Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Cue reaktivite kokain kullanımı bozukluğu bir sıçan modelinde ölçmek için bir protokol

Published: June 18, 2018 doi: 10.3791/55864
Automatic Translation
*1,2,3, *1,4,5, 1,6, 1,6, 1,6, 1,6, 1,3,4
1Center for Addiction Research, University of Texas Medical Branch, 2Institute for Translational Sciences, University of Texas Medical Branch, 3Mitchell Center for Neurodegenerative Diseases, University of Texas Medical Branch, 4Department of Neurology, University of Texas Medical Branch, 5Department of Pathology, University of Texas Medical Branch, 6Department of Pharmacology and Toxicology, University of Texas Medical Branch
* These authors contributed equally

Summary

İşaret reaktivite duyarlılık ipuçlarını özlem için katkıda bulunmak ve kanaatkâr insanlarda relaps uyuşturucu alma deneyimleri ile bağlantılı olarak kavramsallaştırma. İşaret reaktivite Rat appetitive yaklaşım davranış kendi kendine Yönetim takip ve oruç zorla bir işaret reaktivite testi sonuçları ölçme dikkatte yönlendirme uyuşturucu ilgili ipuçlarını doğru tarafından modellenmiştir.

Abstract

Kokain kullanımı bozukluğu (GEVİŞ) tekrarlayan öz yönetim sırasında daha önce tarafsız uyaranlar teşvik değeri elde bir yörünge izler. İşaret reaktivite, daha önce uyuşturucu alma deneyimi ile bağlantılı ipuçlarını duyarlılığı insan özlem oruç sırasında önemli bir rol oynar. İşaret reaktivite appetitive yaklaşım davranış ise preklinik ve insan çalışmaları olarak ölçülebilir dikkatte yönlendirmeyi uyuşturucu ilgili ipuçlarını doğru olarak tespit edilebilir. Burada işaret reaktivite sıçanlarda kokain yapabilirsiniz için eğitilmiş bir değerlendirmesini açıklar. Kokain öz yönetim şartına reinforcers (yani, ev ışık, uyarıcı ışık, infüzyon pompası sesler) hareket ayrık cues sunumu ile eşleştirilmiş. Oruç bir süre sonrasında, daha önce kokain infüzyonu ile eşleştirilmiş ayrık ipuçları eşliğinde kokain öz yönetim bağlamda kolu presler işaret reaktivite ölçülür. Nörobiyolojik mekanizmaları sağaltımı işaret reaktivite bastırmak ve bu nedenle, nüks güvenlik açığı değiştirmek için değerlendirmek için işaret reaktivite süreçleri de yatan keşfetmek kullanışlı bir modeldir. Modelinin avantajı translasyonel önemini ve onun yüz ve akıllı müddətləri içerir. Birincil model işaret reaktivite görev yalnızca seyrek olarak gerçekleştirilebilir ve sadece kısa süre içinde kullanılması gerekir kısıtlamasıdır (Örn., 1 saat), aksi takdirde fareler kokain uyarıcı ile ayrık ipuçları eşleştirme söndürmek başlayacak. Model ile ayrık ipuçları eşleştirilmiş olumlu destekleyen herhangi bir uyarana Genişletilebilir; Uyuşturucu istismarı özellikle ilgili olsa da, bu model obezite gibi alanlarda nerede lezzetli yiyecek Ödülleri olumlu bir çekim gücü takviye olarak hareket edebilir gelecekteki uygulamalar saptanabilir.

Introduction

Kokain kullanımı bozukluğu (GEVİŞ) hangi sırasında daha önce teşvik değer1nötr uyaran kazanç tekrarlayan öz yönetim bir yörünge izler. İşaret reaktivite daha önce uyuşturucu alma deneyimi ile bağlantılı ipuçlarını duyarlılığı, ve insan özlem2',3,4,5önemli bir rol oynar. CUD yanı sıra nüks ilerleme sırasında oruç, riski yüksek hassasiyet uyuşturucu ilgili ipuçları6,7hızlı bireyler için daha yüksek olduğu düşünülmektedir. Çevresel bağlamlarda (Örneğin, insanlar, binalar, müzik türleri) ve ayrı uyuşturucu ilişkili uyaranlara (Örneğin, gereçlerinin) kokain ödül ile ilişkili hale gelir; pozlama bu ipuçlarını çevresel Fizyoloji (Örneğin, kalp hızı, cilt sıcaklığı ve cilt direnç), beyin plastisite ve beyin fonksiyonel bağlantı2,8,9 değişiklikleri tetikleyebilir ,10. Başka bir deyişle, re-pozlama kokain ilgili ipuçlarını limbik corticostriatal devreler appetitive yaklaşım (ilaç-arama) davranış11,12 sürücü şartına fizyolojik ve öznel yanıt uyandırmak için etkinleştirir ,13,14,15.

Fonksiyonel beyin görüntüleme analizleri ile ölçülen işaret reaktivite CUD16olan bireylerde nüks açığının akıllı. Bir vekil ölçmek için relaps riski ve çevirim çalışmaları için yararlanılabilir işaret reaktivite ölçümleri kemirgen modellerinde hizmet. Böylece, bir farmakoterapi işaret reaktivite Rodents olabilir azaltır insan klinik çalışmalarda nüks önleme tedavisi olarak ileri taşıdı. Çünkü şu anda yok FDA onaylı sağaltımı CUD17ile gerekli translasyonel hak ve akıllı yürürlük preklinik modelleri özellikle önemlidir.

Kemirgen öz yönetim yordam altın standart, temel CUD translasyonel modeli ile akıllı geçerlilik insan uyuşturucu alma18 ve moleküler ve fizyolojik anlamak için önemli işler. Yanıt - yanıt -bağımlı kokain pozlama göre farklı davranış, moleküler ve nörokimyasal etkileri kokain sonuçlarındabağımsız teslim; Örn., yanıt -bağımsız kokain teslim anlamlı olarak daha yüksek mortalite19çağrıştırır. Ayrıca, yanıt -bağımlı kokain öz yönetim oruç nörokimyasal sonuçlarını bu yanıt -bağımsız kokain teslim20, oruç tarafından tetiklenen farklıdır 21. böylece, yanıtbağımlı teslim kokain alan CUD modelleri üstün translasyonel işaret reaktivite ve eylem ilişkili mekanizmaları değerlendirirken modellerdir.

Aşağıda özetlenen iletişim kuralında, kokain intravenöz kalıcı bir intra şah kateter teslim edilir. Ancak, ilaç ağız ve solunum yolları üzerinden yapabilirsiniz için alternatif yöntemler geliştirilmiştir. Önemlisi, kemirgenler uyuşturucu teslimini operant yanıtları ile benzer insanları kontrol. Bu nedenle, kemirgenler ve insanlar22tarafından kendi kendine yönetilen ilaçlar arasında yüksek uyumluluk yoktur. Aşağıdaki preklinik uyuşturucu öz yönetim yordam basarak, araç kontrol yüksek yanıt oranları motive etmek için ilaç dağıtım, takviye kolu kullanır. İlaç-arama davranışı kokain infüzyonu ile başlangıçta "tarafsız" yardımlar (Örneğin, bir uyarıcı ışık veya sesi ve bağlamsal çevrenin hangi kokain öz yönetim oluşur) çifti tarafından eğitilmiş; Bu yardımlar şartına reinforcers haline (gözden geçirme için: Cunningham & Anastasio, 201423). İlaç-arama davranışı (yani, daha önce aktif yandaki tuşuna basarak aracılığıyla kokain sunmak için çalışır) kemirgenler hem de özlem ve nüks CUD konular24, , sonraki re-pozlama kokain ilgili ipuçlarını tetikleyen 25 , 26 , 27.

Tipik olarak, geçersiz kalma eğitim ve/veya uyuşturucu geri alalım ve uyuşturucu ilişkili ortam28,29içinde, yapılan ilaç-arama davranışı kokain öz yönetim takip preklinik kemirgen çalışmaları kullanmak 30 , 31 , 32. presler yokluğunda, uyuşturucu ve/veya işaret teslim, daha önce aktif kolu üzerinde genellikle yok olma33,34,35takip iade ölçüsü oluşturmaktadır. Aksine, işaret reaktivite ilaç-arama davranışı önceden kalma eğitimi28,36,37,38,39 olmadan biçilen aşağıdaki zorla oruç olduğunu .

Sonuç ölçümleri ve deneysel değişkenleri edilmiş dikkatle seçilmiş ve Nörobiyoloji ilaç arama ve nüks benzeri davranış farklı yönlerini incelemek için doğrulanmış ve neuroadaptations modelleri arasında farklılık köklü ve Geçersiz kalma eğitim 40,41,42,43. Ruh Birleşik, yerler ve insanlar44uyuşturucuyla ilgili yardımlar dahil beri Ayrıca, translasyonel bir bakış açısından, kemirgen tükenme eğitim CUD için klinik ayarlarında yansıtılır değil; Bu ipuçları eşsiz kombinasyonu büyük olasılıkla bir klinik ortamda45,46,47mevcut değil. Böylece, burada açıklanan kemirgen modeli daha iyi bir insan durumun paralel çok modelleri şu anda daha görür.

Doğrulanmış kokain öz yönetim eğitim aşağıda açıklanmıştır, zorla oruç ve işaret reaktivite test protokolünü fareler için. Kısaca, fareler intra şah kateterler, kokain ya da serum 'etkin' kolu basın, üzerinden yapabilirsiniz için eğitim ile implante edilir ve kokain ya da serum uyarıcı alınmasından şartına reinforcers hizmet ayrı ışık ve ses ipuçları ile eşleştirilmiş. Kokain öz yönetim 14 gün fareler için 30 gün zorla oruç ve hangi kolu içeri acil ölçülür bir sonraki 60 dk işaret reaktivite testi tabi tutulmaktadır. İşaret reaktivite testi insanlarda kokain nüks güvenlik açığı için bir vekil ölçüsüdür.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Tüm hayvan manipülasyonlar bakım ve Laboratuvar hayvanlarının kullanım kılavuzu (2011) uygun olarak ve kurumsal hayvan bakım ve kullanım Kurulu onayı ile yapılır.

1. hayvanlar

  1. Erkek Sprague Dawley rat yaklaşık 8-9 hafta-in yaş (250-260 g) için en az yedi gün 12 h koyu döngüsü (6:00-18:00 h ışıkları) üzerinde 21-23 ° C ve 45-%50 nem muhafaza bir koloni odada alışmana.
  2. Fareler iki ev / kafes ve her gün çalışma kolu. Gıda sağlamak ve ad libitum çalışmanın tüm aşamaları boyunca ev kafeste su.
    Not: Gıda kısıtlama kokain ödül48saliency artırır, lokomotor aktivite kokain kaynaklı49, potentiates ve iade50 için bir tetikleyici görevi görür ve böylece aynı zamanda etkisi işaret reaktivite olabilir.
  3. Rastgele sıçan serum veya kokain tedavi grupları atayın.

2. cerrahi

  1. Fare bir kokteyl içeren 8.6 mg/kg xylazine, 1.5 mg/kg acepromazine ve 43 mg/kg ketamin bakteriyostatik salin askıya kullanarak anestezi altında yerleştirin. Fareyi yeterince onun parmak pinching ve motor refleksleri ve solunum izleme anestezi onaylayın. Oftalmik merhem göz kuruluğu önlemek için gözleri doğrudan uygulanır.
    Not: Eğer fare değil yeterince anestezi bir motor yanıt-e doğru ayak parmağı çimdik sergileyecek ve sıçan Solunum oranı hızla artabilir.
    1. Fareyi anestezi altında iken aseptik tekniği kullanarak, implant bir damar içi kateter juguler ven içine geri mount bir kanül ile bağlı. Cerrahi implantasyon sonra fareler için 5-7 gün 28,36,37,51kurtarmak izin verir.
      Not: Hızlı artış beyin kokain düzeyleri52,53, kokain öz yönetim insanlarda intravenöz rotanın sonuçlanır. Böylece, bir en yaygın preklinik türevleri, kokain intra şah bir kateter yolu ile yapabilirsiniz için fareler eğitilmiştir.
  2. Kateter a_ılabilinirse 0.1 mL heparin sodyum (10 U/mL), streptokinaz (0.67 mg/mL) ve ticarcillin disodyum (66.67 mg/mL) içeren bakteriyostatik tuz çözeltisi kullanarak günlük basması ile koruyun. Ameliyat gün sonra kızarma kateter başlayacak ve her gün kendi kendine yönetim oturumları takip devam etmektedir.
    1. Çözümle bir şırıngaya doldur ve arka Dağı şırınga temizlemek için polietilen boru yoluyla bağlanın.
    2. Uygun kateter deneme boyunca düzenli aralıklarla 10 mg/kg methohexital sodyum intravenöz yönetimi tarafından doğrulama.
      Not: Bu bir doz kısa bir süre sadece intravenöz yönetilen zaman hayvan anestezi için yeterli olduğunu.

3. kendi kendine Yönetim

  1. Aşağıda açıklandığı gibi 4 ayrı programlar oluşturmak için programlama yazılımı kullanın.
    1. Kod 2 programları sabit oran (FR) üzerinde kendi kendine Yönetim için 1 zamanlama, i.e., bir etkin kolu basın bir infüzyon sonuçları nerede. #1 program için sol kolu etkin kolu kodu; #2 için program, sağ kolu etkin kolu kodu. 180-min uzunluğu ve teslim kokain uyarıcı ve ayrık cue aşağıdaki şekilde karmaşık olmak her iki program oluşturun:
      1. Neden aynı anda aydınlatma ev ışık ve uyarıcı ışık etkin kolu yukarıda basın bir etkin kolu var.
      2. 1-s bir gecikmeyle çözüm 0.1 mL 6-s teslim infüzyon pompa var.
      3. 7-s (infüzyon pompa aynı anda ihracı) sonra kapamak uzakta uyarıcı ışık var.
      4. 27-s sonra son 20-hangi sırasında etkin kolu presler zamanlanmış hiçbir sonuçlara henüz bunlar hala kaydedilir zaman aşımı süresini gösteren s ile kapamak uzakta ev ışık var.
      5. Veri çıkışı için infüzyon, etkin kolu presler, etkin olmayan kolu presler ve gecikme süresi ilk etkin kolu basına toplamak.
    2. Bir FR5 üzerinde kendi kendine Yönetim için iki daha fazla program program kodu, i.e., beş bir infüzyon presler sonucu kolu nerede. Yine, bir program ile etkin kolu ile sol ve bir program olarak kolu aktif sağa dön. Her iki program 180 dk uzunluğu yapın ve reinforcer ve ayrık cue aşağıdaki şekilde karmaşık teslim:
      1. Beş etkin kolu presler neden eşzamanlı aydınlatma ev ışık ve uyarıcı etkin kolu ışık var.
      2. Adımları 3.1.1.2 3.1.1.5aracılığıyla yineleyin.
  2. Kendi kendine yönetim eğitim
    1. Kokain çözümde her gün steril % 0,9 hazırlamak NaCl 0,75 mg/kg/0.1 mL bir doz için.
      Not: her 180 dk otomatik yönetim oturumu süresince, fareler yaklaşık 4-5 mL kokain çözeltisi, böylece yönetmek fazla hazırlamak için her gün yaklaşık 8 mL/fare tahmin.
    2. Kateter şırınga (10 mL) kokain ya da tuzlu çözüm en az 8 mL ile doldurulması. Kokain/serum çözüm akıyor olduktan sonra şırıngaları infüzyon pompa yerleştirin ve metal bahar tasma, her otomatik yönetim oturumu başlatın tarafından kaplı polietilen boru bağlanın. Öyle ki çözüm eşit olduğunu ve tamamlanmış dikkatle her Kateter takılması önce Polietilen boru içinde dağıtılmış her infüzyon pompa şırıngada ayarlayın.
    3. Fareler havalandırılmış, ses inceltiyorum kabinleri hayranları ile muhafaza odaları klima ilgili standart edimsel yerleştirin. Sürekli olarak aynı operant odasında her fare yerleştirin ve tüm denemeler boyunca aynı tarafta etkin kolu tut. Atama sıçan sol ve sağ aktif kolları arasında dengelemek.
      Not: İki geri çekilebilir yanıt kolları, her yanıt kolu yukarıda bir uyarıcı ışık ve kolları karşısında bir ev ışık çevrili bir Pelet receptacle her odası bulunuyor. Kokain/serum şırınga için 23 g bağlı olan iğne (boru poking kaçınmaya under) bağlı polietilen boru içinde her fare kateter bağlanır ve bir sıvı döner üzerinde işletilen bir metal bahar tasma kaplı için. Şırınga infüzyon pompalar bulunan hücre için bitişik yerleştirilir.
    4. Tren fareler kolu için kokain infüzyon (0,75 mg/kg/0.1 mL infüzyon) tuşuna basın veya salin infüzyon (0.1 mL) kullanarak günlük 180-min oturumları sırasında kurulan yöntemleri28,36,37,51.
      Not: Bu eğitim sadece fare operant odanın içine yerleştirerek ve kolu basına izin tarafından gerçekleştirilir; etkin olmayan kolu basarak zamanlanmış hiçbir sonuçları ayılar ise etkin kolu basarak ayrık işaret karmaşık alınmasından ve kokain telkin, neden.
      1. Zamanlama tamamlamaların bir kokain veya 6 sn süre içinde serum fizyolojik infüzyonu teslimat etkin kolu sonucu üzerinde aynı anda ev ışık ve uyarıcı etkin kolu ışık aydınlatma ve (Bu ayrı bir infüzyon pompa aktivasyonu ile eşleştirilmiş işaret kompleksi) kokain teslimat ile eşleştirilmiş; etkin olmayan kolu presler zamanlanmış hiçbir sonuçları üretmek. Reinforcer (kokain) teslim uyarıcı ışık yanı sıra infüzyon pompa inaktive; ev ışık üzerinde bir ek 20-sırasında zamanlanmış hiçbirşeyi kolu presler var bir zaman aşımı süresi belirtmek s için kalır.
        Not: Bunu ayarlamak nasıl bir açıklama adımları 3.1.1.1-3.1.1.4 içinde bulundu
    5. Üzerinde ikmal-in 180-min oturum, her fare onun edimsel Klima odasından kaldırın ve onun kateter (adım 2.2) floş. Dikkatle chambers arada oturum, her yüzey bir % 70 etanol çözüm ile silerek temizleyin.
      Not: otomatik yönetim oturumu sırasında kokain almak fareler odasından kaldırmak zor olabilir ve daha Agresif olması muhtemeldir. Yavaş, dikkatli hareketleri--dan onun urgan her fare kesmek için kullanın.
    6. Tren fareler takviye ve ilerleme bir ölçüt yedi infüzyon/h az % 10 ile elde sonra bir FR5 zamanlama FR1 zamanlamaya göre değişkenlik infüzyon üç gün üst üste için oturum başına toplam sayısı. Fareler öz yönetim eğitim 14 gün toplam gelinceye öz yönetim devam etmesi.
      Not: Bu bir türevidir operant öğrenme; Bazı iletişim kuralları FR1 deneme tamamı kalır fareler sahip olmayı tercih edebilir. Sabit oran zamanlamadan FR1 FR5 değişiklikleri sayısı etkisi değil İnfüzyonlar bir hayvan54,55self-administers. Ancak, sabit oran boyutunun artırılması içinde sıçan yanıt istikrarı sağlamak için yardımcı olur ve ödül56saliency artırabilir. Bir tedavi zorla oruç sırasında istenirse, Ayrıca, fareler sözde rasgele istikrar sağlanması üzerine tedavi gruplarına atanması gereken (daha az % 10 değişkenlik 3 gün üst üste en az oturum başına infüzyon toplam sayısı), FR5 zamanlama. Serum saliency FR1 FR5 için ilerleme için gereken istikrar ulaşmak için yeterli değil gibi Ayrıca, tuzlu fareler FR1 FR5 için ilerleme olacaktır değil.

4. zorunlu oruç

  1. Fareler zorla oruç için 30 gün verin; diğer bir deyişle, fareler kokain ya da serum 30 günlük bir süre için yapabilirsiniz fırsatını sağlar. Önemlisi, bu dönemde operant chambers (kendi kendine Yönetim önceki bağlamında) fareler döndürmüyor. Ancak, rats daily ve işleme için genel sağlık bir ölçüsü olarak tartım ev kafesleri kaldırın.
    Not: Zorla perhiz süresi değiştirilebilir, ancak tavan ve zemin etkilerinden korunmak yeterli bir süre seçmek önemlidir. Zorla oruç döneminin süresi seçerken farkında olmak kemirgen zorlanma, yaş, kendi kendine yönetim oturum uzunluğu ve süresi, uyuşturucu, uyuşturucu doz ve infüzyon süresi ve hayvan seks faktörler.

5. kokain işaret reaktivite

  1. İki yazılım programı işaret reaktivite görev FR1 programı için kod; bir program active kolu ve sağ kolu olarak etkin kolu olan sol kolu ile. 60-min için veri basarak kolu toplamak için her program oluşturmak ve ayrık işaret aşağıda açıklandığı gibi karmaşık teslim.
    1. Adımları 3.1.1.1-3.1.1.4 tekrar
    2. Veri çıkışı için işaret sunumlar (daha önce infüzyon da bilinir), daha önce aktif kolu presler, etkin olmayan kolu presler ve gecikme süresi ilk kolu basına toplamak.
  2. Kokain işaret reaktivite testi oturum
    1. İşaret reaktivite gün 30 zorla oruç 60 dk operant test oturumu değerlendirmek. Başlangıç saatleri sıçan hızlı işten çıkarma ve beyin hasat kolaylaştırmak için bocalama. Önemlisi, işaret reaktivite testi için şırınga infüzyon pompa İnfüzyon Pompası sesi işitsel bir işaret hizmet eder ama hiç kokain takviye teslim edilir böylece koymayın.
      Not: İşaret reaktivite gün gün 30 zorla oruç dışında tespit edilebilir, ancak yanıt kokain eşleştirilmiş ipuçlarını zaman34 üzerinde değişir aslında olmalıdır akılda tutulması tarihi işaret reaktivite testi için seçerken.
    2. Hangi eğitim gördü kendi kendine Yönetim odasında her fare yerleştirin ve günlük kendi kendine Yönetim oturumlarında gibi onun kanül için urgan. Daha önce kokain veya serum teslim kolu üzerinde presler şimdi sadece takviye ile ayrık işaret kompleks teslim (i.e., uyarıcı ışık ve ev aydınlatılmış ve infüzyon pompa etkinleştirilir) FR1 zamanlamaya (yani, bir ayrık işaret karmaşık etkin kolu basın sunulur); işaret sunumlar ve daha önce aktif kolu presler bir 60 dakika oturumu sırasında say ve ayrıca etkin olmayan kolu presler kaydedin. Ancak, kendi kendine Yönetim gibi ile etkin olmayan kolu presler zamanlanmış hiçbir sonuçları üretmek.
      Not: Daha önce aktif ve inaktif kolu presler zamanlanmış sonuçları yokluğunda kaydetmek için bir ek denetim seçenektir (i.e., hiçbir ayrık işaret karmaşık reinforcer).
    3. İşaret reaktivite tamamlanmasından sonra oturum test, hemen fareler re-edimsel Klima odası ve ayrık işaret karmaşık maruz biyokimyasal etkileri yakalamak için ötenazi.

6. veri toplama, organizasyon ve Analizi

  1. Veri üç geleneksel kategoriler halinde yıkmak: genel sağlık, kendi kendine Yönetim ve işaret reaktivite.
    1. İzlemek genel sağlık (e.g., hayvan ağırlık, kürk koşulu) deneme boyunca ve veteriner hayvanlarla iyi bak, gerekirse veya kolu acil sağlık tarafından etkilenen görüntülenirse çalışma kaldırmak sağlar.
    2. Kendi kendine yönetim verileri kendi kendine Yönetim 14 gün boyunca toplamak. Bir unpaired, iki kuyruklu t-testi ilk etkin kolu basına kokain ve infüzyon, etkin kolu presler, etkin olmayan kolu presler ve gecikme süresi toplam sayısı için serum fizyolojik öz yönetim grupları arasında istatistiksel farkları belirlemek için kullanın.
      Not: Eğer bir (ortalama sayısı eşit İnfüzyonlar, hem de etkin ve etkin olmayan gruplar olabilir ki zorla oruç sırasında bir tedavinin etkisini işaret reaktivite üzerinde çalışmaya istediği kendi kendine Yönetim önce Çözümlenecek veri ihtiyacı yoksunluk zorla kolu presleri). İkişer ikişer tasarım (kokain ± tedavi, tuzlu ± tedavi) seçilirse, bir iki yönlü ANOVA uygun öğleden hoc analizi ile bu verileri çözümlemek için kullanılır.
    3. İşaret reaktivite verilerini toplamak ve işaret sunumlar toplam sayısı için analiz için daha önce aktif kolu presler, etkin olmayan kolu presler ve gecikme süresi ilk kolu için tuşuna basın. Ayrıca bir unpaired, iki kuyruklu t-kokain ve bu serum kendini yönetme kendini yönetme hayvanlar arasındaki farkları belirlemek için test ile bu verileri analiz.
      Not: ikişer ikişer tasarım (kokain ± tedavi, tuzlu ± tedavi) seçilirse, yine, bir iki yönlü ANOVA uygun öğleden hoc analizi ile bu verileri analiz etmek için kullanılmalıdır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Bir işaret reaktivite testi ile bir daha önce yayımlanmış çalışma57 takip kokain öz yönetim ve oruç denemenin sonuçları Şekil 1' de gösterilir. Çalışma zaman çizelgesi Şekil 1Aile tasvir edilir.

Ölçütlere uyan gibi fareler FR1 ayrı ayrı FR5 için geçiş. Edimsel Klima kokain yönetme grubunda devam ettikçe, onlar bir plato (Şekil 1B) ulaşana kadar fareler yavaş yavaş infüzyon sayısını artırmak. Etkin olmayan kolu presler kokain yönetme ve serum yönetme gruplar halinde sürekli düşük kalması; etkin olmayan kolu presler farklılıkları motivasyon veya sağlık değişiklikleri önermek. Serum değil takviye o tuzlu öz yönetim denetimi olarak hizmet vermektedir; Böylece, kolu presler ve infüzyon (resimde değil) dan gün 1 gün 14 yükselmek değil. Etkin kolu 1 gün ve gün 14 arasında kokain yönetme Grup düşüş basarsa, kateter büyük olasılıkla (Ayrıca 2.2.2. adımda açıklanan yöntemi kanıtladığı) açıklık kaybetti ve bu hayvan-meli var olmak çıkarmak--dan çalışma. (Olarak hesaplanan bir Dixon'ın Q testi kullanılarak) istatistiksel outliers hayvanların da çalışma kaldırılması gerekir.

Birden çok çıkış önlemler kokain işaret reaktivite testi toplanmış bulunuyoruz. Örneğin, Şekil 1 c kolu presler daha önce aktif kolu üzerinde sayısını gösteren. Daha önce kokain kendi kendine yönetilen fareler daha önce aktif kolu çok daha fazlasını salin kendi kendine yönetilen fareler tuşuna basarak kapatmalısınız. Ve bir tedavi kokain işaret reaktivite inceltiyorum etkili olup olmadığını, ayrıca daha önce aktif kolu presler kokain ve kokain alınan fareler karşılaştırıldığında tedavi alınan sıçanlarda sayısı önemli bir azalma olmalıdır ve araç (resimde değil).

Diğer ölçümler gecikme süresi ilk kolu basın (Şekil 1 d), etkin olmayan kolu presler sayısı ve işaret sunumlar sayısını içerir. Gecikme süresi ilk kolu basına değişimler gözlenen; İlk kolu basın için artan bir gecikme süresi hayvan fiziksel olarak hasta olduğunu ya da kokain için düşük motivasyon olduğunu önerebilir. Uygun denetimleri lokomotor davranış, Rotarod veya açık alan görevler gibi fiziksel hastalık ve değişiklikleri arasında ayırt etmek için istihdam edilmelidir için motivasyon.

Her ne kadar bir işaret sunum sayısı, daha önce etkin kolu presler sayısında yansıtılması gerekir tahmin, bu kez durum böyle değil. Oftentimes daha önce aktif kolu presler işaret sunumlar çok daha fazladır. Fareler kez perseverative daha önce aktif kolu basarak zaman aşımı süresi içinde görünüşte beklenen kokain uyarıcı almak için bir yanlışa tepki olarak göster.

Figure 1
Şekil 1. Deneysel zaman çizelgesi ve temsilcisi kendi kendine Yönetim ve cue reaktivite sonuçları. Bu rakam Miller ve arkdeğiştirildi., 201657. (A)deneysel açıklandığı gibi zaman çizelgesi'nde protokol bölümleri 3,4,5. (B) ortalama günlük etkin kolu presler, etkin olmayan kolu presler ve infüzyon ± SEM öz yönetim eğitim için; kendi kendine yönetim oturumları her gün 14 gün üst üste için 180-min. Sonra bir FR5 zamanlama tanıttı kokain başlangıçta toplantı ölçütü kadar takviye FR1 zamanında teslim edildi. (C) ortalama kolu 60 dk işaret reaktivite testi daha önce aktif kolu basın ± SEM presler; bir unpaired, iki kuyruklu t-testi kokain ve fareler kendini yönetme serum arasında anlamlı bir fark gösterir (t(30) 14.82, = ** p < 0.0001). (D) ortalama gecikme süresi 60-min işaret reaktivite için ilk kolu basın ± SEM test; bir unpaired, iki kuyruklu t-testi kokain ve fareler kendini yönetme serum arasında anlamlı bir fark gösterir (t(29) 0.2758, p = 0.7847 =). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Uyuşturucu eşleştirilmiş ipuçları ve fizyolojik değişiklikler bu cues16 yanıt olarak maruz relapse,11,16 ile ilişkili ve yukarıda contingently istihdam kokain işaret reaktivite testi kokain eşleştirilmiş ipuçları sunar ilaç yokluğu; Böylece, ilaç-arama davranışı daha önce aktif kollu pres şeklinde nüks güvenlik açığı bir ölçüsü olarak hizmet vermektedir. Burada açıklanan işaret reaktivite protokol hangi nüks değiştirme sağaltımı test edilebilir ve nüks riski için katkıda genetik ve çevresel faktörlerin araştırılması preklinik bir yoludur. Bu insan uyuşturucu alma ve nüks birçok özellikleri ile hizalar ilaç-arama davranışı için operant bir iştir ve birçok yayın anahtar ilaç doz ve teslim parametrelerini optimize yanı sıra uygun kontrollerin yüz geçerliliğini kabul ve translasyonel akıllı güç28,36,37,39,51. Bu model son zamanlarda bir çalışmada Miller ve arktarafından yayımlandı. bir peroxisome proliferatör-aktive reseptör Gama (kokain işaret reaktivite57azaltmak için PPARγ agonist olarak bir farmakoterpotik. kullanımı araştırıyor Bu çalışma gösterdi o pioglitazone (PPARγ agonist) kokain öz yönetim oruç zorla yanıt kokain eşleştirilmiş ipuçlarını takip azalmıştır. Pioglitazone olduğu için FDA tarafından onaylanan, Miller ve ark. çalışma içinde kokain işaret reaktivite, dürtüsellik ve riskli karar verme baskılayarak PPARγ agonism etkinliğini incelemek için iki kollu, Çift-kör, randomize, plasebo kontrollü bir pilot klinik deneme istenir. Translasyonel liyakat ve kemirgen modelinin akıllı geçerlilik Schmitz ve arktarafından desteklenmektedir. yayın58 tarihinde kokain bağımlı konular pioglitazone ile tedavi bir tedavi zaman etkileşim için düşük kendi kendine bildirilen Özlem Özlem kısa madde ölçek ve görsel Analog ölçeği için göre ölçülen x sergilenen bu pilot çalışma özlem58. Böylece, pioglitazone söz olarak nüks önleme tedavisi CUD, Miller ve arkile tutarlı gösterir. preklinik veri.

Bu sıçan kokain işaret reaktivite testi oruç sırasında paralel oluşturma olanağı sağlayan kronik insan kokain öz yönetim (Örneğin 21 saat) zaman zaman kısa ve uzun (Örneğin, 30 gün) oruç dönemleri, tablodur insanlar ve kemirgen modelleri arasındaki veri kümeleri. Ancak, bu iletişim kuralını ölçer, ilaç alma veya - bir yok olma süreci ve (genellikle) bir perhiz dönem33,34,35 takip arayışı daha yaygın extinction-iade modelinden farklıdır ,59. Extinction-iade modeli öngörü geçerlilik33tutan rağmen aynı zamanda önemli sınırlamaları vardır. İlk olarak, serum ve kendi kendine Yönetim içeriğinde yokluğunda grupları insanlarda uyuşturucuyla ilgili ipuçları beri nadiren recapitulated uyuşturucu takviye60 kendini yönetme kokain yeniden açığa ile yok olma süreci ilerledikçe ruh Birleşik, yerler ve insanlar44içerir — bir klinik ayarı45,46,47yılında kolayca kopyalanamaz ipuçları. İkinci olarak, iade işlemi sırasında bir kat efekti oluşturma bastırır etkileri ilaç-arama davranışı33azaltmak müdahaleler algılamak için bir yetenek yanıt düzeyi düşük fareler sergilemek — kaldırarak çözülmüş bir sorun nesli tükenme eğitim beri yanıt azaltır. Bazı yukarıda açıklanan 60 dk işaret reaktivite test oturumu bir tükenme oturum olarak hizmet verebilir iddia edebilir. Ancak, iletişim kuralı olmayan ilaç takviye, test oturumu içerir aslında değil yinelenir ve işaret reaktivite testi bu test tasarım yok olma teşvik değil göstermektedir sonra fareler sonraki kendi kendine Yönetim için motivasyon korumak 36.

Ek bir sorun olup olmadığını istihdam nispeten kısa öz yönetim oturum uzunluğu (180-min) sonraki kendi kendine Yönetim güçlendirmek için yeterli olmasıdır. Ancak, edebiyat bu rejimi sürekli fare kokain öz yönetim37,39,51,57,61daha az değişkenlik sağlayan, istikrarlı bir düzen içinde sonuçları gösterir 28,39,51,57istenirse konular post kendi kendine Yönetim tedavi gruplar halinde sıralamak deneyci sağlayan hayvanlar arasında. Ancak, unutulmamalıdır ki kısa süreli ve kısa oturum uzunluğu yordamı tamamen nerede genellikle aşırı benzeri paternler çıkar kokain bağımlı konular62' insan kendi kendine Yönetim özetlemek değil. Bununla birlikte, sürekli kendi kendine Yönetim kemirgen modellerinde izin verilirse, mortalite oranları son derece yüksek63vardır.

Bunlar öznel ödül yanıtının Sensitizasyonu etkisi beri göz önünde bulundurulacak başka değişkenler kokain dozu ve infüzyon hızı vardır. Daha hızlı infüzyon hızının yavaş hızlarda64azaltmak kokain, güçlendirici etkileri Sensitizasyonu artırmak. Doz-bağımlılık eğrisi kokain öz yönetim için bir ters U şeklinde ve doz olduğu infüzyon saat55başına sayısını etkiler; Yukarıdaki Protokolü kısa vadeli erişim ve vardiya infüzyon sayısında algılamak için uzun vadeli erişim yordamları61 doz-yanıt eğrisi tepe düşen bir doz kullanır. Kollarını dengelemek fareler üzerinde başka bir kolu için tercih gösterme emin olmak için başka bir önemli olduğu.

Şekil 1 temsilcisi sonuçlarını erkek, Sprague Dawley sıçanlarından emir verileri görüntüleyin. Tarihsel olarak, bu çalışmalar için erkek rats estrous cycle'nın etkileri kokain öz yönetim65 ve yok olma/iade66edinimi nedeniyle kısıtlanan. Biyolojik bir değişken Şimdi NIH tarafından finanse edilen çalışmalar için zorunlu olarak seks beri estrous sahne alanı izleme ve cinsiyet farklılıkları karışık çalışmalar seks ve bu nedenle, istatistiksel güç tüm deneysel grupları için dikkate alınması gereken için sınama için şart olmuştur. Genetik varyasyon insan nüfusunun daha karşılaştırılabilir sağlar başka bir kayda göre Sprague Dawley gibi bir outbred sıçan zorlanma kullanımı faydalıdır — olsa bile outbred kemirgen suşları değil tam olarak özetlemek farklı genetik etkiler düşünce insanlar67gibi bağımlılık davranışları altında yatan için. Son olarak, Yaş ilk kokain maruz kalma önemli bir noktadır. Rat, kokain68düşündüren, söndürmek için yok olma çalışma daha fazla sayıda ergen fare gerektirir bir şartına yer tercih sonuçlarında ergenlik sırasında maruz kokain arayan daha fazla sürdürme gösterir. davranış. Böylece, Doğum öncesi ve erken postnatal pozlama kokain için büyük olasılıkla kokain işaret reaktivite değiştirecek.

Yok olma işaret reaktivite testi amacı olmadığı için bir görevi tekrar tekrar veya uzun süreler üzerinden değerlendirilir olamaz, ya da başka hayvan kokain (birincil) reinforcer ayrık işaret karmaşık (ile eşleştirme söndürmek kısıtlamadır klimalı reinforcers). Böylece, deneme tasarlarken bu nesli meydana gelmez sağlamak için özen göstermelidir. Ancak, bu görevin bir avantaj kokain eşleştirilmiş cues maruz indüklenen kesin biyokimyasal değişiklikler bu yordamı kullanarak aydınlatılmamıştır olduğunu. Bu kötüye ilaçlar için birçok model için ortak bir sınırlama olmasına rağmen görev için ikinci bir sınırlama yalnızca pozitif reinforcers için işliyor. Kritik adımlar protokolündeki kateter açıklık (adım 2.2), öz yönetim (adım 3.2), fareler uygun dağıtım tedavi gruplara kazanılması bakımından istenirse, infüzyon ve sayısı için istatistiksel olarak eşdeğer içerir kolu presler (adım 3.2.6) ve uygun yazılım programlama boyunca ayrı ipuçları sunulan ve kendi kendine yönetim eğitim ve işaret reaktivite testi (adımları 3.1, 5.1) sırasında kokain uyarıcı ile eşleştirilmiş emin olmak için. Olarak diğer nüks güvenlik açığı modelleri ile bu oruç zemin ve tavan işaret reaktivite testi33,34 sırasında (adım 4) yanıt etkileri önlemek için makul bir süre elde etmek için zorunludur. The Most büyük olasılıkla bu yordamı ile karşılaşmaya komplikasyonları nelerdir 1) kateter a_ılabilinirse öz yönetim, kemirgenler işaret önce ve kendi kendine yönetim eğitim tedavi gruplar halinde 2) uygun olmayan dağılımı edinimi önleme kaybı Yanıt grupları arasında farkları belirlemek için yetersiz perhiz reaktivite tip 1 veya tip 2 hata ve 3 neden test). Bunlar kendi kendine yönetim performans, normal kateter basması, sonra kendi kendine yönetim performans ve pilot çalışmalar uygun perhiz belirlemek için Dengeleme öğleden hoc analizi gruplarına atama günlük değerlendirme tarafından çözülebilir kemirgen zorlanma, yaş, kendi kendine yönetim oturum uzunluğu ve süresi, uyuşturucu, uyuşturucu, uyuşturucu infüzyon süresi ve seks doz süresince.

Bu yordamı fareler69ve ayrık yardımlar (klimalı reinforcers) ile bir birincil ödüllendirici reinforcer çifti içeren herhangi bir model de dahil olmak üzere birçok kemirgen suşları için uzatılabilir. Alternatif birincil reinforcers diğer ilaç sınıfları, yüksek yağ gıda ve diğer lezzetli ödüller69,70içerir. Son olarak, bu modelin translasyonel alaka ileri sıçanlarda düşük kokain özlem sonuçlanan CUD insan denekler test FDA onaylı bir müdahale alarak kanıtlanmıştır. Kokain öz yönetim ve oruç tutan söz translasyonel kemirgen model olarak takip böylece, kokain işaret reaktivite testi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar hiçbir ifşa etmek çıkar çatışması var.

Acknowledgments

Tüm davranış test çekirdeğindeyken Dr Kelly Dineley tarafından yönetildi ve bağımlılığı araştırma, Dr Kathryn Cunningham tarafından yönetilen merkezi içinde yer alan Teksas Üniversitesi Tıbbi şube (UTMB) kemirgen In Vivo değerlendirme (RIVA) gerçekleştirildi. Bu eser Peter F. McManus hayırsever güven, Ulusal Enstitüsü'nden Çevre Sağlık Bilimleri Merkezi UTMB, Çevresel Toksikoloji geldi desteği (T32ES007254), UTMB (UL1TR001439), translasyonel Bilimleri Enstitüsü Mitchell merkezi nörodejeneratif hastalıklar ve UTMB (DA007287, DA070087 ve pilot çalışma fonları) bağımlılığı araştırma merkezi.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Equipment
Catheter Tubing: 0.50mm ID x 0.94mm OD x 0.2mm width Fisher Scientific, Hampton, NH, USA 11-189-15A 1/experiment
Cue Light Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA ENV-229M 2/operant chamber
Guide Cannulae (22 gauge, pedestal size-8mm, cut length 11 mm, 5 mm above the pedestal) Plastics One, Roanoke, VA, USA 8IC313G5UPXC 1/rat
House Light Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA ENV-227M 1/operant chamber
Infusion Pump Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA PHM-100 1/operant chamber
Levers Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA ENV-110M 2/operant chamber
Liquid Swivels Instech, Plymouth Meeting, PA, USA 375/22 1/operant chamber
MED-PC Package with Infusion Pump Software Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA SOF-735 (infusions software SOF-700RA-10 version 1.04) 1
Metal Spring Leash Plastics One, Roanoke, VA, USA C313CS/SPC 1/operant chamber
Needle (23g, 1 in) Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA 305193 1/operant chamber
Nitex Mesh (6/6 woven mesh sheet, 12"x12", 500 microns thick, 38% Open Area) Amazon, Seattle, WA, USA CMN-0500-C, B000FMUNE6 ~1 sheet/100 rats
PCI Interface Package Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA DIG-700P2-R2, MED-SYST-16 1/16 operant chambers
Power Supply for Interface Modules Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA SG-6510D 1/16 operant chambers
Sound-attenuating Cubicle Med Associates Inc., St. Albans, VT, USA ENV-018V 1/operant chamber
Syringes, 10 mL Luer-Lok™ tip Fisher Scientific, Hampton, NH, USA 14-827-52 1 case/experiment (1/operant chamber)
Tygon Tubing for flushes: 0.51mmID x 1.52mm OD 0.51mm width x 152.4m length Fisher Scientific, Hampton, NH, USA 14-170-15B 1/experiment
Chemicals
Acepromazine (10mg/mL) Henry Schein (Animal Health), Melville, NY, USA 003845 ~0.5mg/rat*
Acraweld Repair Resin Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA 1013959 1/experiment
Altalube (ophthalmic ointment) Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA 6050059 1/experiment
Cocaine NIDA North Bethesda, MD, USA N/A ~350mgs/rat for whole experiment*; requires DEA License
Heparin (10,000 USP units/10 mL) Sagent Pharmaceuticals, Schaumburg, IL, USA NDC 25021-400-10 1/experiment (~21 units/rat*)
Jet Liquid Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA 1256401 1/experiment
Ketamine (100mg/mL, 10mL) Henry Schein (Dental), Melville, NY, USA 1049007 ~15mg/rat*; requieres DEA license
Methohexital Sodium (Brevital®, 500 mg/50 mL) Patterson Dental, Saint Paul, MN, USA 043-5461 1/experiment; requires DEA License
Saline (0.9%, USP) Baxter, Deerfield, IL, USA 2B1307 1 case/experiment
Streptokinase from β-hemolytic Streptococcus (Lancefield Group C) ≥3,000 units/mg Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA S3134-250KU 1 vial/experiment (~1.5mg/rat/experiment*)
Ticarcillin Disodium Salt Fisher Scientific, Hampton, NH, USA 50-213-695 ~4 vials/exeriment or purchase the 25g vial cat.# 50-489-093 (~150mg/rat/experiment*)
Xylazine (100mg/mL) Henry Schein (Animal Health), Melville, NY, USA 033198 ~3mg/rat*
*Assumes rat age is that described in the protocol, rats self-administer for 14 days, and flushes occur for 21 days.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Koob, G. F., Volkow, N. D. Neurobiology of addiction: a neurocircuitry analysis. Lancet Psychiatry. 3 (8), 760-773 (2016).
  2. Carter, B. L., Tiffany, S. T. Meta-analysis of cue-reactivity in addiction research. Addiction. 94 (3), 327-340 (1999).
  3. Drummond, D. C. Theories of drug craving, ancient and modern. Addiction. 96 (1), 33-46 (2001).
  4. Mahler, S. V., de Wit, H. Cue-reactors: individual differences in cue-induced craving after food or smoking abstinence. PLoS One. 5 (11), (2010).
  5. O'Brien, C. P., Childress, A. R., Ehrman, R., Robbins, S. J. Conditioning factors in drug abuse: can they explain compulsion? J Psychopharmacol. 12 (1), 15-22 (1998).
  6. Hendershot, C. S., Witkiewitz, K., George, W. H., Marlatt, G. A. Relapse prevention for addictive behaviors. Subst Abuse Treat Prev Policy. 6, 17 (2011).
  7. Prisciandaro, J. J., Myrick, H., Henderson, S., McRae-Clark, A. L., Brady, K. T. Prospective associations between brain activation to cocaine and no-go cues and cocaine relapse. Drug Alcohol Depend. 131 (1-2), 44-49 (2013).
  8. Foltin, R. W., Haney, M. Conditioned effects of environmental stimuli paired with smoked cocaine in humans. Psychopharmacology. 149 (1), 24-33 (2000).
  9. Wang, X., et al. Nucleus Accumbens Core Mammalian Target of Rapamycin Signaling Pathway Is Critical for Cue-Induced Reinstatement of Cocaine Seeking in Rats. J Neurosci. 30 (38), 12632-12641 (2010).
  10. Gipson, C. D., Kupchik, Y. M., Shen, H., Reissner, K. J., Thomas, C. A., Kalivas, P. W. Relapse Induced by Cues Predicting Cocaine Depends on Rapid, Transient Synaptic Potentiation. Neuron. 77 (5), 867-872 (2013).
  11. Wallace, B. C. Psychological and environmental determinants of relapse in crack cocaine smokers. J Subst Abuse Treat. 6 (2), 95-106 (1989).
  12. Weiss, F., et al. Compulsive Drug-Seeking Behavior and Relapse: Neuroadaptation, Stress, and Conditioning Factors. Annals of the New York Academy of Sciences. 937 (1), 1-26 (2001).
  13. Potenza, M. N., et al. Neural Correlates of Stress-Induced and Cue-Induced Drug Craving: Influences of Sex and Cocaine Dependence. Am J Psych. 169 (4), 406-414 (2012).
  14. Shaham, Y., Hope, B. T. The role of neuroadaptations in relapse to drug seeking. Nature Neuroscience. 8 (11), 1437-1439 (2005).
  15. Neisewander, J. L., et al. Fos protein expression and cocaine-seeking behavior in rats after exposure to a cocaine self-administration environment. J Neurosci. 20 (2), 798-805 (2000).
  16. Kosten, T. R., et al. Cue-induced brain activity changes and relapse in cocaine-dependent patients. Neuropsychopharmacology. 31 (3), 644-650 (2006).
  17. Skolnick, P., Volkow, N. D. Addiction therapeutics: obstacles and opportunities. Biol Psychiatry. 72 (11), 890-891 (2012).
  18. O'Connor, E. C., Chapman, K., Butler, P., Mead, A. N. The predictive validity of the rat self-administration model for abuse liability. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 35 (3), 912-938 (2011).
  19. Dworkin, S. I., Mirkis, S., Smith, J. E. Response-dependent versus response-independent presentation of cocaine: differences in the lethal effects of the drug. Psychopharmacology (Berl). 117 (3), 262-266 (1995).
  20. Dworkin, S. I., Co, C., Smith, J. E. Rat brain neurotransmitter turnover rates altered during withdrawal from chronic cocaine administration. Brain Res. 682 (1-2), 116-126 (1995).
  21. Twining, R. C., Bolan, M., Grigson, P. S. Yoked delivery of cocaine is aversive and protects against the motivation for drug in rats. Behav Neurosci. 123 (4), 913-925 (2009).
  22. Gardner, E. L. What we have learned about addiction from animal models of drug self-administration. Am J Addict. 9 (4), 285-313 (2000).
  23. Cunningham, K. A., Anastasio, N. C. Serotonin at the nexus of impulsivity and cue reactivity in cocaine addiction. Neuropharmacology. 76 Pt B. 76 Pt B, 460-478 (2014).
  24. Carpenter, K. M., Schreiber, E., Church, S., McDowell, D. Drug Stroop performance: relationships with primary substance of use and treatment outcome in a drug-dependent outpatient sample. Addict Behav. 31 (1), 174-181 (2006).
  25. Copersino, M. L., et al. Cocaine craving and attentional bias in cocaine-dependent schizophrenic patients. Psychiatry Res. 128 (3), 209-218 (2004).
  26. Field, M., Munafò, M. R., Franken, I. H. A meta-analytic investigation of the relationship between attentional bias and subjective craving in substance abuse. Psychol Bull. 135 (4), 589-607 (2009).
  27. Robbins, S. J., Ehrman, R. N., Childress, A. R., O'Brien, C. P. Relationships among physiological and self-report responses produced by cocaine-related cues. Addict Behav. 22 (2), 157-167 (1997).
  28. Cunningham, K. A., et al. Synergism between a serotonin 5-HT2A receptor (5-HT2AR) antagonist and 5-HT2CR agonist suggests new pharmacotherapeutics for cocaine addiction. ACS Chem Neurosci. 4 (1), 110-121 (2013).
  29. Fletcher, P. J., Rizos, Z., Sinyard, J., Tampakeras, M., Higgins, G. A. The 5-HT2C receptor agonist Ro60-0175 reduces cocaine self-administration and reinstatement induced by the stressor yohimbine, and contextual cues. Neuropsychopharmacology. 33 (6), 1402-1412 (2008).
  30. See, R. E. Neural substrates of cocaine-cue associations that trigger relapse. Eur J Pharmacol. 526 (1-3), 140-146 (2005).
  31. Shaham, Y., Shalev, U., Lu, L., De Wit, H., Stewart, J. The reinstatement model of drug relapse: history, methodology and major findings. Psychopharmacology (Berl). 168 (1-2), 3-20 (2003).
  32. Meil, W. M., See, R. E. Conditioned cued recovery of responding following prolonged withdrawal from self-administered cocaine in rats: an animal model of relapse. Behav Pharmacol. 7 (8), 754-763 (1996).
  33. Fuchs, R. A., Tran-Nguyen, L. T., Specio, S. E., Groff, R. S., Neisewander, J. L. Predictive validity of the extinction/reinstatement model of drug craving. Psychopharmacology (Berl). 135 (2), 151-160 (1998).
  34. Grimm, J. W., Hope, B. T., Wise, R. A., Shaham, Y. Neuroadaptation. Incubation of cocaine craving after withdrawal. Nature. 412 (6843), 141-142 (2001).
  35. Panlilio, L. V., Goldberg, S. R. Self-administration of drugs in animals and humans as a model and an investigative tool. Addiction. 102 (12), 1863-1870 (2007).
  36. Anastasio, N. C., et al. Variation within the serotonin (5-HT) 5-HT2C receptor system aligns with vulnerability to cocaine cue reactivity. Transl Psychiatry. 4, e369 (2014).
  37. Anastasio, N. C., et al. Functional status of the serotonin 5-HT2C receptor (5-HT2CR) drives interlocked phenotypes that precipitate relapse-like behaviors in cocaine dependence. Neuropsychopharmacology. 39 (2), 370-382 (2014).
  38. Liu, H. S., et al. Dorsolateral caudate nucleus differentiates cocaine from natural reward-associated contextual cues. Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (10), 4093-4098 (2013).
  39. Swinford-Jackson, S. E., Anastasio, N. C., Fox, R. G., Stutz, S. J., Cunningham, K. A. Incubation of cocaine cue reactivity associates with neuroadaptations in the cortical serotonin (5-HT) 5-HT2C receptor (5-HT2CR) system. Neuroscience. 324, 50-61 (2016).
  40. Di Ciano, P., Everitt, B. J. Reinstatement and spontaneous recovery of cocaine-seeking following extinction and different durations of withdrawal. Behav Pharmacol. 13 (5-6), 397-405 (2002).
  41. Schmidt, E. F., et al. Extinction training regulates tyrosine hydroxylase during withdrawal from cocaine self-administration. J Neurosci. 21 (7), RC137 (2001).
  42. Self, D. W., Choi, K. H., Simmons, D., Walker, J. R., Smagula, C. S. Extinction training regulates neuroadaptive responses to withdrawal from chronic cocaine self-administration. Learn Mem. 11 (5), 648-657 (2004).
  43. Sutton, M. A., et al. Extinction-induced upregulation in AMPA receptors reduces cocaine-seeking behaviour. Nature. 421 (6918), 70-75 (2003).
  44. Gawin, F. H., Ellinwood, E. H. Cocaine dependence. Annu Rev Med. 40, 149-161 (1989).
  45. Bouton, M. E. Context, ambiguity, and unlearning: sources of relapse after behavioral extinction. Biological Psychiatry. 52 (10), 976-986 (2002).
  46. Torregrossa, M. M., Taylor, J. R. Learning to forget: manipulating extinction and reconsolidation processes to treat addiction. Psychopharmacology. 226 (4), 659-672 (2013).
  47. Conklin, C. A., Tiffany, S. T. Applying extinction research and theory to cue-exposure addiction treatments. Addiction. 97 (2), 155-167 (2002).
  48. Carr, K. D., Kim, G. -Y., Cabeza de Vaca, S. Chronic food restriction in rats augments the central rewarding effect of cocaine and the δ 1 opioid agonist, DPDPE, but not the δ 2 agonist, deltorphin-II. Psychopharmacology. 152 (2), 200-207 (2000).
  49. Stamp, J. A., Mashoodh, R., van Kampen, J. M., Robertson, H. A. Food restriction enhances peak corticosterone levels, cocaine-induced locomotor activity, and ΔFosB expression in the nucleus accumbens of the rat. Brain Research. 1204, 94-101 (2008).
  50. Shalev, U., Marinelli, M., Baumann, M. H., Piazza, P. -V., Shaham, Y. The role of corticosterone in food deprivation-induced reinstatement of cocaine seeking in the rat. Psychopharmacology. 168 (1-2), 170-176 (2003).
  51. Cunningham, K. A., et al. Selective serotonin 5-HT(2C) receptor activation suppresses the reinforcing efficacy of cocaine and sucrose but differentially affects the incentive-salience value of cocaine- vs. sucrose-associated cues. Neuropharmacology. 61 (3), 513-523 (2011).
  52. Fowler, J. S., et al. Mapping cocaine binding sites in human and baboon brain in vivo. Synapse. 4 (4), 371-377 (1989).
  53. Kufahl, P. R., et al. Neural responses to acute cocaine administration in the human brain detected by fMRI. Neuroimage. 28 (4), 904-914 (2005).
  54. Goldberg, S. R., Hoffmeister, F., Schlichting, U. U., Wuttke, W. A comparison of pentobarbital and cocaine self-administration in rhesus monkeys: effects of dose and fixed-ratio parameter. J Pharmacol Exp Ther. 179 (2), 277-283 (1971).
  55. Pickens, R., Thompson, T. Cocaine-reinforced behavior in rats: effects of reinforcement magnitude and fixed-ratio size. J Pharmacol Exp Ther. 161 (1), 122-129 (1968).
  56. Boren, J. J. Resistance to extinction as a function of the fixed ratio. J Exp Psychol. 61 (4), 304-308 (1961).
  57. Miller, W. R., et al. PPARγ agonism attenuates cocaine cue reactivity. Addict Biol. , (2016).
  58. Schmitz, J. M., et al. PPAR-gamma agonist pioglitazone modifies craving intensity and brain white matter integrity in patients with primary cocaine use disorder: a double-blind randomized controlled pilot trial. Addiction. , (2017).
  59. Kalivas, P. W., Peters, J., Knackstedt, L. Animal Models and Brain Circuits in Drug Addiction. Molecular Interventions. 6 (6), 339-344 (2006).
  60. Reichel, C. M., Bevins, R. A. Forced abstinence model of relapse to study pharmacological treatments of substance use disorder. Curr Drug Abuse Rev. 2 (2), 184-194 (2009).
  61. Ahmed, S. H., Koob, G. F. Transition from moderate to excessive drug intake: change in hedonic set point. Science. 282 (5387), 298-300 (1998).
  62. Gawin, F. H., Ellinwood, E. H. Cocaine and other stimulants. Actions, abuse, and treatment. N Engl J Med. 318 (18), 1173-1182 (1988).
  63. Bozarth, M. A., Wise, R. A. Toxicity associated with long-term intravenous heroin and cocaine self-administration in the rat. JAMA. 254 (1), 81-83 (1985).
  64. Liu, Y., Roberts, D. C. S., Morgan, D. Sensitization of the reinforcing effects of self-administered cocaine in rats: effects of dose and intravenous injection speed. European Journal of Neuroscience. 22 (1), 195-200 (2005).
  65. Jackson, L. R., Robinson, T. E., Becker, J. B. Sex differences and hormonal influences on acquisition of cocaine self-administration in rats. Neuropsychopharmacology. 31 (1), 129-138 (2006).
  66. Feltenstein, M. W., See, R. E. Plasma progesterone levels and cocaine-seeking in freely cycling female rats across the estrous cycle. Drug Alcohol Depend. 89 (2-3), 183-189 (2007).
  67. Kreek, M. J., Nielsen, D. A., Butelman, E. R., LaForge, K. S. Genetic influences on impulsivity, risk taking, stress responsivity and vulnerability to drug abuse and addiction. Nature Neuroscience. 8 (11), 1450-1457 (2005).
  68. Brenhouse, H. C., Andersen, S. L. Delayed extinction and stronger reinstatement of cocaine conditioned place preference in adolescent rats, compared to adults. Behav Neurosci. 122 (2), 460-465 (2008).
  69. Kmiotek, E. K., Baimel, C., Gill, K. J. Methods for intravenous self administration in a mouse model. J Vis Exp. (70), e3739 (2012).
  70. Grimm, J. W., et al. Brief exposure to novel or enriched environments reduces sucrose cue-reactivity and consumption in rats after 1 or 30 days of forced abstinence from self-administration. PLoS One. 8 (1), e54164 (2013).
  71. Grimm, J. W., Barnes, J., North, K., Collins, S., Weber, R. A general method for evaluating incubation of sucrose craving in rats. J Vis Exp. (57), e3335 (2011).

Tags

Neuroscience sayı: 136 kokain madde kullanım bozukluğu öz yönetim Cue reaktivite Rats oruç Cue nüks Merkezi Klima edimsel uyuşturucu ilaç arama çevirim
Cue reaktivite kokain kullanımı bozukluğu bir sıçan modelinde ölçmek için bir protokol
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Dimet, A. L., Cisneros, I. E., Fox,… More

Dimet, A. L., Cisneros, I. E., Fox, R. G., Stutz, S. J., Anastasio, N. C., Cunningham, K. A., Dineley, K. T. A Protocol for Measuring Cue Reactivity in a Rat Model of Cocaine Use Disorder. J. Vis. Exp. (136), e55864, doi:10.3791/55864 (2018).

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