिछले दो पीसीए प्रशिक्षण सत्र से पीसीए सूचकांक स्कोर औसत से निर्धारित होते हैं (यानी, सत्र 4 और 5 अगर वहाँ पाँच पीसीए प्रशिक्षण सत्र की कुल रहे हैं)। 1.0 से पीसीए सूचकांक स्कोर व्यवहार (निरपेक्ष साइन-ट्रैकिंग) -1.0 करने के लिए (निरपेक्ष लक्ष्य ट्रैकिंग), 0 कोई पूर्वाग्रह (निरपेक्ष मध्यवर्ती प्रतिक्रिया) का प्रतिनिधित्व करने के साथ। क्योंकि बनाम लक्ष्य ट्रैक sign- करने की प्रवृत्ति एक निरंतरता के साथ बदलता रहता है, कट-नापसंद phenotypes की पहचान करने के लिए आवश्यक हैं, और हमारी प्रयोगशाला आम तौर पर पीसीए सूचकांक SCOR का उपयोग करता है-0.5 और 0.5 के ई नापसंद कटौती। दूसरे शब्दों में, अनुसूचित जनजाति पीसीए सूचकांक स्कोर ≥0.5 है, आईआरएस -0.5 और 0.5 के बीच पीसीए सूचकांक स्कोर है, और GTS ≤-0.5 पीसीए सूचकांक स्कोर है। अलग-अलग प्रयोग की जरूरतों पर आधारित है, हालांकि, विभिन्न पीसीए सूचकांक स्कोर कट-ऑफ के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। चित्रा 1 तीन phenotypes में नंबर, विलंबता का एक विशिष्ट प्रगति, और लीवर प्रेस और पीसीए प्रशिक्षण सत्र के पार पत्रिका प्रविष्टियों की संभावना को दर्शाता है । चित्रा 2 पीसीए सूचकांक स्कोर के ठेठ वितरण पता चलता है (सत्र भर में औसतन 4 और 5) और चूहों के बाद पीसीए प्रशिक्षण सत्र के पार औसत पीसीए सूचकांक स्कोर phenotyped की है। दोनों आंकड़ों में देखा जा सकता है, पीसीए व्यवहार सत्र 4-5 के बीच स्थिर।

इन आंकड़ों के अलावा, गैर सीएस पत्रिका प्रविष्टियां (यानी, अंतर परीक्षण अंतराल जब लीवर मुकर गया है के दौरान प्रदर्शन पत्रिका प्रविष्टियों) भी विश्लेषण किया जा सकता है। इन आंकड़ों हिस्सा हो सकता हैका निर्धारण कुल वातानुकूलित जवाब (सिर्फ सीएस की अवधि के दौरान वातानुकूलित जवाब नहीं) एक हेरफेर को प्रभावित करता है या वातानुकूलित जवाब के समय बदल icularly में उपयोगी है। ऐसी गोली पुनर्प्राप्ति विलंबता के रूप में अतिरिक्त विश्लेषण, (यानी, पत्रिका में प्रवेश करने और सीएस अवधि के बाद गोली पुनः प्राप्त करने के समय) या चूक (यानी, सीएस की अवधि के दौरान किसी भी सीआर प्रदर्शन नहीं) भी व्यक्ति की जरूरतों के आधार पर गणना की जा सकती प्रयोगों।

आकृति 1
चित्रा 1. संख्या, विलंबता, और Pavlovian वातानुकूलित दृष्टिकोण (पीसीए) साइन-ट्रैकर्स (अजजा), मध्यवर्ती responders (आईआरएस), और लक्ष्य ट्रैकर्स (GTS) में प्रशिक्षण के पांच दैनिक सत्र के पार लीवर प्रेस की संभावना और पत्रिका प्रविष्टियों। में इस प्रयोग, पुरुष Sprague Dawley चूहों (एन = 48; आगमन पर 275-300 छ) Harlan प्रयोगशालाओं से आदेश दिए थे (बैरियर 206) और चार्ल्स नदी (बाधाओं C72, R04, R09 और)। के रूप में प्रस्तुत डाटा मतलब ± SEM यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र 2
चित्रा 2 (ए) Pavlovian वातानुकूलित दृष्टिकोण (पीसीए) सूचकांक स्कोर के वितरण के अंतिम दो पीसीए प्रशिक्षण सत्र भर में औसतन। स्कोर एक व्यक्ति के सत्र के भीतर नंबर, विलंबता, और लीवर प्रेस और सभी परीक्षण के पार पत्रिका प्रविष्टियों की संभावना में पूर्वाग्रह के औसत से प्रत्येक सत्र के लिए गणना कर रहे हैं। (बी) के पीसीए सूचकांक स्कोर (अंतिम दो पीसीए प्रशिक्षण सत्र पर औसतन) phenotype साइन-ट्रैकर्स (अजजा), मध्यवर्ती (आईआरएस), और लक्ष्य ट्रैकर्स (GTS) करने के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं। सत्र 4 और 5 की औसत पीसीए सूचकांक स्कोर अनुसूचित जनजाति के रूप में चूहों (स्कोर वर्गीकृत करने के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं≥0.5), आईआरएस (-0.5 <स्कोर <0.5), या GTS (स्कोर ≤-0.5)। के रूप में प्रस्तुत डाटा मतलब ± SEM यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

पीसीए प्रशिक्षण प्रवृत्ति में व्यक्तिगत भिन्नता निर्धारित करने के लिए वातानुकूलित cues, जो लत असुरक्षा का एक महत्वपूर्ण घटक होने का तर्क दिया गया है कि प्रोत्साहन प्रमुखता विशेषता के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यह पहले से प्रदर्शन किया गया है कि अनुसूचित जनजाति दोनों खाद्य एवं औषधि संकेतों से 6 प्रोत्साहन प्रमुखता विशेषता है, और दोनों भोजन और मादक पदार्थों से संबंधित संकेतों एसटी 7 में एक amygdalo-striatal-thalamic सर्किट के भीतर समान मस्तिष्क क्षेत्रों को सक्रिय करें। इसके अलावा, अनुसूचित जनजाति और अधिक आवेगी 8, दवा व्यवहार की मांग 7.9 की क्यू प्रेरित बहाली की चपेट में हैं, और प्रतिकूल परिणामों के बावजूद 10 मादक पदार्थों से संबंधित संकेतों की तलाश है।

जब एक पीसीए प्रक्रिया प्रदर्शन, चूहों का चयन प्ररूपी विविधता के अनुकूलन में एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करता है। उदाहरण के लिए, वहाँ चूहों (जैसे, लुईस और फिशर F344) 11 की जन्मजात उपभेदों में पीसीए व्यवहार के अधिग्रहण में भिन्नताएं होती हैं। यहाँ तक कि कहां मेंtbred शेयरों में (जैसे, Sprague Dawley), वहाँ विक्रेताओं के बीच पीसीए व्यवहार के अधिग्रहण में काफी विविधता मौजूद है (जैसे, Harlan प्रयोगशालाओं बनाम चार्ल्स नदी) और व्यक्तिगत सुविधाओं जहां चूहों पैदा कर रहे हैं (यानी, चार्ल्स नदी Raleigh में R04 और R09 सुविधाओं नेकां) 12। प्ररूपी विविधता बढ़ाने के लिए, Sprague Dawley चूहों कई विक्रेताओं और बाधाओं से आदेश दिया जा सकता है, के रूप में लंबे समय के रूप में प्रत्येक चूहे की सटीक स्रोत ध्यान से प्रलेखित है। उम्र और चूहों के यौन संबंध भी विचार किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, वयस्कों (किशोरों की तुलना में) और महिलाओं (पुरुषों की तुलना में) अधिक साइन-ट्रैकिंग व्यवहार 13,14 व्यक्त करने के लिए करते हैं।

यह ध्यान रखें कि आवास की स्थिति और कंडीशनिंग मानकों को इस प्रक्रिया की क्षमता पीसीए व्यवहार के अधिग्रहण के दौरान प्ररूपी विविधता के वांछित स्तर प्रदान करने के लिए सीमित कर सकते हैं महत्वपूर्ण है। आवास की स्थिति, भोजन के अभाव और सामाजिक अलगाव alt करने का संबंध हैएर पीसीए व्यवहार है, जो भी चूहा 15 साल की उम्र पर निर्भर करता है के अधिग्रहण। भोजन के अभाव की आवश्यकता है (जैसे, बाद में स्फूर्त कंडीशनिंग के लिए), यह पीसीए प्रशिक्षण के बाद किया जाना चाहिए। इसके अलावा, पर्यावरण संवर्धन पर हस्ताक्षर ट्रैकिंग व्यवहार और जब पीसीए प्रक्रियाओं 16 के प्रदर्शन को ध्यान में रखा जाना चाहिए कम कर देता है।

कंडीशनिंग मानकों को भी पीसीए व्यवहार के अधिग्रहण प्रभावित है, और हम ध्यान से हमारे सत्र के प्रत्येक पैरामीटर अनुसूचित जनजाति, आईआरएस, और GTS के बराबर वितरण को बढ़ावा देने के अनुरूप है। उदाहरण के लिए, अमेरिका के लिए सीएस प्रस्तुति की अवधि और उसके स्थानिक निकटता कर सकते हैं sign- या लक्ष्य ट्रैकिंग, ऐसा है कि छोटी सी एस प्रस्तुतियों 17 और छोटे CS-अमेरिका दूरी 18 साइन-ट्रैकिंग व्यवहार को बढ़ावा देने के प्रति पूर्वाग्रह व्यवहार। इसके अलावा, सीएस साधन साइन-ट्रैकिंग व्यवहार के अधिग्रहण को प्रभावित कर सकते हैं। उदाहरण में, चूहों को आसानी से प्रवेश-ट्रैक नहीं है नाक प्रहार बंदरगाहों या श्रवण टन करने के लिए 21,22, संभावित औषधीय जोड़तोड़ के परिणामों को प्रभावित करने डोपामाइन स्वतंत्र 23 हो जाता है। इसके अलावा, अनिश्चितता इनाम (यानी, सीएस प्रस्तुति के बाद इनाम वितरण की संभावना कम हो) बढ़ जाती है साइन-ट्रैकिंग व्यवहार है, जो सीएस और अमेरिका के स्थानिक निकटता के साथ बातचीत कर सकते हैं (जैसे, बढ़ती अनिश्चितता इनाम पूर्वाग्रहों बाहर का नहीं बल्कि समीपस्थ से की दिशा में साइन-ट्रैकिंग सीएसएस) 24,25। अंत में, अंतर परीक्षण अंतराल (यानी, सीएस प्रस्तुतियों के बीच का समय), और यह निश्चित या चर है या नहीं, 26 वातानुकूलित जवाब प्रभावित कर सकता।

पीसीए इनाम से संबंधित व्यवहार के अन्य परीक्षणों पर कुछ विशेष लाभ प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, पीसीए Uniquely प्रोत्साहन प्रमुखता से अलग माप और इनाम जुड़े संकेतों के भविष्य कहनेवाला गुण अनुमति देता है। पीसीए व्यवहार भी कुछ लत की तरह व्यवहार करने के लिए असुरक्षित व्यक्तियों की पहचान करने के लिए, जबकि psychoactive दवाओं के लिए जोखिम के प्रयोगात्मक उलझाना से बचने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। पीसीए प्रक्रिया का नुकसान यह है कि ऊपर उल्लिखित प्रायोगिक विषयों के पीसीए व्यवहार को प्रभावित कर सकते हैं चर की भीड़ में शामिल हैं। परिणामों के reproducibility विचरण के इन कई स्रोतों है, जो इस तरह के आनुवंशिक परिवर्तनशीलता और वाणिज्यिक विक्रेता को सुविधाजनक शर्तों के पालन में सूक्ष्म अंतर के रूप में से कुछ, सभी लेकिन असंभव हो सकता है प्रयोगकर्ताओं को नियंत्रित करने के लिए लेखांकन के लिए पर निर्भर है। इसके अलावा, पीसीए व्यवहार के neurobiological आधार के रूप में अच्छी तरह से अन्य व्यापक रूप से अध्ययन भूख बढ़ाने वाला व्यवहार के उन लोगों के रूप में समझा नहीं कर रहे हैं।

लत असुरक्षा की जांच करने के अलावा, पीसीए भी vulnerab में व्यक्तिगत भिन्नता का पता लगाने के लिए इस्तेमाल किया गया हैऐसे posttraumatic तनाव विकार के रूप में अन्य neuropsychiatric विकारों, बड़प्पन के लिए। उदाहरण के लिए, अनुसूचित जनजाति और अधिक डर अभिव्यक्ति 27 cued और बढ़ाया डर कंडीशनिंग 28 निम्नलिखित cued डर के ऊष्मायन दिखाने की चपेट में हैं। इसलिए, पीसीए प्रक्रियाओं क्यू निर्देशित व्यवहार में व्यक्तिगत भिन्नता कई neuropsychiatric विकारों और यहां तक कि comorbid विकारों (जैसे, लत और posttraumatic तनाव विकार) के लिए प्रासंगिकता हो सकता है कि मॉडल के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इसके अलावा, यह प्रतीत होता है कि जीटी कोकीन की मांग 29 निम्नलिखित कोकीन स्वयं प्रशासन और प्रासंगिक डर अभिव्यक्ति डर कंडीशनिंग 27 निम्नलिखित के संदर्भ प्रेरित बहाली की चपेट में हैं। पीसीए प्रक्रियाओं साहचर्य सीखने में इन अद्वितीय रूपांतरों का आकलन करने के लिए उपयोगी हो सकता है (प्रासंगिक सीखने बनाम cued) है, जो बेहतर तंत्रिका substrates और संकेत रास्ते कि neuropsychiatric Diso को अलग कमजोरियों आबाद हो सकती है जांच सूचित कर सकते हैंव्यक्तियों की अनूठी उप-जनसंख्या में rders। इसलिए, पीसीए प्रक्रियाओं संभावित व्यवहार के मूल्यवान assays neuropsychiatric विकारों के लिए जोखिम में प्रोत्साहन प्रमुखता के रोपण, प्रासंगिक प्रसंस्करण बनाम cued, और व्यक्तिगत भिन्नता जांच करने के लिए कर रहे हैं।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Standard Modular Operant Test Chamber with Modified Top for Rat Med Associates, Inc. ENV-008CT Top has access slot for drug delivery leashes or other harness systems; comes with ENV-008CTC (Cover Insert) for access slot
Expanded PVC Sound Attenuating Cubicle Med Associates, Inc. ENV-022V
PCI Operating Package for up to Sixteen Chambers Med Associates, Inc. MED-SYST-16 Based on the number of operant chambers, MED-SYST-8 (PCI Operating Package for up to Eight Chambers) is also available
SmartCtrl Med Associates, Inc. DIG-716P2
Universal Cable, 25′ (7.6 m) Med Associates, Inc. SG-210CB Based on individual needs, SG-210CB-50 (Universal Cable, 50′ [15.2 m]) is also available
18″ (45.7 cm) 3-Pin Mini-Molex Med Associates, Inc. SG-216A Based on individual needs, SG-216A-2 (2′ [61.0 cm] 3-Pin Mini-Molex) is also available
Power Cable, 25′ (7.6 m)  Med Associates, Inc. SG-210CP-25
Stainless Steel Grid Floor for Rat Med Associates, Inc. ENV-005 Based on preference, ENV-005A (Stainless Steel Grid Floor for Mouse) is also available 
Reusable Waste Pan Med Associates, Inc. ENV-007-P3
Filler Panel Package for Standard Modular Test Chamber Med Associates, Inc. ENV-008-FP
Modular Pellet Dispenser for Rat, 45 mg Med Associates, Inc. ENV-203M-45
Pellet Receptacle, Trough Type Med Associates, Inc. ENV-200R2M Based on preference, ENV-200R1M (Pellet Receptable, Cup Type) is also available 
Retractable Lever Med Associates, Inc. ENV-112CM Calibrated to 25 g; needs to be adjusted to 10 g before Pavlovian conditioned approach training
Retractable Lever Cue Light Med Associates, Inc. ENV-112CML
House Light for Rat Med Associates, Inc. ENV-215M
100 mA Replacement Bulbs, Pack of 10 Med Associates, Inc. SG-800R Red-colored; for use with ENV-215M (House Light for Rat)
Pellets, 45 mg, Primate Purified Diet, Banana Flavor Bio-Serv F0059 50,000/box 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Everitt, B. J., Robbins, T. W. Neural systems of reinforcement for drug addiction: from actions to habits to compulsion. Nature Neurosci. 8, (11), 1481-1489 (2005).
  2. Everitt, B. J. Neural and psychological mechanisms underlying compulsive drug seeking habits and drug memories--indications for novel treatments of addiction. Eur J Neurosci. 40, (1), 2163-2182 (2014).
  3. Robinson, T. E., Berridge, K. C. The neural basis of drug craving: an incentive-sensitization theory of addiction. Brain Res Brain Res Rev. 18, (3), 247-291 (1993).
  4. Milton, A. L., Everitt, B. J. The psychological and neurochemical mechanisms of drug memory reconsolidation: implications for the treatment of addiction. Eur J Neurosci. 31, (12), 2308-2319 (2010).
  5. Meyer, P. J., et al. Quantifying individual variation in the propensity to attribute incentive salience to reward cues. PloS One. 7, (6), e38987 (2012).
  6. Yager, L. M., Robinson, T. E. A classically conditioned cocaine cue acquires greater control over motivated behavior in rats prone to attribute incentive salience to a food cue. Psychopharmacology (Berl). 226, (2), 217-228 (2013).
  7. Yager, L. M., Pitchers, K. K., Flagel, S. B., Robinson, T. E. Individual variation in the motivational and neurobiological effects of an opioid cue. Neuropsychopharmacology. 40, (5), (2015).
  8. Lovic, V., Saunders, B. T., Yager, L. M., Robinson, T. E. Rats prone to attribute incentive salience to reward cues are also prone to impulsive action. Behav Brain Res. 223, (2), 255-261 (2011).
  9. Saunders, B. T., Robinson, T. E. Individual variation in the motivational properties of cocaine. Neuropsychopharmacology. 36, (8), 1668-1676 (2011).
  10. Saunders, B. T., Yager, L. M., Robinson, T. E. Cue-evoked cocaine 'craving': role of dopamine in the accumbens core. J Neurosci. 33, (35), 13989-14000 (2013).
  11. Kearns, D. N., Gomez-Serrano, M. A., Weiss, S. J., Riley, A. L. A comparison of Lewis and Fischer rat strains on autoshaping (sign-tracking), discrimination reversal learning and negative auto-maintenance. Behav Brain Res. 169, (2), 193-200 (2006).
  12. Fitzpatrick, C. J., et al. Variation in the form of Pavlovian conditioned approach behavior among outbred male Sprague-Dawley rats from different vendors and colonies: sign-tracking vs. goal-tracking. PloS One. 8, (10), e75042 (2013).
  13. Anderson, R. I., Spear, L. P. Autoshaping in adolescence enhances sign-tracking behavior in adulthood: impact on ethanol consumption. Pharmacol Biochem Behav. 98, (2), 250-260 (2011).
  14. Pitchers, K. K., et al. Individual variation in the propensity to attribute incentive salience to a food cue: Influence of sex. Behav Brain Res. 278, 462-469 (2015).
  15. Anderson, R. I., Bush, P. C., Spear, L. P. Environmental manipulations alter age differences in attribution of incentive salience to reward-paired cues. Behav Brain Res. 257, 83-89 (2013).
  16. Beckmann, J. S., Bardo, M. T. Environmental enrichment reduces attribution of incentive salience to a food-associated stimulus. Behav Brain Res. 226, (1), 331-334 (2012).
  17. Burns, M., Domjan, M. Topography of spatially directed conditioned responding: effects of context and trial duration. J Exp Psychol Anim Behav Process. 27, (3), 269-278 (2001).
  18. Christie, J. Spatial contiguity facilitates Pavlovian conditioning. Psychon Bull Rev. 3, (3), 357-359 (1996).
  19. Meyer, P. J., Cogan, E. S., Robinson, T. E. The form of a conditioned stimulus can influence the degree to which it acquires incentive motivational properties. PloS One. 9, (6), e98163 (2014).
  20. Beckmann, J. S., Chow, J. J. Isolating the incentive salience of reward-associated stimuli: value, choice, and persistence. Learn Mem. 22, (2), 116-127 (2015).
  21. Flagel, S. B., et al. A selective role for dopamine in stimulus-reward learning. Nature. 469, (7328), 53-57 (2011).
  22. Saunders, B. T., Robinson, T. E. The role of dopamine in the accumbens core in the expression of Pavlovian-conditioned responses. Eur J Neurosci. 36, (4), 2521-2532 (2012).
  23. Clark, J. J., Collins, A. L., Sanford, C. A., Phillips, P. E. Dopamine encoding of Pavlovian incentive stimuli diminishes with extended training. J Neurosci. 33, (8), 3526-3532 (2013).
  24. Anselme, P., Robinson, M. J., Berridge, K. C. Reward uncertainty enhances incentive salience attribution as sign-tracking. Behav Brain Res. 238, 53-61 (2013).
  25. Robinson, M. J., Anselme, P., Fischer, A. M., Berridge, K. C. Initial uncertainty in Pavlovian reward prediction persistently elevates incentive salience and extends sign-tracking to normally unattractive cues. Behav Brain Res. 266, 119-130 (2014).
  26. Gallistel, C. R., Gibbon, J. Time, rate, and conditioning. Psychol Rev. 107, (2), 289-344 (2000).
  27. Morrow, J. D., Maren, S., Robinson, T. E. Individual variation in the propensity to attribute incentive salience to an appetitive cue predicts the propensity to attribute motivational salience to an aversive cue. Behav Brain Res. 220, (1), 238-243 (2011).
  28. Morrow, J. D., Saunders, B. T., Maren, S., Robinson, T. E. Sign-tracking to an appetitive cue predicts incubation of conditioned fear in rats. Behav Brain Res. 276, 59-66 (2015).
  29. Saunders, B. T., O'Donnell, E. G., Aurbach, E. L., Robinson, T. E. A cocaine context renews drug seeking preferentially in a subset of individuals. Neuropsychopharmacology. 39, (12), 2816-2823 (2014).
चूहे में Pavlovian वातानुकूलित दृष्टिकोण प्रशिक्षण
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Fitzpatrick, C. J., Morrow, J. D. Pavlovian Conditioned Approach Training in Rats. J. Vis. Exp. (108), e53580, doi:10.3791/53580 (2016).More

Fitzpatrick, C. J., Morrow, J. D. Pavlovian Conditioned Approach Training in Rats. J. Vis. Exp. (108), e53580, doi:10.3791/53580 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter